Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Расчет защитного заземления

Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала от поражения электрическим током при нарушении изоляции на ДНС-1СБ ЦДНГ-4 НГДУ «Альметьевнефть» предусматривается защитное заземление всех металлических частей электрооборудования, нормально не находящиеся под напряжением.

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или нормально не находящиеся под напряжением металлических нетокопроводящих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением.

Заземление обязательно во всех электроустановках при напряжении 380В и выше переменного тока, 440В и выше постоянного тока, а в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках при напряжении 42В и выше переменного тока, 110В и выше постоянного тока; при любых напряжениях во взрывоопасных напряжениях (ПУЭ-7 п. 1.7.33).

Заземляющие устройства представляют собой электротехнические устрой­ства, предназначенные для создания надежных и обладающих небольшим сопро­тивлением заземлений определенных частей электрических машин, электриче­ских аппаратов, токопроводов и молниеотводов с целью обеспечения принятых режимов работы электроустановок, защиты их персонала от поражения электри­ческим током, выполнения грозозащиты и защиты от перенапряжений.

В качестве заземляющих проводников в установках используется четвертая жила кабеля и специально прокладываемая стальная полоса.

В качестве естественных заземлителей в соответствии с (гл.1.7.109 ПУЭ-7) могут быть использованы:

1) металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, в том числе железобетонные фундаменты зданий и сооружений, имеющие защитные гидроизоляционные покрытия в неагрессивных, слабоагрессивных и среднеагрессивных средах;

2) металлические трубы водопровода, проложенные в земле;

3) обсадные трубы буровых скважин;

4) металлические шпунты гидротехнических сооружений, водоводы, закладные части затворов и т.п.

5) рельсовые пути магистральных неэлектрифицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами;

6) другие находящиеся в земле металлические конструкции и сооружения;

7) металлические оболочки бронированных кабелей, проложенных в земле. Оболочки кабелей могут служить единственными заземлителями при количестве кабелей не менее двух. Алюминиевые оболочки кабелей использовать в качестве заземлителей не допускается.

Заземлению подлежат все части электрооборудования, нормально не находящиеся под напряжением, но которые могут оказаться под опасным для жизни напряжением в результате повреждения изоляции.

На современных подстанциях в качестве заземлителей применяются трубы длиной 2–3 м и диаметром ø 38 мм, а также угловая сталь 50´50 или 63´63 мм. Электроды заглубляют на 0,5–0,8 м от поверхности земли и соединяют между собой стальной полосой толщиной не менее 40×4 мм или круглой сталью диаметром не менее 10 мм, приваренной к верхним концам электродов.

Внутри распределительного устройства прокладывают заземляющие шины, присоединяемые не менее чем в двух местах к заземляющему контуру. К основным заземляющим проводам присоединяют подлежащие заземлению предметы.

В цепях заземляющих проводов не должно быть разъединяющих приспособлений и предохранителей.

Каждый заземляемый предмет должен быть присоединён к заземляющей сети посредством отдельного ответвления. Последовательное соединение заземляемых предметов не допускается ввиду того, что при отключении от заземляющей сети одного из предметов лишаются заземления все остальные (ПУЭ-7 п. 1.7.83).

Провода и полосы защитного заземления окрашивают в зелёный цвет с жёлтыми полосами.

Расчёт заземления сводится главным образом к расчёту собственно заземлителя, так как заземляющие проводники в большинстве случаев принимаются по условиям механической прочности и устойчивости к коррозии.

Выполним расчет защитного заземления для ДНС-1СБ по сооружению внешнего и внутреннего контуров. Площадь, занимаемая заземляемым оборудованием, равна 38×25м. Район относится ко второй климатической зоне.

Расчёт проводится в следующем порядке [2]:

1. Необходимое сопротивление заземления согласно гл.1.7.62 ПУЭ-7 не должно превышать 4 Ом, т.е. R _з = 4 Ом [15].

2. Определяем удельное сопротивление грунта для вертикальных и горизонтальных заземлителей:

r _рв = k _с· r = 1.7·100 =170 Ом·м;

r _рг = k _с· r = 4·100 =400 Ом·м,

где k _с — коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и просыхание грунта;

r = 100 Ом·м — удельное сопротивление грунта (суглинок) в месте сооружения заземлителя.

3. Глубина заложения заземлителей, приведенная на рисунке 4.1:

где t ₀ = 0,3–0,8 — глубина заложения верхнего конца заземлителя, м;

l – длина электрода, м.

Рисунок 4.1 - Глубина заложения электрода

4. Определяем сопротивление растеканию одного вертикального электрода - уголка №50 длиной 3 м:

,Ом

где r _рв — расчётное удельное сопротивление грунта, Ом·м;

5. Примерное число вертикальных заземлителей

где ƞ_и.в — предварительный коэффициент использования вертикальных заземлителей.

6. Так как контурное ЗУ накладывается на расстоянии не менее 1м, то длина по периметру закладки равна:

L_п = (А+2)·2+(В+2)·2 = (38+2)·2+(25+2)·2 =134 м.

Коэффициенты использования вертикальных стержней и горизонтальных полос с учетом числа вертикальных стержней и кратности соотношения длин ƞ_в, ƞ_г:

Ƞ_г.= 0,43;

Ƞ_в.= 0,28.

7. Уточненное значение сопротивлений вертикальных и горизонтальных электродов:

8. Уточнённое сопротивление вертикальных электродов:

9. Уточнённое число вертикальных электродов:

10. Общее сопротивление ЗУ:

Защитное заземление удовлетворяет условиям надежности. Окончательно принимаем 36электродов круглой стали диаметром 16 мм.