Расчет заземления цеха

Следует помнить, что если заземляющее устройство используется одновременно для электроустановок напряжением выше и ниже 1000 В, то величина сопротивления заземляющего устройства должна быть определена из условия и не должна превышать 4 Ом.

                                             R₃ ≤                                                           (16)

где  – ток замыкания на землю, А.

R₃- сопротивление заземления, Ом.

Расчет заземляющих устройств сводится, главным образом, к расчету собственно заземлителя. Так как в задании не сказано о наличии естественных заземлителей, то их в данном расчете не учитываем.

Размеры цеха: АхВ= 50х30 м.

Участок механосборочного цеха расположен на расстоянии (L_ЛЭП(кл)) 9,5 км от энергосистемы. Подводимое напряжение (U_ЛЭП) - 35 кВ.

По книге примем значение удельного сопротивления грунта r = 40 Ом

По справочнику выберем климатический район - IV.

По справочнику выбираем: вертикальный электрод - уголок (75х75),

L_В= 3 м; Горизонтальный электрод - полоса (40х4 мм).

Вид ЗУ - контурное.

-Определяется расчетное сопротивление одного вертикального электрода.

                 r_в=0,3 x p x K_сез.в = 0,3 х 40 х 1,3 =15,6 Ом                          (17)

где r_в - приближенное сопротивление одиночного вертикального заземления, Ом;

r - удельное сопротивление грунта, Ом∙м;

К_сез.в - коэффициент сезонности вертикального заземлителя.

По таблице 1.13.2 принимаем K_сев = 1,3

- Определяется предельное сопротивление совмещенного ЗУ.

                        R_зу1 ≤  =  = 3,75 Ом (для ЛЭП ВН);

                      I₃=  =  = 33,3 A                                 (18)

где R_зу - сопротивление заземляющего устройства, Ом;

I_з - расчетный ток замыкания на землю, А;

L_кл - длина кабельных линий, км.

 Требуемое по НН R_зу2 ≤ 4 Ом на НН.

Принимается R_зу2= 4 Ом (наименьшее из двух).

Но так как r = 40 Ом ּм, то для расчета принимается

                          = 4 х  =1,6 Ом                                              (19)

Определяется количество вертикальных электродов;

Без учета экранирования (расчетное):

                                    9,75                                           (20)

Принимается N_в.р. = 10

С учетом экранирования:

                          14,5                                          (21)

Принимается N_в=15

где - коэффициент использования вертикального электрода.

По таблице 1.13.5  η_в=0,69.

Так как контурное ЗУ закладывается на расстоянии не менее 1 м, то длина по периметру закладки равна

 L_п= (А+2) x 2+ (В+2) x 2= (50+2) x 2+ (30+2) x 2=104+64=168 м 

Тогда расстояние между электродами уточняется с учетом формы объекта. По углам устанавливают по одному вертикальному электроду, а оставшиеся между ними.

Для равномерного распределения электродов окончательно принимается N_в=16, тогда:

                                                                                 (22)

                                                                                (23)

где а_В - расстояние между электродами по ширине объекта, м;

 а_А - расстояние между электродами по длине объекта, м;

n_В - количество электродов по ширине объекта;

n_В - количество электродов по длине объекта.

Для уточнения принимается среднее значение отношения

                                                    (24)

где L_в - длина вертикального заземлителя, м.

Тогда по таблице 1.13.5  уточняются коэффициенты использования: 

ɳ_в = 0,56 ;

ɳ_г = 0,32 .

где - коэффициент использования горизонтального электрода.

-Определяются значения сопротивлений вертикальных и горизонтальных электродов:

x p x  =  =26,8

                                                                       (25)

где R_В и R_Г - сопротивление вертикального и горизонтального электродов с учетом коэффициентов использования, Ом;

К_сез.Г - коэффициент сезонности вертикального заземлителя;

b - ширина полосы, м; для круглого горизонтального заземлителя b=1,1d;

t - глубина заложения, м.

- Определяется фактическое сопротивление ЗУ:

                                                             (26)

                            R_ЭУ.Ф(1,6) = R_ЭУ(1,6)

Следовательно, ЗУ эффективно.

ЗУ объекта состоит из:

N_В = 16;

L_В =3 м; 75 х 75 мм;

а_А = 13 м; а_В = 8 м;

L_П = 164 м; полоса- 40 х 4 мм;

R_ЗУ = 1,6 Ом