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

R_з= *(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

R_з= *(ln()+ *ln())=13,27*(4,43+0.28)=62,5 Ом

2. Количество вертикальных заземлителей определяется по формуле

n_B=R_З/(η_B* R) =62,5/(0,85*10)=7,3=8

 

η_B=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

L_n=n_B*a =8*7,5=60м

 

 

4. Соединительная полоса имеет свое сопротивление растеканию тока, которое определяется по формуле

R_П= *ln( )= *ln( )= 0,7*11,7=8,1

b_n – ширина полосы,м

t₀ – глубина ее погружения в грунт

5. Общее сопротивление заземляющего устройства определяется по формуле

R₀= = = =7,1 Ом

η_в – коэффициент использования вертикального электрода

η_п – 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 I_кз тока короткого замыкания определяется по формуле

I_кз=U_ф/Z_п ,А

I_кз=U_ф/Z_п=220/1,6=137,5,А

2. Определим удовлетворяет ли ток короткого замыкания условиям ПУЭ для перегорания плавкой вставки предохранителя

I_кз≥3* I_н

При I_н=20А 137,5 ≥60 удовлетворяет

При I_н=30А 137,5≥90 удовлетворяет

При I_н=50А 137,5≤150 не удовлетворяет

При I_н=100А 137,5≤300 не удовлетворяет

3. Напряжение корпуса относительно земли без повторного заземления

U_з= I_кз*Z_н,В

U_з= 137,5*0,9=123,7В

Z_н – сопротивление нулевого провода

4. Напряжение корпуса относительно земли с повторным заземлением нулевого провода

U_пз= *R_п,В

U_пз= *20=103,1,В

Rн,R_п – 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=U_ф=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=U_ф* =183,3В

Г)корпусов, подключенных к нулевому проводу перед местом обрыва

U’₂=U_ф* =36,6В

6. Ток через тело человека в указанных случаях будет определяться следующим образом

А)I₁=U_ф/R_h=0,22А

Б)I₂=0 А

В)I’₁= U’₁/R_h=0,18

Г)I’₂= U’₂/R_h=0,036

R_h – сопротивление тела человека

7. Напряжение на корпусе зануленного оборудования при случайном замыкании фазы на землю (без повторного заземления нулевого провода)

U_пр= ,В

U_пр= =8,5В

R₀ – сопротивление заземления нейтрали

R_зм– сопротивление в месте замыкания на землю фазового провода

8. Сопротивление одиночного заземлителя, забитого в землю на глубину L

R_од=0,366* *(lg + *lg ), Ом

R_од=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 η_в

n= =29,8->30 шт.

Вывод: Мы рассчитали основные параметры сети с заземленной нейтралью и нашли, что чтобы R_з не превышало 4 Ом необходимо 30 заземлителей.