5_praktika

Практична робота №5

Розрахунок системи заземлення. Струмоведучі частини електроустановки не повинні бути доступні для випадкового дотику.    Для захисту від ураження електричним струмом повинні бути застосовані окремо або в поєднанні, такі заходи захисту від прямого дотику: основна ізоляція струмоведучих частин; огородження і оболонки; установка бар'єрів; розміщення поза зоною досяжності; застосування наднизької (малого) напруги. Для додаткового захисту від прямого дотику в електроустановках напругою до 1 кВ, при наявності вимог інших глав ПУЕ, слід застосовувати пристрої захисного відключення (УЗО) з номінальним вимикаючим диференціальним струмом не більше 30 мА. Електропостачання напругою до 1 кВ житлових, громадських та промислових будинків та зовнішніх установок повинні, як правило, отримувати живлення від джерела з глухозаземленою нейтраллю з застосуванням системи TN. Для захисту від ураження електричним струмом у разі непрямого дотику в таких електроустановках повинно бути виконано автоматичне відключення живлення.       При застосуванні системи TN рекомендується виконувати повторне заземлення РЕ-і РEN-провідників на вводі в електроустановки будівель, а також в інших доступних місцях. Усередині великих і багатоповерхових будівель аналогічну функцію виконує зрівнювання потенціалів за допомогою приєднання нульового захисного провідника до головної заземлювальної шини. Повторне заземлення електроустановок напругою до 1 кВ, одержують харчування по повітряних лініях (ПЛ).    Заземлюючі провідники для повторних заземлень PEN-провідники повинні мати розміри не менше наведених в табл. 1.

Таблица 1

Наименьши разміри заземлювачів и заземлюючіх провідників, прокладених у землі.

Матеріал	Профіль перетену	Діаметр, мм	F поперечного перетину мм	Товщина стінки, мм
Сталь чорна	Вертікальни заземлювачи;	16	-	-
	Горизонтальні заземлювачи	10	-	-
	Прямокутний	-	100	4
	Кутовой	-	100	4
	Трубний	32	-	3,5
Сталь оцинкованная	Вертікальни заземлювачи;	12	-	-
	Горизонтальні заземлювачи	10	-	-
	Прямоугольный	-	75	3
	Трубный	25	-	2

Загальний опір розтіканню струму заземлювачів робочого заземлення нульової точки трансформатора (генератора) при лінійних напругах 380В трифазного струму або 220В однофазного струму бути не більше 4 Ом.   Загальний опір повторного заземлювача PEN-провідника кожної ПЛ на вводі в об'єкт не більше 10 Ом при напругах 380/220В джерела трифазного / однофазного струму.

Порядок розрахунку.

Розрахункове значення питомого опору ґрунту:

,Ом∙м.

де ρ_ф питомий опір ґрунту, Ом∙м;

- кліматичний коефіцієнт, що залежить від сезонних коливань вологості ґрунту.

О пір одного вертикального заземлювача:

Ом

де ρ_р - розрахункове значення питомого опору ґрунту, Ом∙м;

l – довжина заземлювача, м;

d – діаметр електрода, м;

t - відстань від поверхні до заземлювача, м

t =0,5 – відстань від поверхні ґрунту до заземлювача, м.

Кількість вертикальних заземлювачів:

, шт.

де R₀ - опір одного вертикального заземлювача, Ом;

R_треб - необхідний опір системи заземлення для електричних мереж|сіть| змінного|змінний| струму|тік|.

Після визначення кількості вертикальних заземлювачів, округлюємо|округлювати| їх до найближчого стандартного значення ряду|лава,низка| n’: 2,4,6,10,20,40,60,100 і вибираємо систему розподілення заземлювачів – в ряд чи по контуру.

О|пір системи вертикальних заземлювачів:

, Ом

де n’ – округлена кількість заземлювачів до найближчого стандартного, шт.;

η_в - коефіцієнт використання вертикальних заземлювачів табл.2.

Опір з’єднувальної смуги(шини):

, Ом

де - ρ_р розрахункове значення питомого опору ґрунту, Ом∙м;

L_г – довжина смуги(шини), залежить від системи розподілу заземлювачів

- при розміщені заземлювачів в ряд:

, м

- при розміщені заземлювачів по контуру:

, м

l' – відстань між заземлювачами згідно варіанту;

n’ – округлена кількість заземлювачів до найближчого стандартного, шт.;

η_г - коефіцієнт використання горизонтальних заземлювачів табл. 3;

t – відстань від поверхні ґрунту до заземлювача, м;

d – для труби, її діаметр, м.

- для стальної смуги шириною b , d=0,5∙b, м.

Загальний|спільний| опір системи заземлення:

, Ом

де R_в- о|пір системи вертикальних заземлювачів, Ом;

R_г - опір з’єднувальної смуги(шини), Ом.

Загальний опір системи заземлення не повинен перевищувати необхідного опору R_треб.

Таблиця 2

Коефіцієнт використання вертикальних стрижневих заземлювачів η_в

Число заземлювачів	Відношення відстаней між заземлювачів до їх довжини, l’/l
	1	2	3	1	2	3
	Заземлювачі розміщені в ряд			Заземлювачі розміщені по контуру
2	0,85	0,91	0,94	-	-	-
4	0,73	0,83	0,89	0,69	0,78	0,85
6	0,65	0,77	0,85	0,61	0,73	0,80
10	0,59	0,74	0,81	0,55	0,68	0,76
20	0,48	0,67	0,76	0,47	0,63	0,71
40	-	-	-	0,41	0,58	0,66
60	-	-	-	0,39	0,55	0,64
100	-	-	-	0,36	0,52	0,62

Таблиця 3

_{Коефіцієнт використання горизонтального смугового заземлювача що з’єднує вертикальні стрижневі заземлювачі, ηг}

Відношення відстаней між стрижневими заземлювачами до їх довжини, l’/l				Число стрижневих заземлювачів
				2		4	6	10		20		40	60		100
Стрижневі заземлювачі розміщені в ряд
1				0,85		0,77	0,72	0,62		0,42		-	-		-
2				0,94		0,89	0,84	0,75		0,56		-	-		-
3				0,96		0,92	0,88	0,82		0,68		-	-		-
Стрижневі заземлювачі розміщені по контуру
1				-		0,45	0,40	0,34		0,27		0,22	0,20		0,19
2				-		0,55	0,48	0,40		0,32		0,29	0,27		0,23
3				-		0,70	0,64	0,56		0,45		0,39	0,36		0,36

Варіант	Зовнішній діаметр труби d, м	Довжина вертикальних заземлювачів l, м	Ширина сталевої смуги, b,м	Тип ґрунту	Питомий опір ґрунту ρф, Ом·м	Кліматичний коефіцієнт ψ	Відношення l'/ l, м
1	0,030	2,0	0,04	чорнозем	30	1,1	3
2	0,035	2,5	0,05	глина	40	1,2	1
3	0,040	2,2	0,06	суглинок	100	1,3	2
4	0,050	2,3	0,04	пісок	500	1,4	2
5	0,055	2,5	0,05	садова земля	300	1,5	1
6	0,030	2,0	0,06	вапняк	100	1,1	3
7	0,035	2,4	0,04	торф	10	1,2	1
8	0,040	2,5	0,05	супісок	250	1,0	2
9	0,050	2,0	0,06	кам’янистий ґрунт	700	1,6	3
10	0,055	2,3	0,08	гравій з водою	50	1,7	1

Варіанти

5