Проектирование заземляющего устройства цеха

 

 

При расчете заземляющего устройства определяется тип заземлителей, их ко-личество и место размещения, а также сечение заземляющих проводников.

 

1) В соответствии с [2] устанавливают допустимое сопротивление заземляю-

 

щего устройства- Rз доп_.. Если заземляющее устройство является общим для не-скольких установок, то за расчетное сопротивление заземляющего устройства при-нимают наименьшее из них.

 

Например, согласно [2], сопротивление заземляющих устройств в установках напряжением до 1000 В не должно превышать 4 Ом.

 

2) Определяется сопротивление имеющегося естественного заземления Re. Ес-

 

ли Re < Rз доп, то в установках напряжением выше 1000 В с малыми токами замыка-ния на землю искусственного заземлителя не требуются. В установках напряжением выше 1000 В с большими токами замыкания на землю используют искусственные заземлители с сопротивлением не более 1 Ом.

Например, в ремонтно-механическом цехе отсутствуют естественные заземли-

 

тели.

 

3) При Re < Rз доп определяют сопротивление искусственного заземлителя, Ом,

=	в ∙ з.доп	, Ом	(117)
и	в − з.доп

где Rи - сопротивление искусственного заземлителя, Ом;

 

Rе - сопротивление естественного заземлителя, Ом;

 

Rз.доп - допустимое сопротивление заземляющего устройства, Ом.

 

Например, для ремонтно-механического цеха, сопротивление искусственного заземления принимается равным допустимому сопротивлению заземляющего устройства: R_и=R_{з доп}=4 Ом.

 

4) Определяется расчетное удельное сопротивление грунта с учетом повыша-

 

ющих коэффициентов, учитывающих высыхания грунта летом и промерзание его зимой выполняется для вертикальных и горизонтальных заземлителей, Ом× м

расч.в ⁼ уд.в ^∙ п.в^,

(118)

расч.г ⁼ уд.г ^∙ п.г^.

где _уд– удельное сопротивление грунта, Ом× м;

_{п.г (п.в)} – повышающие коэффициенты для горизонтальных и вертикаль-

 

ных электродов.

 

Например, для заданного грунта (суглинок) согласно [12], _уд = 100 Ом ∙ м, тогда, согласно (118)

_расч.в = 100 ∙ 2 = 200 Ом ∙ м,

_расч.г = 100 ∙ 1, 4 = 140 Ом ∙ м.

 

5) Определяется сопротивление растеканию одиночного вертикального элек-

 

трода при длине l м, диаметре d мм по формуле

	= (	расч	) ∙ (	2 ∙	+		∙	4 ∙ −	), Ом
в.о		2 ∙ ∙				4 ∙ +

 

где Rв.о - сопротивление одиночного вертикального электрода, Ом; ρ _расч - удельное сопротивление земли, Ом·м;

 

l -длина заземлителя, м;

 

d -диаметр заземлителя, мм.

 

t – расстояние от центра электрода до поверхности, м определяется

= ℎ + ₂, м

 

 

(119)

 

 

(120)

 

Допускается использование упрощенных формул

 

- для углубленного пруткового электрода диаметром 12 мм, длиной 5 м, Ом

в.о = 0, 00227 ∙ расч,

(121)

 

- для электродов из угловой стали размером 50´ 50´ 5 мм, длиной 2, 5м, Ом

в.о = 0, 0034 ∙ расч,

(122)

 

- для электрода из трубы диаметром 60 мм, длиной 2, 5 м, Ом

в.о = 0, 00325 ∙ расч.	(123)
Например, в качестве вертикальных заземлителей	принимаются стальные

 

стержни диаметром d = 40 мм и длиной l = 3 м., которые погружают в грунт мето-дом ввертывания. Верхние концы электродов располагают на глубине h = 0, 7 м от поверхности земли и соединяют сваркой с горизонтальными заземлителями из по-лосовой стали.

 

Определяем сопротивление растекания одного вертикального электрода стержневого типа согласно (121) при t, определенном согласно (122)

= 0, 7 + ₂ = 2, 2 м

 

= (

) ∙ (

∙ 3

+

∙

∙ 2, 2

− 3

) = 39, 85 Ом

в.о

2 ∙ 3, 14 ∙ 3

40 ∙

10− 3

∙ 2, 2

+ 3

6) Определяется примерное количество вертикальных заземлителей n, шт при предварительно принятом коэффициенте использования по формуле

=		в.о	(124)
		∙
		и.в	и

 

где n - количество вертикальных заземлителей;

 

R_в.о - сопротивление растеканию одного вертикального электрода, Ом; Rи - необходимое сопротивление искусственного заземлителя, Ом.

В этом случае влияние соединительных полос не учитывают.

 

Например, определяется примерное число вертикальных заземлителей при предварительно принятом коэффициенте использования _и.в = 0, 55 согласно [12].

39, 85

= _{0, 55 ∙ 4} = 18, 11 шт

 

 

предварительно принимаем 18 электродов.

 

7) Если учитывается сопротивление горизонтальных полос, то нужно опреде-лить сопротивления растеканию горизонтальных электродов R_г согласно [12].

 

Сопротивление растеканию одного горизонтального электрода, Ом

 

			2 ∙ 2
г.о =	расч	∙		,	(125)
2 ∙ ∙	∙

 

где b – ширина полосы, м;

 

t – глубина заложения горизонтального электрода, м

 

l –длина участка горизонтального электрода, м(определяется как расстоя-ние между вертикальными электродами).

	=			∙	2 ∙ 6, 52	= 24, 58 Ом
г.о		2 ∙ 3, 14 ∙ 6, 5		0, 08 ∙ 0, 7

 

8) Уточняется необходимое сопротивление вертикальных электродов Rв с уче-

 

том проводимости горизонтальных соединительных электродов, Ом

	=		−		,
в		и		г

или

₌ г ^∙ и _,

_{в г} − _и

 

где R_г - сопротивление растеканию горизонтальных электродов, Ом; R_и - необходимое сопротивление искусственного заземлителя, Ом.

Уточняем необходимое сопротивление вертикальных электродов:

24, 58 ∙ 4

^{= = 4, 78 Ом.}

 

в _{24, 58 − 4}

 

 

(126)

 

(127)

 

9) Уточняется количество вертикальных электродов с учетом коэффициентов использования по формуле

=		в.о		.	(128)
	и.в	∙
					в
Окончательно принимаем количество вертикальных электродов из условий
размещения, но не менее двух.
Уточненное количество вертикальных электродов при и.в = 0, 5
39, 85
=			= 16, 67 шт,
0, 5 ∙ 4, 78

 

Принимается 16 вертикальных электродов. Располагаем их в один ряд.

 

10) Уточняется расчетное сопротивление заземляющего устройства, Ом

 

=	г ∙ в	.	(129)
з	г − в

Например,

24, 58 ∙ 4, 78

^{= = 4, 00 Ом}

 

з _{24, 58 + 4, 78}

 

Проверка

_з ≤ Σ = 4, 00 ≤ 4 Ом

 

условие выполняется.

 

 

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться: