6.6. Расчет защитного заземления горизонтально-сверлильно-фрезерного станка с чпу Milturn m65

Расчет защитного заземления выполнен согласно методике в книге «Инженерные расчеты по охране труда, автор Левокин Н.И» с учетом ПУЭ (правила устройства электроустановок) и ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ (Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление).

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей которые могут оказаться под напряжением.

Защитное заземление предназначено для устранения опасности поражения электрическим током в случае прикосновения к корпусу и к другим нетоковедущим частям электроустановок.

Принцип действия защитного заземления - снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус. Это достигается уменьшением потенциала основания, на котором стоит человек, до потенциала близкого по значению к потенциалу заземленного оборудования.

Исходные данные:

1) рабочее напряжение станка Uл=1200В

2) удельное сопротивление грунта р=100 Ом∙м

3) заземлители – вертикальные круглые стержни диаметром d=10мм и длинной L=1м

4) стержни размещаются по контуру.

Решение:

1. Определение расчетного удельного сопротивление грунта р_расч с учетом климатического коэффициента _с =1,25

р_расч = р ∙ _с =100 ∙ 1,25=125 Ом∙м

2. В соответствии с ПУЭ допускаемое сопротивление растеканию тока

R_Д =10 Ом

3. Определим расстояние t от поверхности земли до середины заземлителя

t= t₀+0,5L= 0.5 + 0.5 ∙1=1 м, где

t₀ – глубина заложения заземлителя =0.5 м

L – длина заземлителя

4. Определение сопротивление одиночного вертикального стержневого заземлителя 29. стр. 121 табл.37 формула 4

R= == 19,9 ∙ (2,99+0,51)= =69,65 Ом

5. Определим потребное количество вертикальных заземлителей без учета коэффициента экранирования

n =R_З / R_Д , где

R_З- сопротивление растеканию тока одиночного заземлителя, Ом

R_Д - допускаемое сопротивление заземляющего устройства, Ом

n =69,65/ 10 =6,965=7 шт.

6. Определим расстояние между заземлителями

L₁=c ∙ L , где

L₁- расстояние между заземлителями, Ом

L – длина заземлителя, м

с=1

L₁=1 ∙ 1=1 м

7. Определим коэффициент экранирования по 29. стр. 119 табл.35

_эк – коэффициент экранирования = 0,65

8. Определим потребное количество вертикальных заземлителей с учетом коэффициента экранирования

n =R_З / R_Д ∙ _эк =69,65/10 ∙ 0,65=10,71=11 шт.

9. Определим расчетное сопротивление растеканию тока при принятом количестве заземлителей

R_Д =R_З / n ∙ _эк=69,65/11 ∙ 0,65= 9,74 Ом.

10. Определим длину соединительной полосы

L_СП = 1,05 ∙ L₁(п-1)=1,05 ∙1(10-1)=9,45 м.

11. Определим сопротивление растеканию тока в соединительной полосе

29. стр. 121 табл.37 формула 6

R= ===15,77 Ом

12. Определим коэффициент экранирования для соединительной полосы по 29. стр. 120 табл.36

_{эк. сп}= 0,72

13. Определим расчетное сопротивление растеканию тока в соединительной полосе с учетом коэффициента экранирования

R_{расч. п} =R_СП / n_п ∙ _{эк. сп}=15,77/ 1 ∙ 0,72=21,9

14. Определим общее расчетное сопротивление растеканию тока заземлительного устройства.

R_{общ. расч.}= ==6,74 Ом

15. Определим необходимое сечение магистральной шины внутреннего контура и проводников для соединения заземляющего оборудования с магистральной шиной по ПУЭ 29. стр. 111 табл.30 

Магистральная шина d= 4 мм. S= 48 мм²

16. Схема защитного заземления в сети с заземленной нейтралью выше 1000 В

1. заземленное оборудование

2. заземлитель защитного заземления

3. заземлитель рабочего заземления

r_з- сопротивление защитного заземления

r₀- сопротивление рабочего заземления

Iз – ток замыкания на землю