Конструктивное выполнение сети заземления.

Различают естественные и искусственные заземлители.

В качестве естественных заземлителей используют: стальную броню и свинцовые оболочки силовых кабелей, проложенных в земле; металлические конструкции зданий и сооружений, имеющие надежный контакт с землей; трубопроводы проложенные в земле. Не допускается использовать в качестве естественных заземлителей трубопроводы горючих жидкостей и газов, алюминиевые оболочки кабелей.

Если естественные заземлители не обеспечивают требуемое значение сопротивления заземляющего устройства, то применяют искусственные заземлители. Обычно они выполняются из электродов, соединенных на глубине 0,5 – 0,7 м с помощью сварки стальной полосой. В качестве электродов рекомендуется использовать стержни диаметром 12 – 14 мм и длиной 5 м, которые обеспечивают малое сопротивление, т.к. проникают в глубокие влажные слои грунта. Сечение стальной полосы должно быть не менее 48 мм², толщина – не менее 4 мм.

В качестве заземляющих проводников могут быть использованы: специально предусмотренные для этой цели проводники; стальные трубы электропроводок; алюминиевые оболочки кабелей; металлические открыто проложенные трубопроводы, кроме трубопроводов горючих и взрывоопасных смесей, канализации, центрального отопления и т.д.

Практическое занятие №12 – Расчет заземляющих устройств.

Задача №1.

Рассчитать заземление подстанции 10/0,4 кВ.

Решение:

1. В качестве вертикальных заземлителей принимаем стержневые электроды диаметром d=12 мм и длиной l =3 м. Верхние концы электродов располагаем на глубине t₁=0,7 м от поверхности земли. В качестве горизонтальных заземлителей используем стальную полосу размером b´h=40´4 мм. Считаем, что грунт в месте сооружения заземления – суглинок.

2. Для стороны 10 кВ допустимое значение сопротивления заземляющего устройства составляет 10 Ом, а для стороны 0,4 кВ – 4 Ом. Поскольку заземляющее устройство является общим для установок различных напряжений, то за расчетное сопротивление заземляющего устройства принимаем наименьшее из допустимых: R_З=4 Ом.

3. Предварительно с учетом площади, занимаемой подстанцией намечаем расположение заземлителей по контуру с расстоянием между вертикальными электродами а= 3 м. Длина контура l _К=54 м.

4. По таблице 8-1 стр.412 /7/ находим удельное сопротивление грунта: r=100 Ом*м. По таблице 8-2 стр.413 /7/ находим повышающие коэффициенты, учитывающие высыхание грунта летом и промерзание его зимой, соответствующие четвертой климатической зоне, для вертикальных и горизонтальных электродов: К_В=1,2; К_Г=2,0.

5. Определяем расчетные удельные сопротивления грунта для вертикальных и горизонтальных электродов:

r_РАСЧ.В= К_В*r=1,2*100=120 Ом*м;

r_РАСЧ.Г= К_Г*r=2,0*100=200 Ом*м.

6. Определяем сопротивление одного вертикального электрода:

Ом,

где t – расстояние от уровня земли до середины электрода:

t=t₁+0,5* l =0,7+0,5*3=2,2 м.

7. По таблице 8-5 стр.415 /7/ предварительно принимаем коэффициент использования вертикальных заземлителей К_И.В=0,5 (отношение расстояния между электродами к их длине равно =1, число вертикальных электродов в соответствии с планом подстанции составляет 19).

Определяем примерное число вертикальных электродов:

8. Определяем сопротивление горизонтальных электродов, принимая их коэффициент использования К_И.Г=0,27 по таблице 8-7 стр.416 /7/:

Ом.

9. Уточняем необходимое сопротивление вертикальных электродов:

Ом.

10. Определяем число вертикальных электродов при коэффициенте использования К_И.В=0,5, принятом по таблице 8-5 стр.415 /7/ при N^’=22 и =1:

Окончательно принимаем к установке 19 вертикальных электродов.

В данном случае следует принимать ближайшее большее целое число электродов.

Задача №2.

Рассчитать зануление цеха.

Решение:

Рисунок 24 – Схема расчета зануления цеха.

Расчет зануления производится для одного наименее мощного ЭП цеха, а если таких ЭП несколько, то выбирается тот из них, который наиболее удален от цеховой подстанции.

1. Определяем сопротивление жилы кабеля:

r_КАБ.=r_0.К* l _КАБ=1,25*10^-3*10=0,0125 Ом.

2. Определяем сопротивление провода:

r_ПР.=r_0.ПР* l _ПР=12,6*10^-3*20=0,252 Ом.

3. Определяем сопротивление трубы:

Ом,