Описание или расчет защитного заземления
Защитные заземления предотвращают возможность попадания человека под напряжение (поражение током), что возможно в случае повреждения изоляции электрического оборудования или соприкосновения с оборванными проводами. Эти заземления - одно из важнейших средств обеспечения безопасности людей, которые при проведении работ могут случайно оказаться в опасной зоне. Защитному заземлению подлежат все металлические наружные части и каркасы электротехнического оборудования, расположенного на территории подстанций, опоры контактной сети, металлические сооружения на железнодорожных линиях (например, мосты, путепроводы, светофоры). В нормальных условиях работы доступные людям части этих устройств под напряжением не находятся. В случае нарушения изоляции электротехнического устройства внешние металлические части его оказываются под напряжением источника питания. При отсутствии защитного заземления может произойти поражение током человека, попавшего под напряжение в момент прикосновения к поврежденной установке - так называемое напряжение прикосновения. Поражение током может произойти и в случае передвижения вблизи опасной зоны: на человека действует так называемое шаговое напряжение. Когда напряжение попадает на наружные металлические части установки, по ним проходит ток, стекающий далее в землю. Площадь сечения массива земли, по которому идет ток, быстро увеличивается по мере удаления от места повреждения, а плотность тока резко падает. Защитное заземление позволяет снизить до безопасного значения шаговое напряжение и напряжение прикосновения. При этом нормируется напряжение прикосновения, приложенное между рукой и ногами человека. Его допустимое значение существенно меньше, так как в этом случае ток протекает через область сердца. На человека, коснувшегося незаземленной поврежденной установки, действует напряжение. В случае прикосновения к заземленному оборудованию это напряжение значительно меньше, поскольку установка находится под напряжением. Значение из тем меньше, чем меньше сопротивление устройства заземления. Устройства заземления, или заземлители, служат для создания надежного пути тока с металлических наружных частей оборудования на землю в случае попадания их под напряжение. Главной частью заземляющего устройства является искусственный заземлитель, выполненный из проводника, обычно стального. По возможности используют и естественные заземлители - рельсы, водопроводные и металлические коммуникации и т.д. Устройства заземления различаются в зависимости от объекта защиты (подстанции или сооружения на железнодорожных линиях), а также от рода тока - постоянный или переменный. В качестве заземлителей на подстанциях переменного тока используют: искусственный заземлитель, называемый иначе контуром заземления подстанции, охватывающий практически всю территорию тяговой подстанции; рельсы подъездных либо главных путей станции или перегона, проходящие вблизи нее; другие металлические коммуникации. Контур заземления подстанции выполняют в виде сетки из стальных полос или круглой стали и размещают недалеко от поверхности земли. При больших удельных сопротивлениях земли (песок) сетку дополняют специальными вертикальными элементами в виде труб или уголков длиной 3-5 м, привариваемых к ней по периметру. Если же и при этом не обеспечивается нормируемое значение напряжения прикосновения, сооружают выносные заземлители в виде вводимых глубоко в землю труб или же применяют на подстанции плохо проводящие искусственные покрытия (щебень, галька). Присоединения заземляющих проводников к оборудованию выполняются видимыми, преимущественно сварными или болтовыми. Каждый заземляющий элемент присоединяют к контуру заземления подстанции отдельным проводом. Защитное заземление подстанции переменного тока одновременно является и рабочим, т.е. используется при нормальной эксплуатации оборудования. Примером рабочего заземления является преднамеренное соединение с землей нейтралей трансформаторов, что позволяет снизить уровень сопротивления изоляции силовых трансформаторов и сделать их более дешевыми. Заземления тяговых подстанций постоянного тока выполняют аналогично с той лишь разницей, что заземляющее устройство не используется в качестве рабочего, так как в этом случае ток, стекающий с контура заземления подстанций, будет вызывать его интенсивную коррозию. Аварийное подсоединение контура осуществляется в момент короткого замыкания в цепях 3 кВ выпрямленного тока через специальное реле земляной защиты. Оборудование, расположенное в закрытой части подстанции постоянного тока, заземляют на два отдельных контура - переменного и постоянного тока. Эти контуры соединены с контуром заземления открытой территории подстанции. Расчет защитного заземления. Дано:
А × В = 48 × 30 м. Uлеп. = 220 кВ. Lлэп. - кл. = 10/20 км. Uном. = 0,4 кВ. ρ = 300 Ом·м t = 0,7 м.
Климатический район - I Вертикальный электрод - круглая сталь d = 12, Lв. = 5 Горизонтальный электрод - полоса (40×4) Вид ЗУ - контурное Нормируемое сопротивление заземление электроустановки по ПУЭ = 0,5 Ом. Требуется определить: а) количество вертикальных и длину горизонтальных заземлителей. б) показать размещение ЗУ на плане. в) определить фактическое значение сопротивления ЗУ. Решение: 1. Определяется расчетное сопротивление одного вертикального электрода.
r в. = 0,3 × ρ × Ксез. в. = 0,3 × 300 × 1.9 = 171Ом.
По таблице 1.13.2 В.П. Шеховцов стр.90. "Расчет и проектирование схем электроснабжения".
Ксез. в. = F (верт., I) = 1,9
2. Определяется предельное сопротивление совмещенного ЗУ.
Rзу.1 ≤ = (для Лэп ВН) Iз =
Требуемое по НН Rзу2. ≤ 4 Ом на НН. Принимается Rзу.2. = 4 Ом (наименьшее из двух) Но так как ρ > 100 Ом·м, то для расчета принимается
Rзу. ≤ 4×
3. Определяется количество вертикальных электродов: без учета экранирования (расчетное)
Принимается N′в. р. =14
с учетом экранирования
Nв. р. =
Принимается Nв = 20 По таблице 1.13.5 В.П. Шеховцов стр.90. "Расчет и проектирование схем электроснабжения". ηв. = F (тип ЗУ, вид заземления, , Nв) = 0,69 4. Размещается ЗУ на рисунок 1. и уточняются расстояния, наносятся на план.
Рисунок 1.
Так как контурное ЗУ закладывается на расстоянии не менее одного метра, то длина по периметру закладки равна:
Lн. = (А + 2) ×2 + (В +2) × 2 = (48 + 2) × 2 + (30 + 2) × 2 =164 м.
Тогда расстояние между электродами уточняется с учетом формы объекта. По углам устанавливается по одному вертикальному электроду, а остальные устанавливаются между ними. Для равномерного распределения электродов окончательно принимается Nв = 20, тогда
;
где, расстояние между электродами по ширине объекта в м. расстояние между электродами по длине объекта в м. n - количество электродов по ширине объекта. n - количество электродов по длине объекта. Для уточнения принимается среднее значение:
По таблице 1.13.5 В. П Шеховцов стр.90. "Расчет и проектирование схем электроснабжения". Уточняются коэффициенты использования:
η = 0,71 η = 0,45
5. Определяются уточненные значения сопротивлений вертикальных электродов и горизонтальных электродов.
По таблице 1.13.2 В. П Шеховцов стр.90. "Расчет и проектирование схем электроснабжения".
Ксез. г. = F (I) = 5,8,
6. Определяется фактическое сопротивление ЗУ.
.
Rзу. ф. (9,9 Ом) < Rзу (12 Ом). Следовательно, ЗУ эффективно. Ответ: Nв = 20 α = 8,3 м. α = 8 м. Ln = 164 м. полоса 40 × 4 Rзу = 9, 9 О L в = 5 м. круглая сталь d = 12 Литература
1. В.П. Шеховцов "Расчет и проектирование схем электроснабжения". 2. А.А. Федоров "Справочник по электроснабжению и электрооборудованию". 3. Учебное пособие "Электрическая часть электростанций и подстанций" Б.И. Неклепаев., И.П. Крючков. 4. Л.Л. Коновалова, Л.Д. Рожкова "Электроснабжение промышленных предприятий и установок". 5. Г.Н. Ополева "Схемы и подстанции электроснабжения"
Популярное: Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (161)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |