РАСЧЁТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

 

Одним из основных профилактических средств защиты людей от поражения электрически током является защитное заземление. Оно представляет собой преднамеренное соединение с землей какой-либо части электроустановки, нормально не находящейся под напряжением. Заземлению подлежат изолированные от токоведущих частей металлические корпуса аппаратов, механизмов, станков, трансформаторов, каркасы электрических щитов, шкафов и др.

Совокупность соединенных между собой заземлителей и заземляющих проводников называется заземляющим устройством.

Электрическое сопротивление заземляющего устройства должно быть значительно меньше сопротивления тела человека.

В электроустановках и электросетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и суммарной мощностью источников питания более 100 кВА сопротивление заземляющих устройств не должно превышать 4 Ом; при суммарной мощности источников питания 100 кВА и меньше допустимо сопротивление 10 Ом. Сопротивление тела человека принимается равным 1000 Ом.

Различают естественные и искусственные заземлители. В качестве естественных заземлителей используются обсадные трубы, трубопроводы (исключая трубопроводы для газа и горючих жидкостей), металлические конструкции, соединенные с землей, свинцовые и алюминиевые оболочки кабелей и др.

Искусственные заземлители делаю из металлических труб диаметром 35-50 мм и длиной 2,5-3,5 м, или из угловой стали с размером полок 50х50 мм такой же длины, которые забиваются в дно предварительно вырытой канавы глубиной 0,7-0,8 м на расстоянии, кратном длине заземлителя, и соединяются между собой соединительной полосой с помощью сварки. Полоса выполняется из полосовой стали толщиной δ не менее 0,004 м и шириной  не менее 0,03 м.

Расчет заземляющего устройства включает в себя аналитическое определение электрического сопротивления единичного заземлителя, количества заземлителей, сопротивления соединительной полосы и, наконец, общего сопротивления заземляющего устройства, которое сравнивается с регламентированной Правилами устройства электроустановок (ПЭУ) величиной  4 или 10 Ом.

Сопротивление растеканию тока (Ом) одного заземлителя зависит от удельного сопротивления грунта, глубины забивки, размеров самого заземлителя и составляет, Ом

,

где  - электрическое сопротивление одного заземлителя, Ом;

 - удельное сопротивление грунта, Ом∙м;

 - длина заземлителя, м;

 - наружный диаметр заземлителя, м (при изготовлении заземлителей из угловой стали вместо  берется величина ,где  - ширина полки уголка);

 - глубина заложения, считая от поверхности земли до середины заземлителя ( ), м.

 

Рис.3.1 Схема заземляющего устройства

 

Приближенные значения удельных электрических сопротивлений различных грунтов и воды представлены в табл.3.1.

Для полученного заданного сопротивления заземления, как правило, одного вертикально забитого заземлителя бывает недостаточно.

Необходимое количество заземлителей определяется по формуле, шт:

,

где  - коэффициент сезонности, учитывающий колебания удельного сопротивления грунта в течение года ( );

 - допустимое сопротивление заземляющего устройства, Ом, согласно ПЭУ 4 или 10 Ом;

 - коэффициент использования вертикальных стержневых заземлителей (труб, уголков), учитывающий степень их взаимного экранирования, принимается по табл.3.2.

Длина соединительной полосы определяется по формуле, м:

,

где  - расстояние между заземлителями, м;

 - число заземлителей, шт.

Электрическое сопротивление полосы (рис.3.2) определяется по формуле, Ом:

,

где  - ширина полосы, м;

 - глубина заложения полосы, м;

 - коэффициент использования соединительной полосы, зависящий от числа заземлителей, размещенных в ряд, принимается по табл.3.3.

 

 

Рис.3.2 Соединительная полоса

 

Таблица 3.1.

Значения удельных электрических сопротивлений

№ п.п.	Грунт, вода	Удельное сопротивление, Ом∙м
1	глина	60-80
2	Суглинок	100-150
3	Песок	400-700
4	Супесь	150-400
5	Чернозем	200
6	Торф	20
7	Каменистый	500-800
8	Вода речная	10-100
9	Вода прудовая	40-59
10	Вода в ручьях	10-60
11	Вода морская	0,2-1

 

Таблица 3.2.

Коэффициент использования вертикальных стержневых заземлителей, размещенных в ряд

№ п.п.	Число заземлителей	Отношения расстояния между заземлителями к их длине
1	2	0,85	0,91	0,94
2	4	0,73	0,83	0,89
3	6	0,65	0,77	0,85
4	10	0,59	0,74	0,81
5	20	0,48	0,67	0,76

 

Таблица 3.3.

Коэффициент использования соединительной полосы

№ п.п.	Число заземлителей	Отношения расстояния между заземлителями к их длине
1	2	0,85	0,94	0,96
2	4	0,77	0,89	0,92
3	6	0,72	0,84	0,88
4	10	0,62	0,75	0,82
5	20	0,42	0,56	0,68

Общее сопротивление заземляющего устройства определяется по формуле, Ом:

,

где  - допустимое правилами сопротивление заземляющего устройства в установках напряжением до 1000 В.

 

Если  оказалось в расчете больше , то необходимо увеличить число вертикальных заземлителей (электродов) и рассчитать общее сопротивление заземляющего устройства.

.

---

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 371; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!