Число одиночных необъединенных вертикальных электродов, одинаковых по размерам и симметрично расположенных в однородном грунте, рассчитывают методом последовательного приближения по формуле (1):
(1)
где n - число вертикальных электродов; Rо - измеренное сопротивление одиночного вертикального электрода; Rз.д - предельно допустимая величина сопротивления заземляющего устройства; hс - коэффициент сезонности (табл. 1 Приложения); h Т - коэффициент экранирования (взаимного влияния) вертикальных электродов. (рис.1, рис. 2, Приложения).
Метод последовательного приближения состоит в том, что на первом шаге принимают h Т =1 и определяют n 1. По n 1находят соответствующее ему значение h Т2 (рис.1, рис.2 Приложения) и по формуле (1) определяют новое значение n 2. По n 2находят соответствующее значение h Т3и по формуле (1) новое значение n 3. Так продолжают расчет до тех пор, пока разница между двумя последующими числами электродов будет меньше единицы (т.е. ni - ni -1£ 1). Полученное число электродов округляют до ближайшего большего их числа, что является фактическим количеством одиночных электродов.
Расчет сопротивления заземляющего устройства
Сопротивление не объединенных в один контур вертикальных заземлителей рассчитывают по формуле:
(2)
где Ro - сопротивление одиночного вертикального заземлителя, Ом; n - число вертикальных электродов (заземлителей); hс - коэффициент сезонности; hТф - фактический коэффициент использования вертикальных заземлителей.
Длина соединительной полосы определяется из выражения:
- при расположении вертикальных электродов по контуру или
- при расположении вертикальных электродов в ряд,
где A - расстояние между электродами, м; n - число вертикальных электродов.
Сопротивление растеканию тока полосы, считая ее единичным горизонтальным заземлителем, рассчитывают по формуле:
(3)
гдеr- удельное сопротивление грунта, Ом×м (табл.2 Приложения); l П - длина полосы, м; h П - коэффициент использования полосы (рис.3, рис. 4 Приложения); b - ширина полосы, м; h - глубина заложения полосы.
Сопротивление заземляющего устройства определяют по формуле:
(4)
где R å - суммарное сопротивление всех вертикальных заземлителей; R П - сопротивление соединительной полосы; R З.П. - сопротивление заземляющего проводника.
Полученное сопротивление заземляющего устройства не должно превышать допустимого значения R З.У. < R З.Д..
Задание
1. Ознакомиться с теоретической частью и методиками измерения заземления и расчета заземляющего устройства.
2. Провести измерение сопротивления одиночного заземлителя для заданного варианта.
3. Используя данные варианта и результат измерения, рассчитать заземляющее устройство для защитного заземления.
4. Оформить отчет.
ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ
| № варианта | Грунт | Состояние грунта | L, м | h, м | A, м | b, м | R З.П. Ом | Расположение заземлителей | åР источника энергии, кВА |
| Чернозём | Сухо | 2,0 | 0,8 | 0,04 | 1,4 | По контуру | |||
| Суглинок | Влажно | 2,5 | 0,8 | 0,05 | 0,6 | В ряд | |||
| Суглинок | Сухо | 3,0 | 0,8 | 0,03 | 1,7 | В ряд | |||
| Песок | Сыро | 2,0 | 0,8 | 0,04 | 0,9 | По контуру | |||
| Чернозём | Влажно | 2,5 | 0,8 | 0,05 | 1,8 | По контуру | |||
| Супесок | Сухо | 3,0 | 0,8 | 0,04 | 1,2 | По контуру | |||
| Супесок | Сыро | 2,0 | 0,8 | 0,03 | 0,7 | В ряд | |||
| Песок | Влажно | 2,5 | 0,8 | 2,5 | 0,05 | 0,8 | По контуру | ||
| Песок | Сухо | 3,0 | 0,8 | 0,04 | 0,5 | По контуру |
| № варианта | Грунт | Влажность | R о | hтф | n | R å | R п | R зу |
ТАБЛИЦА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
1. Наименование и цель работы
2. Схема измерения
3. Таблица результатов
4. Выполненные расчеты.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Виды заземления (по назначению).
2. Что такое заземляющее устройство?
3. Что такое напряжение прикосновения и напряжение шага?
4. Назначение и область применения защитного заземлителя.
5. Принцип действия защитного заземления с контурным заземляющим устройством.
6. Принцип действия защитного заземления с выносным заземляющим устройством.
7. Нормирование сопротивления заземляющего устройства.
8. Принцип измерения сопротивления заземления.
9. Физический смысл коэффициента экранирования вертикальных заземлителей.
10. Метод последовательного приближения при расчете числа вертикальных электродов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Охрана труда в электроустановках. Сб. под ред. Князевского Б.А. М: Энергоатомиздат, 1983.
2. Правила устройства электроустановок (ПУЭ) 7-ое издание (утв. приказом Минэнерго РФ от 8 июля 2002 г. N 204).
3. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (утв. приказом Министерства энергетики РФ от 13 января 2003 г. N 6).
 |
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица 1
Приближенные значения коэффициентов сезонности - hс
| Тип заземлителей | Глубина заложения заземлителя h, м | Коэффициент (по количеству влаги) | |||
| Сыро | Влажно | Сухо | |||
| Труба, угловая сталь, металлические стержни длиной 2- 3 м (вертикальные заземлители) | Вертикальный конец заземлителя расположен на глубине 0,8 м от поверхности грунта | hс1 | 2,0 | 1,5 | 1,4 |
| Полоса, круглая проволока и т.п. протяженные (горизонтальные) заземлители | h = 0,5 м h = 0,8 м | hс2 | 6,5 3,0 | 5,0 2,0 | 4,5 1,6 |
Таблица 2
Удельные сопротивления грунтов
| Вид грунта | r, Ом×м |
| Песок | 7×102 |
| Супесок | 3×102 |
| Суглинок | 1×102 |
| Глина | 0,4×102 |
| Чернозем | 2×102 |
