III. Рассчитать сопротивление заземляющего устройства, выполненного из труб при суммарной мощности источника питания 175 кВА, если грунт чернозем

Цель работы.

Оценить безопасность обслуживающего персонала электроустановок с помощью защитного заземления. Произвести расчет 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 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.

В процессе работы мы видим, что данное заземляющее устройство выполнено из металлических труб, а суммарная мощность его питания составляет 175 кВА, поэтому общее сопротивление заземляющего устройства при расчете не должно превышать 4 Ом.

Сопротивление растеканию тока (Ом) одного заземлителя зависит от удельного сопротивления грунта, глубины забивки, размеров самого заземлителя и составляет, Ом. Его мы находим по следующей формуле:

[3, c 14]

, где

- электрическое сопротивление одного заземлителя, Ом;

- удельное сопротивление грунта, 200Ом∙м; [3,c 15, таблица 2.1]

- длина заземлителя, 3 м; [3, c 14]

- наружный диаметр заземлителя, 0,035 м; [3, c 14]

h - высота, 0,7 м; [3, c 14]

t - глубина заложения, считая от поверхности земли до середины заземлителя, м:

[3, c 14]

Рис.2.1 Схема заземляющего устройства

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

Необходимое количество заземлителей определяется по формуле, шт:

, [3, c 15]

где - коэффициент сезонности, учитывающий колебания удельного сопротивления грунта в течение года ( ); [3, c 15]

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

- коэффициент использования вертикальных стержневых заземлителей (труб, уголков), учитывающий степень их взаимного экранирования [3, c 16, таблица 2.2]

Длина соединительной полосы определяется по формуле, м:

, [3, c 15]

где - расстояние между заземлителями, м; [3, c 16, таблица 2.2]

- число заземлителей, шт.

Электрическое сопротивление полосы (рис.2.2) определяется по формуле, Ом:

, [3, c 15]

где - ширина полосы, м; [3, c 14]

- глубина заложения полосы, м; [3, c 14]

- коэффициент использования соединительной полосы, зависящий от числа заземлителей, размещенных в ряд. [3, c 16, таблица 2.3]

Рис.2.2 Соединительная полоса

Общее сопротивление заземляющего устройства определяется по формуле, Ом:

[3, c 16]

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

Сравним допустимое правилами сопротивление заземляющего устройства в установках напряжением до 1000 В и общее сопротивление заземляющего устройства

1,5

Использованная литература.

1.http://woodroads.ru/nadzor-i-kontrol-za-ohranoi-truda/144-otvetstvennostzanarushenie.html

2. http://www.mogbiz.by/modules.php?name=Pages-ook&pa=showpage&pid=13

3. Методические указания по выполнению контрольной работы по «Охране труда для студентов заочного отделения; Костенко С. Э.