2014-02-24
1660
Согласно ПУЭ-7 в электроустановках с напряжением до 1000В в сети с изолированной нейтралью сопротивление заземления должно быть:
- 10 Ом при мощности электроустановки до 100 кВА;
- 4 Ома при мощности электроустановки выше 100 кВА.
Заземление является обязательным в помещениях без повышенной опасности при напряжении U>380 В переменного тока и в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных при U>50 В.
Порядок расчёта защитного заземления
1. Исходя из характеристик защищаемого объекта устанавливают допускаемое сопротивление растеканию тока заземляющих устройств.
2. По справочным данным выбирают приближённое значение удельного сопротивления грунта.
3. Удельное сопротивление двухслойного грунта при использовании вертикальных стержневых заземлителей или установленных на ребро пластинчатых заземлителей,:
, (9.12)
где – длина заземлителя, м;, – длина частей заземлителя, находящихся соответственно в верхнем и нижнем слоях грунта, м;, – удельное сопротивление верхнего и нижнего слоёв грунта,.
4. По справочным данным определяют значение повышающего коэффициента, который учитывает изменения сопротивления грунта в зависимости от климатических зон РФ.
5. Находят расчётное значение удельного сопротивления грунта,:
, (9.13)
6. Определяют расчётное сопротивление растеканию электрического тока.
Данная величина может рассчитываться различными способами, в зависимости от формы заземлителя и его расположения.
Для одиночного заземлителя (стержня или трубы), заглублённого в землю, верхний конец которого находится на поверхности земли, Ом (рис.912):
, (9.14)
где l – длина заземлителя, м; d – диаметр заземлителя, м.
Рис.9.12. Стержневой вертикальный заземлитель, размещённый у поверхности земли
Для стержней или труб, верхний конец которых заглублён в землю, Ом (рис.9.13):
, (9.15)
где – расстояние от поверхности земли до середины заземлителя, м.
Рис.9.13. Стержневой вертикальный заземлитель, заглублённый в землю:
Для горизонтально расположенной в земле на расстоянии (как правило) от её поверхности полосы, Ом (рис.9.14):
, (9.16)
где – длина полосы, м; – ширина полосы, м.
Рис. 9.14. Стержневой горизонтальный заземлитель, заглублённый в землю:
7. Рассчитывают число одиночных заземлителей:
, (9.17)
8. Исходя из числа заземлителей по справочным данным определяют значение отношения расстояния между заземлителями к их длине и выбирают значение коэффициента экранирования (использования) ().
9. Из соотношения определяют расстояние между заземлителями, м
, (9.18)
10. Рассчитывают число заземлителей с учётом коэффициента экранирования:
, (9.19)
Полученное значение округляют до ближайшего большего числа.
9.7.3. Зануление
Зануление- преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением (рис.9.15). Принцип действия: превращение замыкания на корпус из-за пробоя изоляции в однофазное короткое замыкание в результате чего сработает защитный элемент – предохранитель или автоматический выключатель и размыкает повреждённую фазу.
Применяют в сетях с заземлённой нейтралью.
Рис. 9.15. Зануление
Для быстрого автоматического отключения участка сети с занулёнными корпусами электроприёмников или арматурой железобетонных опор при проектировании следует соблюсти условие, чтобы расчётный ток однофазного короткого замыкания в конце данного участка не менее чем в 3 раза превышал номинальный ток плавкой вставки защищающего его предохранителя или номинальный ток расцепителя автомата с зависимой от тока характеристикой.
, (9.20)
Во взрывоопасных помещениях или взрывоопасных наружных электроустановках для предохранителей необходимо выполнить условие
. (9.21)
Для автоматов с зависимой характеристикой номинальный ток расцепителя
. (9.22)
Для автоматического включателя, имеющего расцепитель с независимой характеристикой, при номинальном токе автомата до 100А ток срабатывания расцепителя
, (9.23)
а при номинальном токе более 100А
. (9.24)
Ток короткого замыкания для проверки указанных выше соотношений:
, (9.25)
где – фазное номинальное напряжение, В; – полное сопротивление петли фаза-ноль, Ом; – сопротивление фазы трансформатора току однофазного короткого замыкания, Ом.
Полное сопротивление петли фаза-ноль определяют по формуле:
, (9.26)
где – длина участка линии, м; – удельные активные сопротивления фазного и нулевого проводников, Ом/м (величины справочные); – удельные внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого проводников, Ом/м; – удельное внешнее индуктивное сопротивление петли проводников фаза-ноль, Ом/м.
Если разные участки линии выполнены проводниками неодинаковых марок, то вычисляют для каждого участка отдельно, а затем находят их арифметическую сумму.
Сопротивление фазы трансформатора току однофазного короткого замыкания, Ом, при вторичном номинальном напряжении трансформатора 400/230В можно приближённо рассчитать по формуле:
, (9.27)
где – коэффициент (величина справочная), – номинальная мощность трансформатора, кВт.
