ТӘЖІРІБЕЛІК ЖҰМЫС

«АРАЛАС ЖЕРМЕН ТҰЙЫҚ ТАНДЫРҒЫШТЫҢ ҚАРСЫЛЫҒАН ЕСЕПТЕУ»

 

3.1 Жұмыстың мақсаты

Электр қауіпсіздігі негіздерімен танысу, аралас жермен тұйықтандырғыштың қарсылығын есептеу.

3.2 Қысқаша теориялық мәліметтер.

Электрқауіпсіздігі – зиянды және қауіпті электр тоғы, электр доғаы, электр магниттік өріс және статистіу электр әсерінен адамды сақтауды қамтамасыз етету шаралары мен техникалық құралдардың жиынтыңы.

Электрзақымы деп электр тогы мен электр доғасының әсерінен болған зақымды айтады.

Корпусқа электр тұйықталуы деп электроқондырғылар мен ток жүргізуші бөліктің металды ток жүргізбейтін бөліктерінің кездейсоқ қосылуын айтады.

Токтың жерге тұйықталуы деп жерге тұйықталу орнымен өтетін токты айтады.

Тұйықталу тогының жерге жайылу зонасы – электр потенциалы жерге тұйықталу тогының нольге тең деп шарттап алған жер зонасының шекарасы.

Кернеу жанасуы – ток тізбегінің екі нүктесінің арасындағы кернеуге адамның бір уақытта жанасуы.

Кернеу қадамы –деп ток тізбегінде бір-бірінен адам қадамындай қашықтықта орналасқан екі нүктенің арасындағы кернеуді айтады.

Электрдің жерге тұйықталуы деп ток жүргізуші бөліктердің жермен кездейсоқ электлі қосылуын немесе олардың ток жүргізбейтн өткізгіш конструкциялармен немесе олардың ток жүргізбейтін өткізгіш конструкцияларымен немесе жерден бөлектенген заттармен қосылуын айтады.

Жерге қосу қорғаушысы деп электрді әдейі жерге қосуды немесе эквивалентті металды ток жүргізбейтін бөліктерге қосуды айтады., олар кернеуде болуы мүмкін.

Нольдеу – кенеуде болуы мүмкін металды ток жүргізбейтін бөліктердің нольді қорғаныш өткізгішімен әдейілеп электрлі қосылуын айтады.

Жердің меншікті кедергісі деп топыраққа толған жан-жағы 1 метрден алынған кубтың электр кедергісін айтады.

Жерментұйықтандырғыштардың тұйықтандырылатын жабдықтарға байланысы: сыртқа шығарылған және біріктірілген, контурлық немесе бөлшектелген болып бөлінеді. Сыртқа шығарылатын жермен тұйықтандырғыштар жабдықтардан белгілі бір қабатында біріктіріледі. Контурлық жермен тұйықтағыштар жабдықтар орналасқан жердің периметрі арқылы орналасады.

Жермен тұйықтағыштар табиғи және тасқынды болып бөлінеді. Табиғи тұйықтағыштарға жермен жақсы байланысқан әр түрлі бұйымдарының арматуралары, құбырлары (жанатын сұйықтық пен газ құбырларынан басқа), кабельдердің металл қабықтары (аллюминий емес) т.б. жатады.

Жасанды жерге тұйықтандырушылар – арнайы жасалған металл құрылымдары. Жермен тұйықтандыру үшін алдымен табиғи тұйықтандырғыштарды пайдаланған дұрыс. Жасанды тұйықтандырғыш үшін болат (темір) бұйымдары пайдалынады. Олардың мөлшерін ПУЭ таблицасы бойынша алады.

Аралас жермен тұйықтандырғыш ретінде жерге қағылған электродтар (құбыр, профильдік металдар) пайдаланатын өзара металл кесінділермен жалғастырылған тұйықтандырғышты атайды.

Орналасу ретінде қарай тізбе немесе контур түрінде болады.

Қауіпсіздікті қалтамасыз ету үшін жермен тұйықтандырғыштың қарсылық мөлшері ПУЭ –де немесе 12.1.030-81 ГОСТ-ындағы белгіленген жарнадан кем немесе тең болуы керек.

Ең алдымен, ГОСТ 12.1.03.-81 бойынша рұқсат етілетін қарсылық мөлшерін анықтау керек. Ол 10 омнан артық болмауы керек.

3.3 Есептеу тәртібі

Аралас жермен тұйықтандырғышты жасау кезінде оның бірнеше тік қосылған құбырдан жасалып бір қатарға қағылатынын ескеру керек. Құбырлар бір- бірімен металл кесіндімен жалғастырылып жерге 0,5 – 0,8 м тереңерікке қағылады.

3.3.1 есептік меншікті қарсылықты 10 формула бойынша анықтаймыз:

 

r=r₀×К_п (10)

мұнда r₀- топырақтың меншіктік қарсылығы (13-кестеден алынады);

К_п- жоғарылату коэффициент (14 кестеден алынады);

 

Кесте 13 - Аралас тұйықтандырғыш орнатылған топырақтың меншікті қарсылығы r₀

 

	Меншікті қарсылығы Ом/ м
Салмағы 10-20 % мөлшерінде ылғалды	Өлшеу шектері
Құм		4×102-10×102
Қиыршық		1,5×102-4×102
Құм аралас топырақ		0,4×102-1,5×102
Топырақ		0,08×102-0,7×102
Қара топырақ		0,096×102-5,8×102

 

 

Кесте 14 - Жоғарылату коэффициенті К_П

 

Жермен тұйықтандырғыштың түрі	Климаттық зоналарға арналған жоғарылату коэффициенті КП мәні
I	II	III	IV
Аралас (ұзындығы 0,8 – 1,5 м тік электродтар жаппақтығы 0,4 – 0,8 м кесінділер)	1,8 – 2	1,6 – 1,8	1,4 – 1,6	1,2 – 1,4

 

 

3.3.2. Жеке тұйықтандырғыштағы тоқтың таралу қарсылығы төмендегідей анықталады:

 

R_тр=0,366р: l × (lg(2l: d)+1/2 lg(4h+l): (4h-l) (11)

 

мұнда r – топырақтың есептік меншікті қарсыласы;

l - тік тұйықтандырғыштың ұзындығы;

d - тік тұйықтандырғыштың диаметрі;

h - байланыстырғыш кесінділің тереңдігі (0,8 – 1 м).

3.3.3 Ары қарай тұйықтандырғыштар шоғырының қарсылығы есептеледі. (Барлық тұйықтағыштардың қарсылығы шамамен)

 

R' = К₀ × R_g (12)

 

мұнда R_g - тұйықтандырғыштардың қарсылығының рұқсат етілген мөлшері ГОСТ 12.1.030.-81 бойынша 10 Ом;

К₀ – тұйықтандырғыштар шоғырының қарсылықтың жоғарылу коэффициенті (2-3 дейін деп санаймыз).

3.3.4 Содан кейін n жерлестірудің бағытты санын келесі тәулділіктен анықталады:

n =R_тр: R^¢ (13)

 

мұнда R_тр – тікті жалғыз жерлестірудің тоқ ағыштының кедетісі;

R^¢- жерлестіру ағышының кедетісі.

Анықталған батынша тік жерлестірудің бүтін саны алынады.

3.3.5 Жерлестіру ошағының ақиқат мәні 14 формула бойынша анықталады:

 

R₀= R_тр: n × h₁ (14)

 

мұнда R_тр – тікті жалғыз жерлестірудің тоқ ағышының кедергісі;

n - тік жерлестірудің бағытты саны;

h₁- тік жерлестірудің арасындағы экранды коэффициенті, 15 кесте бойынша анықталады.

 

Кесте 15 – Тік жерлестірудің арасындағы экранды коэффициенті

 

Электрод саны, n	Электрод арасындағы қашықтықтың оның ұзындығына қатынасы кезінде қолданылатын коэффициент мәні
	а/l =1	а/l =2	а/l =3
электродтарды қатарға орналастыру кезінде
	0,84 – 0,87	0,90 – 0,92	0,93 – 0,95
	0,76-0,80	0,85-0,88	0,90-0,92
	0,67-0,72	0,79-0,83	0,85-0,88
	0,56-0,62	0,72-0,77	0,79-0,83
	0,51-0,56	0,66-0,73	0,75-0,80
	0,47-0,50	0,65-0,70	0,74-0,79

 

 

3.3.6 Ұзындық сызығының байланысы алынады l_П:

 

l_П = а(n-1) (15)

 

мұнда а - тік жерлестірудің арасындағы қашықтық;

n - құбыр саны.

3.3.7 Сызық байланысының кедергісін R_П 16 формула бойынша анықталады:

 

R_П=0,366 ρ / l_П ×lg(2 l_П ²/ b × η₁) (16)

 

 

мұнда ρ - (грунттың) есептегіш үлес кедетісі;

l_П – сызық байланысының ұзындығы;

b - сызық ені (40-80 мм дейін алынады);

h₁- тік жерлестірудің арасындағы экранды коэффициенті.

3.3.8 Аралас жерлестіру кедергісінің 17 формуламен анықталады:

 

R₃=R₀×R_П: (R₀+R_П) ×h₂ (17)

 

мұнда R₀- жалғыз тік жерлестірудің тоқ ағышының кедергісі;

R_П – сызық байланысының кедергісі;

h₂- тік жерлестірудің сызық байланысының экранды коэффициенті, 16-шы кесте бойынша анықталады.

 

Кесте 16 – Тік жерлестірудің сызық байланысының экранды коэффициенті

 

а/l	Құбыр санын қолданудағы коэффициент мәні
электродтарды қатарға орналастыру кезінде
	0,77	0,72	0,67	0,62	0,42	0,31	0,21	0,19
	0,89	0,84	0,79	0,75	0,56	0,46	0,36	0,32
	0,92	0,88	0,85	0,82	0,68	0,58	0,49	0,42

 

 

Егер есептелген кедергі R₃>10 Ом болса, тік жерлестірудің санын үлкейтіру керек, және солардың жаңа мәнімен 4 және 5 кестелер бойынша, h₁ және h₂ қайтадан анықтап, R_0, l_П, R_П және R₃ қайта есептеу керек.

Мысал 3:

IV климаттық аймақ берілген, грунт – қиыршық, тік жерлестірудің ұзындығы 1,4 м, тік жерлестірудің диаметрі- 800 мм, жерлестіру арағашықтығы, оның ұзындығына қатынасы-2, құбыр саны-20.

1) 10-шы формула бой ынша есепті үлес кедергісін анықтаймыз.

2) 13 кесте бойынша грунт үлес кедергісін анықтаймыз r₀= 300 Ом/м;

3) 14 кесте бойынша көтермелеу коэффициентін анықтаймыз К_п= 1,3;

r=r₀×К_п = 300×1,3 = 390 Ом/м

4) 11-ші формула бойынша жалғыз ағымды тоқтың тік жерлестіру кедергісін анықтаймыз (өзімізше сызық байланысының тереңдетінуін анықтаймыз h=1м):

R_ТР=0,366 ρ: l ×(lg(2 l: d)+1/2lg(4 h+l)/(4 h-l))= 0,366×390:1,4×(lg(21,4:0,08)+1/2lg(4×1 + 1,4)/(4×1 - 1,4))= 264,08 Ом.

5) Жерлестіру ашығының кедергісін анықтаймыз (барлық тік жерлестірудің бағытты кедергісі) 12-ші формула бойынша анықталады.

6) жүместіру ошағының көтермелеу кодергісінің коэффициентіне К₀=3 аламыз.

R^¢=К₀ ×R_g = 3×10=30 Ом

7) Тік жерлестіруді бағытты саны n, 13 формула бойынша анықталады.

n =R_тр: R^¢=264,08: 30 = 8,8» 9

8) 14 формула бойынша жерлестіру ошағының кедергісінің ақиқат мәні аңықталады

R₀=R_тр: (n ×h₁) = 264,08: (9×0,72)= 40,75 Ом

9) 15 формула бойынша сызық ұзындығының l_П анықталады

10) Мына қатынастан а/l =2, тік жерлестірудің арақашықтықты анықтау үшін формула шығаратың: а= 2× l= 2×1,4=2,8м;

l_П = а (n-1)=2,8×(20-1)=53,2м.

11) 16-шы формула бойынша R_п – сызық байланысының кедергісі анықталады.

R_п= 0,366 r/l_п× lg(2l_п²/b × h₁)= 0,366×390:53,2×lg(2×53,2²/60 ×0,72)=5,66 Ом

12) Араласу жерлестірудің кедергісі 16-кесте бойынша тік жерлестірудің экраны сызық байланысының коэффициентін анықтаймыз h₂=0,56

R₃= R₀×R_п : (R₀+R_п) ×h₂= 40,75×5,66: (40,75 +5,66) ×0,56= 8,87

13) Қорытынды: Есептелген кедергі R₃<10 Ом, сондықтан тік жерлестірудің санын үлкейту қажет емес.

 

Кесте 17 - Араласу жерлестіру кедергісін анықтау үшін берілген мәліметтер

 

Вариант №	Кли-мат-тық аймақ	Грунт	Тік жер-лестіру ұзынды-ғы 1, м	Тік жер-лестіру диамет-рі d, мм	Жерлестіру арақашықтықтың жерлестіру ұзындығына қатынасы,а/1	Құ-быр са-ны
	II	Құм	0,8
	III	Қиыршық	1,0
	III	Құм аралас топырақ	0,9
	I	Топырақ	1,2
	IV	Топырақ	1,4
	III	Қара топырақ	1,1
	IV	Құм	1,5

17 кестенің жалғасуы

 

Вариант №	Кли-мат-тық аймақ	Грунт	Тік жер-лестіру ұзынды-ғы 1, м	Тік жер-лестіру диамет-рі d, мм	Жерлестіру арақашықтықтың жерлестіру ұзындығына қатынасы,а/1	Құ-быр са-ны
	II	Құм аралас топырақ	0,8
	II	Қиыршық	1,1
	II	Қара топырақ	1,0
	III	Қара топырақ	1,3
	IV	Құм аралас топырақ	1,5
	II	Топырақ	1,1
	IV	Қара топырақ	1,5
	IV	Қиыршық	1,2
	I	Құм аралас топырақ	1,4
	I	Құм	1,3
	III	Топырақ	0,9
	II	Қара топырақ	1,0
	IV	Құм аралас топырақ	1,1
	I	Қара топырақ	1,2
	III	Құм	0,9
	IV	Қиыршық	1,5
	II	Құм аралас топырақ	0,9
	I	Қара топырақ	1,4
	II	Топырақ	1,0
	I	Қиыршық	0,8
	I	Құм аралас топырақ	1,3