Область применения и принцип действия защитного заземления

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

_______________________________________________

 

МОСКОВСИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ

 

Кафедра экологии, безопасности жизнедеятельности и электропитания

 

 

Задача № 15

по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

на тему:

«Расчет системы защитного заземления»

 

                                                                        Выполнил: студ. гр. БПЗ1401

                                                                                                 Козлов Юрий

Номер студенческого билета: 1БИК14042

 

                                                                          Проверил: профессор, кандидат технических наук                                                                                                           

Рысин Ю.С.

 

(Весенний семестр)

Москва 2018

1. Задание:

 

Рассчитать сопротивление защитного заземления, осуществляемого с помо­щью вертикальных электродов (заземлителей), изготовленных из уголковой ста­ли. Длина вертикальных электродов - L, ширина полки уголка - b. Заземлители прикопаны в земле на глубину – t₀. Между собой они соединяются с помощью по­лосовой стали. Заземляемое устройство расположено в средней полосе РФ с удельным сопротивлением фунта - р.)

Геометрические размеры заземлителей и расстояния между одиночными вертикальными заземлителями представлены в соответствующих вариантах.

 

В данной работе необходимо определить:

 

· Сопротивление растеканию тока одного вертикального электрода в сис­теме защитного заземления.

· Количество вертикальных электродов в системе защитного заземления.

· Длину горизонтальной полосы, соединяющей вертикальные электроды между собой.

· Сопротивление растеканию тока горизонтальной полосы.

· Сопротивление растеканию тока для всей системы защитного заземления.

· Полученный результат сравнить со значением, установленным ГОСТ 2.1.030-81-R.

· По результатам проведенных расчетов сделать выводы.

 

2. Исходные данные:

· контур                                   

· L=2.5 м – длина вертикального заземления

· b=0.05 м

· a=7.5 м – расстояния между заземлителями

· bп=0.06 м – ширина полосы

· =220 Ом*м – удельное сопротивление грунта

· R=10 Ом

· t₀=0.75 м – глубина погружения полосы.

 

3. Расчет:

1. Сопротивление растеканию тока одиночного электрода в системе защит­ного заземления, с учетом вышеприведенных условий, определяется по формуле:

 

d = 0,95b - для уголка с шириной полки b = 0,95*0,05 = 0,048 м.

 

t - расстояние от поверхности земли до середины вертикального заземлителя

 

 

2. Количество вертикальных заземлителей определяется по формуле:

,

- коэффициент использования вертикальных заземлителей, опреде­ляется из таблицы 15.1, по предварительно найденному отношению a/L:

a/L=3

=0,85

 

3. Длина соединительной полосы, выполненной на полосовой стали, опре­деляется из соотношения (для вертикальных электродов, расположенных в ряд):

 

4. Соединительная полоса имеет свое сопротивление растеканию тока, ко­торое определяется но формуле:

 

5. Общее сопротивление заземляющего устройства определятся по формуле:

 

Коэффициент использован им горизонтальной полосы , определя­ется с использованием линейной интерполяции в соответствии с таблицей 15.1.

 

Полученный результат – R₀ необходимо сравнить с R. Если он не больше значения, определенного ГОСТом, то расчет проведен правильно, если расчетная величина R₀ превосходит R, то необходимо повторить расчет, увеличив количество вертикальных электродов и соответственно изменив значения коэффициентов использовании. Расчет следует повторить до тех пор, пока не будет выполняйся неравенство R₀<R. Таким образом, следует добиться оптимального соотношения между количеством вертикальных электродов и коэффициентами использования, при которых сопротивление растеканию тока всей системы защитною заземления не превосходило бы значения, определенного ГОСТом.

R₀ <R (6,9 ) следовательно расчет проведен правильно.

Вывод:

При расчете системы защитного заземления для данных исходных условий необходимо использовать не менее 7 вертикальных электродов. В противном случае сопротивление растеканию тока для всей системы защитного заземления окажется выше значения, установленного ГОСТ 2.1.030-81-R.

Контрольные вопросы:

Область применения и принцип действия защитного заземления.

Для предотвращения электрических травм, которые могут быть вызваны при качании металлических конструкций или корпусов оборудования, оказавшимся под напряжением вследствие повреждения изоляции, а так же для защиты аппаратуры устраиваются защитные заземления, представляющие собой преднамеренное соединение с землей или её эквивалентом металлических частей электроустановок, нормально не находящихся под напряжением. Такое заземление осуществляется заземляющим устройством, представляющим собой совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Применяется в сетях напряжением до 1 кВ с изолированнойнейтралью и в сетях напряжением выше 1 кВ с изолированной и заземлённой нейтралями. В сетях с заземлённойнейтралью напряжением до 1 кВ заземление не применяется, так как оно не эффективно.