Расчет системы защитного заземления
Данные:
Параметр | Последняя цифра номера студ. билета 3 |
контур | |
L,м | |
b,м | 0,05 |
a,м | 7,5 |
bn,м | 0,06 |
Параметр | Предпоследняя цифра номера студ. билета 2 |
ρ,Ом*м | |
R,Ом | |
t0,м | 0,8 |
1. Сопротивление растеканию тока одиночного электрода в системе защитного заземления определяется по формуле
Rз= *(ln( )+ *ln( ))
ρ – удельное сопротивление грунта, Ом*м
L – длина вертикального заземлителя, м
d=0,95*b=0,95*0,05=0,0475 – для уголка с шириной полки b, м
t –расстояние от поверхности земли до середины вертикального заземлителя, t=t0+L/2=0,8+2/2=1,8, м
Rз= *(ln( )+ *ln( ))=13,27*(4,43+0.28)=62,5 Ом
2. Количество вертикальных заземлителей определяется по формуле
nB=RЗ/(ηB* R)=62,5/(0,85*10)=7,3=8
ηB=0,85 - коэффициент использования вертикальных заземлителей, определяется по предварительно найденному отношению a/L=7,5/2=3,75
a – расстояние между заземлителями
L – длина заземлителя
3. Длина соединительной полосы, выполненной из полосовой стали, определяется из соотношения
Для вертикальных электродов, расположенных по контуру
Ln=nB*a=8*7,5=60м
4. Соединительная полоса имеет свое сопротивление растеканию тока, которое определяется по формуле
RП= *ln( )= *ln( )=0,7*11,7=8,1
bn – ширина полосы,м
t0 – глубина ее погружения в грунт
5. Общее сопротивление заземляющего устройства определяется по формуле
R0= = = =7,1 Ом
ηв – коэффициент использования вертикального электрода
ηп – коэффициент использования горизонтальной полосы
6. Сравнение полученного результата R0 c значением R, определенным ГОСТом
R0=7,1 Ом
R=10 Oм
R0<R
7. Вывод: Полученный результат R0 в сравнении c значением R, определенным ГОСТом, оказался меньше него. Это говорит о том, что вычисления выполнены правильно и результат соответствует ГОСТу.
Задача №16
Расчет основных параметров сети с заземленной нейтралью(аварийный режим)
Данные:
Параметр | Последняя цифра номера студ. билета 3 |
Rп,Ом | |
Zп,Ом | 1,6 |
Zн,Ом | 0,9 |
Rзм,Ом | |
L,м | |
d,м | 0,07 |
t,м | |
ηв, | 0,69 |
Uф,В |
Параметр | Предпоследняя цифра номера студ. билета 2 |
Вид грунта | Сухой песок |
ρ,Ом*м |
1. Величина Iкз тока короткого замыкания определяется по формуле
Iкз=Uф/Zп ,А
Iкз=Uф/Zп=220/1,6=137,5 ,А
2. Определим удовлетворяет ли ток короткого замыкания условиям ПУЭ для перегорания плавкой вставки предохранителя
Iкз≥3* Iн
При Iн=20А 137,5 ≥60 удовлетворяет
При Iн=30А 137,5≥90 удовлетворяет
При Iн=50А 137,5≤150 не удовлетворяет
При Iн=100А 137,5≤300 не удовлетворяет
3.Напряжение корпуса относительно земли без повторного заземления
Uз= Iкз*Zн,В
Uз= 137,5*0,9=123,7В
Zн – сопротивление нулевого провода
4. Напряжение корпуса относительно земли с повторным заземлением нулевого провода
Uпз= *Rп,В
Uпз= *20=103,1,В
Rн,Rп – сопротивления заземления нейтрали и повторного заземления нулевого провода
5. При обрыве нулевого провода и замыкании на корпус за местом обрыва напряжения корпусов относительно земли:
Без повторного заземления нулевого провода для:
А)корпусов, подключенных к нулевому проводу за местом обрыва
U1=Uф=220В
Б)корпусов подключенных к нулевому проводу перед местом обрыва
U2=0В
С повторным заземлением нулевого провода для:
В)корпусов, подключенных к нулевому проводу за местом обрыва
U’1=Uф* =183,3В
Г)корпусов, подключенных к нулевому проводу перед местом обрыва
U’2=Uф* =36,6В
6. Ток через тело человека в указанных случаях будет определяться следующим образом
А)I1=Uф/Rh=0,22А
Б)I2=0 А
В)I’1= U’1/Rh=0,18
Г)I’2= U’2/Rh=0,036
Rh – сопротивление тела человека
7. Напряжение на корпусе зануленного оборудования при случайном замыкании фазы на землю (без повторного заземления нулевого провода)
Uпр= ,В
Uпр= =8,5В
R0 – сопротивление заземления нейтрали
Rзм– сопротивление в месте замыкания на землю фазового провода
8.Сопротивление одиночного заземлителя, забитого в землю на глубину L
Rод=0,366* *(lg + *lg ), Ом
Rод=0,366* *(lg + *lg )=82,4Ом
ρ – удельное сопротивление грунта, Ом*м(сопротивление образца грунта объемом 1м3)
L – длина трубы, м
d- диаметр трубы, м
t – расстояние от поверхности земли до середины трубы, м
Необходимое число заземлителей при коэффициенте экранирования ηв
n= =29,8->30 шт.
Вывод: Мы рассчитали основные параметры сети с заземленной нейтралью и нашли, что чтобы Rз не превышало 4 Ом необходимо 30 заземлителей.