Охрана труда на производстве

контрольная работа

Задача 2

Расчёт контурного защитного заземления в цехах с электроустановками напряжением до 1000 В

Рассчитать результирующее сопротивление растеканию тока заземляющего устройства и сравнить с допустимым сопротивлением.

Длина помещения, м

Ширина помещения, м

Удельное сопротивление грунта, Ом•см

66

22

13000

Решение:

В качестве искусственных заземлителей используют стальные трубы длиной 1,5…4 м, диаметром 25…50 мм, которые забивают в землю, а также металлические стержни и полосы. Для достижения требуемого сопротивления заземлителя, как правило, используют несколько труб (стержней), забитых в землю и соединенных там металлической (стальной) полосой.

Контурным защитным заземлением называется система, состоящая из труб, забиваемых вокруг здания цеха, в котором расположены электроустановки.

Заземление электроустановок необходимо выполнять:

- при напряжении выше 380 В переменного и 440 В постоянного тока в помещениях без повышенной опасности, т. е. во всех случаях;

- при номинальном напряжении выше 42 В переменного и 110 В постоянного тока в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках;

- при любых напряжениях переменного и постоянного тока во взрывоопасных помещениях.

На электрических установках напряжением до 1000 В одиночные заземлители соединяют стальной полосой толщиной не менее 4 мм и сечением не менее 48 мм2. Для уменьшения экранирования рекомендуется одиночные заземлители располагать на расстоянии не менее 2,5…3 м один от другого.

1. Сопротивление растеканию тока Ом, через одиночный заземлитель из труб диаметром 25...30 мм рассчитаем по формуле:

Rтр = 0,9 (с / lтр),

где с - удельное сопротивление грунта, которое выбирают в зависимости от типа, Ом*см, lтр - длина трубы, 1,5…4 м. Принимаем lтр = 150 см.

Rтр = 0,9 (13000 / 150) = 78 Ом.

2. Определяем примерное число заземлителей без учёта коэффициента экранирования по формуле:

n = Rтр / r,

где r - допустимое сопротивление заземляющего устройства, 4 Ом.

В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) на электрических установках напряжение до 1000 В допустимое сопротивление заземляющего устройства равно не более 4 Ом.

n = 78 ч 4 = 19,5 ? 20 шт.

3. Определяем коэффициент экранирования заземлителей.

Таблица 1. Коэффициенты экранирования заземлителей зтр

Число труб (уголков)

Отношение расстояния между трубами (уголками) к их длине

зтр

Отношение расстояния между трубами (уголками) к их длине

зтр

Отношение расстояния между трубами (уголками) к их длине

зтр

4

1

0,66…0,72

2

0,76…0,80

3

0,84…0,86

6

1

0,58…0,65

2

0,71…0,75

3

0,78…0,72

10

1

0,52…0,58

2

0,66…0,71

3

0,74…0,78

20

1

0,44…0,50

2

0,61…0,66

3

0,68…0,73

40

1

0,38…0,40

2

0,55…0,61

3

0,64…0,69

60

1

0,36…0,42

2

0,52…0,58

3

0,62…0,67

Длина трубы - 1,5 м.

Число труб - 20 шт., принимаем 20 шт.

Расстоянии между трубами не менее 2,5…3 м, отношение расстояния между трубами, принимаем 3 м.

зтр = 0,68…0,73, принимаем зтр = 0,68.

3.1. Число вертикальных заземлителей с учетом коэффициента экранирования определяем по формуле:

n1 = n / зтр

n1 = 20 ч 0,68 = 29,4 ? 29 шт.

3.2. Длину соединительной полосы (м) определяем по формуле:

lп = n1a,

где а - расстояние между заземлителями, м., а = 3 м.

lп = 29 * 3 = 87 м.

Периметр цеха:

P = (a + b) * 2

P = (66 + 22) * 2 = 176 м.

Расчетная длина соединительной полосы получилась меньше периметра цеха, то длину соединительной полосы необходимо принять равной периметру цеха плюс 12…16 м.

lп = Р + 12

lп = 176 + 12 = 188 м.

После этого следует уточнить значение зтр.

а = lп ч n

а = 188 ч 20 = 9,4 м.

Если а ч lтр > 3, принимают зтр=1.

9,4 ч 1,5 = 6,3

В нашем случае 6,3 > 3, следовательно, зтр=1.

Тогда, число вертикальных заземлителей с учётом экранирования будет равно:

n1 = 20 ч 1 = 20 шт.

4. Сопротивление растеканию электрического тока через соединительную полосу, Ом, определяем по формуле:

5. Результирующее сопротивление растеканию тока всего заземляющего устройства, Ом, определяем по формуле:

где - коэффициент экранирования соединительной полосы, = 0,41 (таб. 2)

Таблица 2. Коэффициенты экранирования соединительной полосы зп

Отношение расстояния между заземлителями к их длине

Число труб

4

8

10

20

30

40

1

0,45

0,36

0,34

0,27

0,24

0,21

2

0,55

0,43

0,40

0,32

0,30

0,28

3

0,70

0,60

0,56

0,45

0,41

0,37

Ответ: допустимое сопротивление заземляющего устройства на электрических установках напряжением до 1000 В равно 4,0 Ом, что соответствует 4 Ом. Следовательно, полученное результирующее сопротивление растеканию тока заземляющего устройства соответствует норме и заземлители установлены правильно.

Делись добром ;)