Проектирование защитного заземления электроустановок
Практическое задание №3
Проектирование защитного заземления электроустановок.
Вариант №16
Задание: Рассчитать совмещенное ЗУ для цеховой трансформаторной
подстанции 6/0,4 кВ, подсоединенной к электросети с изолированной
нейтралью. При этом принять: разомкнутый контур ЗУ, в качестве
вертикального электрода - уголок шириной bв = 16 мм; в = 50 м,
горизонтальный электрод - Sг = 40 мм2; dг = 12 мм.
Исходные данные: Грунт каменистый, H0 = 5 м, lвоз= 15 км, lкаб = 60 км,
nв = 6 шт, lв = 2,5 м, ав = 5 м, Rе = 15 Ом.
Расчет:
Расчетный ток замыкания на землю:
[pic]
где Uл - линейное напряжение сети, кВ; lкаб - общая длина подключенных
к сети кабельных линий, км; lвоз - общая длина подключенных к сети ЛЭП, км.
Определение расчетного удельного сопротивления грунта:
[pic]
где (табл.=700 Ом ( м - измеренное удельное сопротивление грунта (из
табл. 6.3 [2] для каменистого грунта); (=1,3 - климатический коэффициент,
принятый по табл. 6.4 [2] для каменистого грунта.
Определение необходимости искусственного заземлителя и вычисление его
требуемого сопротивления.
Сопротивление ЗУ Rзн выбирается из табл. 6.7 [2] в зависимости от U ЭУ
и (расч в месте сооружения ЗУ, а также режима нейтрали данной электросети:
[pic]
Rе > Rзн, ( искусственный заземлитель необходим. Его требуемое
заземление:
[pic]
Определение длины горизонтальных электродов для разомкнутого контура
ЗУ:
[pic]
где ав - расстояние между вертикальными электродами nв.
Расчетное значение сопротивления вертикального электрода:
[pic]
Расчетное значение сопротивления горизонтального электрода по (формуле г)
:
[pic]
Коэффициенты использования для вертикальных и горизонтальных электродов по
данным табл. 6.9 [2] равны: (в = 0,73, (г = 0,48.
Расчетное сопротивление группового заземлителя:
[pic]
R > Rи, значит увеличиваем количество электродов
Принимаем n = 25.
lг = 125 м
Rг = 17,2 Ом
По табл. 6.9 (в = 0,63, (г = 0,32
R = 15.84
R >Ru
nв = 45
lг = 225 м
Rг = 10,3 Ом
По табл. 6.9 (в = 0,58, (г = 0,29
R = 10,8 Ом
Rк = Rе(R/(Rе + R) [pic]Rмз
Rл = 15(10,8/(15+10,8) = 6,27 Ом [pic] 6,3 Ом
Rе – естественное сопротивление, Ом;
Rи – сопротивление искусственного заземлителя, Ом;
Rв – сопротивление вертикального электрода, Ом;
Rг – сопротивление горизонтального электрода, Ом;
R – сопротивление группового заземлителя, Ом;
Rк – общее сопротивление комбинированного ЗУ, Ом;
(в, (г – коэффициент использования вертикального и горизонтального
электродов;
ав – расстояние между электродами, м;
lв – длина электродов, м;
nв – количество вертикальных электродов.
Рис. 3.1. Вертикальный электрод
Рис. 3.2. План комбинированного ЗУ Rи
Рис. 3.3. Схема использования освещенного ЗУ в системе защитного ЭУ
напряжением до и свыше 1 кВ
1 – заземляющий проводник;
2 – горизонтальный заземлитель;
3 – вертикальный заземлитель;
4 – естественный заземлитель (пруток) с Rе = 15 Ом;
ЭУ1 – высоковольтная ЭУ;
ЭУ2 – низковольтная ЭУ.
Конструктивные решения:
1. присоединение корпусов электромашин, трансформаторов, аппаратов,
светильников и т.п., металлических корпусов передвижных и переносных ЭУ и
ЗУ при помощи заземляющего проводника сечением не менее 10 мм2.
2. расположение ЗУ, как правило, в непосредственной близости от ЭУ. Оно
должно из естественных и искусственных заземлителей. При этом в качестве
естественных заземлителей следует использовать проложенные в земле
водопроводные и другие металлические трубопроводы (за исключением
трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывчатых газов и смесей),
обсадные трубы скважин, металлические и железобетонные конструкции зданий
и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, и другие элементы.
Для искусственных заземлителей следует применять только стальные
заземлители.
Список использованной литературы:
1. Бережной С.А., Романов В.В., Седов Ю.И. Безопасность жизнедеятельности.
–Тверь: ТГТУ, 1996.
2. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122 –
871 Минэнерго СССР. – М.: Энергоатомиздат, 1989.
3. Практикум по безопасности жизнедеятельности под ред. Бережного
С.А. – Тверь: ТГТУ, 1997.
-----------------------
Н
Н0
dв
lв
ав=10м
ав=10м
2
3
3
4
U(1 кВ
В
А
С
В
А
U(1 кВ
ЭУ1
ЭУ2
С
1
1
1
2
0,7 м
4
Трансформатор
lв=2.5 м, dв=16 мм,
nв=6 шт,
lг=72м, dг=12мм