РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ

14. РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ

При обслуживании электроустановки опасность представляют не только неизолированные токоведущие части, находящиеся под напряжением, но и те конструктивные части электрооборудования, которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под анпряжением при повреждении изоляции.

Для защиты людей от поражения людей электрическим током при повреждении изоляции применяется одна из следующих защитных мер: заземление, зануление, защитное отключение, разделительный трансформатор, двойная изоляция и т.д.

Защитное заземеление - это преднамеренное электрическое соеденение какой-либо части электроустановки с заземляющим устройством для обеспечения электробезопасности. Задачей защитного заземления является снижение до безопасной величины напряжений шага и напряжение прикосновения.

Из вышеперечисленных мер защиты заземление наиболее эффективно, поскольку при малых затаратах и без отключения позволяет обеспечить безопасность человека.

Заземляющее устройство состоит из заземелителя и заземляющих проводников. В качестве естественных заземлителей используется в первую очередь естественные заземелители: проложенные в земле металлические конструкции. Если этих естественных заземлителей недостаточно, применяют искуственные заземлители: заглубленные в землю вертикальные электроды из труб, уголков или прутковой стали.

Для обеспечения надлежащей безопасности величина заземления нормируется ПУЭ, в случае, если величина естественных заземлителей больше нормы применяют искусственные заземлители, которые уменьшают общую величину. Расчет заземляющих устройств производится в следующем порядке:

1. В соответствии с ПУЭ устанавливают допустимое сопротивление заземляющего устройства Rз.

2. Определяют величину естественного заземлителя.

3. Предварительно с учетом территории намечают расположение заземлителей - в ряд, по контуру и его длину.

4. Определяют расчетное удельное сопротивление грунта для горизонтальных и вертикальных электродов с учетом повышающего коэффициента, учитывающего высыхание грунта летом и промерзание его зимой.

5. Определяют необходимое сопротивление искуственного заземлителя с учетом использования естественного заземлителя, включенного параллельно, из выражения

Rи=Rе*Rз/(Rе-Rз), (50)

где Rз - сопротивление искуственного заземлителя, Rи - сопротивление искусственного заземлителя, Rе - сопротивление естественного заземлителя.

6. Принимается нужный вид исткуственного заземлителя и его параметры. Вычисляется его сопротивление по формуле

Rпр=0,0027*r*y, (51)

где Rпр - сопротивление элемента искусственного заземлителя, r - расчетное удельное сопротивление грунта, y - коэффициент повышения сопротивления.

7. Вычисляется количество элементов искуственного сопротивления по формуле

n=Rпр/L,  (52)

где n - длина заземлителя, L - длина между элементами в земле.

8. Определяется коэффициент экранирования.

9. Вычисляется сопротивление заземляющего устройства по формуле

R’и=Rпр/n*h,  (53)

где R’и - расчетная величина заземляющего устройства, h - коэффициент экранирования.

10. Сравнивается расчетное значение сопротивления и предельное значение по формуле

R’и<Rи, (54)

если оно выполняется значит количество элементов заземления выбрано правильно, иначе надо проверять сопротивление протяженных заземлителей.

Произведем расчет заземляющего устройства для плавильного цеха.

1. В соответствии с [1] для электроустановок напряжением до 1кВ с глухозаземленной нейтралью сопротивление должно быть не более 4 Ом, для электроустановок напряжением выше 1 кВ с малыми токами замыкания на землю сопротивление заземления должно быть не более 10 Ом. Первое требование явяляется определяющим.

2. Принимаем, что подстанция получает питание по двум кабелям напряжением 6 кВ, сопротивление оболочек которых равно 5,65 Ом.

3. Заземления прокладываются по периметру цеха площадью 17351,13 кв.м., включая площадь цеховой трансформаторной подстанции.

Площадь цеха определена по методу удельной нагрузки на еденицу производственной площади по формуле Pр=Руд*F, где Рр - расчетная нагрузка цеха (в нашем случае - 3981,1 кВт), Руд - удельная расчетная мощность на 1 кв.м. производственной площади, F - площадь цеха. Удельную мощность определим по [3], которая составит 230 Вт/кв.м. Отсюда вычислим площадь цеха по формуле

F=Рр/Руд=3981,1/0,23=17309,13 кв.м.+42 кв.м. ТП=17351,13 кв.м.

Из площади принимаем, что длина 247,17 м, ширина - 70,2 м. Периметр цеха равен 638,74 м.

4. Удельное сопротивление грунта определим из [11] стр.257, принимая, что предприятие находится на суглинистых грунтах с удельным сопротивлением грунта 20000 Ом*см.

5. Определяем необходимое сопротивление искуственного заземлителя с учетом использования естественного заземлителя, включенного параллельно, из выражения (50)

Rи=5,65*4/(5,65-4)=13,5 Ом.

6. Для искусственных заземлителей принимаем прутковые электроды диаметром 12 мм, длиной 5 м, сопротивление которых по (51)

Rпр=0,0027*20000*1,5=68 Ом, где y=1,5 - коэффициент повышения сопротивления определяеттся из [11] стр. 260 таблица 7.3.

7. Количество элементов искуственного сопротивления по формуле (52)

n=634,74/5=127 штук.

8. Коэффициент экранирования по [11] стр.257 таблица 7.1, откуда h=0,31.

9. Сопротивление заземляющего устройства по формуле (53)

R’и=68/(127*0,31)=1,73 Ом

10. Сравнивается расчетное значение сопротивления и предельное значение по формуле (54)

R’и<Rи; 1,73<13,5

условие выполняется, значит количество элементов заземления выбрано правильно.

15. ЛИТЕРАТУРА.

1. Правила устройства электроустановок. - М.:Госэнергонадзор, 2000.

2. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. В 2 т. - Т.II/ Под общ. ред. А.А.Федорова и Г.В.Сербиновского. - М.: Энергия, 1974.

3. Справочник энергетика промышленных предприятий. В 4 т. - / Под общ. ред. А.А.Федорова, Г.В.Сербиновского и Я.М.Большама. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963

4. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов. Учеб. пособие для СУЗов. - М.: Мастерство, 2002

5. Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. Учеб. пособие для ВУЗов. - М.: Энергоатомиздат, 1987

6. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные марериалы для курсового и дипломного проектирования. Для студентов ВУЗов. - М.: Энергоатомиздат, 1989

7. Электротехнический справочник. В 3 т. - Т.III, Кн. 2/ Под общ. ред. В.Г.Герасимова. - М.: Энергоиздат, 1982

8. Справочник электроэнергетика предприятий цветной металлургии

9. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей. Учебное пособие для ВУЗов/Под ред. В.М.Блок. - М.: Высшая школа, 1981

10. Электроснабжение промышленных предприятий. Учебное пособие для ВУЗов/ Под ред. Н. Е. Мукасеева. – М.: Энергоатомиздат, 1978.

11. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. Учебник для СУЗов. - М.: Высшая школа, 1990

12. Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию. - М.:Высшая школа, 1976

13. Коновалова Л.Л. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. Учебное пособие для СУЗов. - М.: Энергоатомиздат, 1989

Похожие работы

Проектирование кислородно-конвертерного цеха №2 ОАО "ММК"

Скачать

93855

6

4

... рынки сбыта и обеспечить решение вышеперечисленных задач. Этого можно добиться лишь за счет коренного технического перевооружения и новых технологий. 1.2         Вариант строительства ККЦ № 2 ММК Кислородно-конвертерный цех № 2 ОАО «ММК» предполагается строить на площадке перед имеющимся сортовым станом блюминга № 3. Это позволит значительно сократить время транспортировки горячих блюмов из ...

Металлургический комплекс РФ: черная металлургия

Скачать

91879

10

1

... деловые советы как обязательный образец для управления всеми национализированными заводами Урала. К концу февраля 1918 г. в руки пролетарской власти на Урале перешли 8 горнозаводских округов (36 предприятий черной металлургии) и бывшие казенные металлургические заводы Урала. Накануне первой мировой войны эти заводы производили 39,6 млн. пуд. чугуна и 24,6 млн. пуд. проката, или соответственно ...

Инвестиционные перспективы бизнеса в Оренбургской области

Скачать

144154

10

3

... по реконструкции очистных сооружений оренбургского газохимического комплекса ООО «Оренбурггазпром». Такова сущность и динамика инвестиционных процессов в Оренбургской области. Перейдем к характеристике бизнеса Оренбуржья, как важного субъекта регионального инвестирования. 2.3 Характеристика бизнеса Оренбургской области Бизнес в Оренбургской области представлен самыми различными схемами. ...