Расчет защитного заземления станка Т1

Защитному заземлению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты, обеспечивающих электробезопасность.

Цель расчета заземления – определить число и длину вертикальных элементов и разместить заземлитель на плане электроустановки, исходя из регламентированных правилами значений допустимых сопротивления заземления, напряжения прикосновения и шага, максимального потенциала заземлителя или всех указанных величин.

Заземлению подлежит торцовочный станок Т1, работающий под напряжением 380 В. Грунт – суглинок. Измерения проводились при относительной влажности грунта. Удельное сопротивление грунта ρ_изм = 100 Ом·м. Заземляющее устройство представляет собой полосу длиной 30 м. В качестве вертикальных стержней применяются трубы Ø50 мм длиной 3 м в грунте на расстоянии Н_о = 0,8 м. В качестве соединительной полосы используется стальная шина сечением 40x4 мм. Естественные заземлители отсутствуют.

Расчет защитного заземления проводится по методике, изложенной в [19].

Порядок расчета:

1. Расчетный ток замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В определяется по формуле:

, А,

где - фазное напряжение, В;

Z – сопротивление изоляции сети относительно земли, Ом. Если Z неизвестно, то принимаем Z = 100 Ом.

А

Так как напряжение в данной установке меньше 1000В, то сопротивление заземляющего устройства R₃ не должно превышать 4 Ом.

2. Расчетное удельное сопротивление грунта определяется по формуле:

, Ом·м,

где ψ – климатический коэффициент.

 Ом·м

3. Определяется сопротивление естественных заземлителей.

Так как естественные заземлители отсутствуют, то в качестве естественного берем один из искусственных. Принимаем сопротивление естественного заземлителя R_е = 4 Ом.

4. Определяется сопротивление искусственного заземлителя. Считается, что искусственные и естественные заземлители соединены параллельно, и общее их сопротивление не должно превышать норму R_u ≤ R_H. Следовательно, принимаем R_u = 4 Ом.

5. Сопротивление одиночного вертикального заземлителя с учетом расчетного удельного сопротивления грунта определяется по формуле:

, Ом,

где l – длина стержня, м;

d – диаметр стержня, м;

Н – расстояние от грунта до середины стержня, м.

Ом

6. Предварительно разместив заземлители на плане, определяют (задают) число вертикальных заземлителей и расстояние между ними. С учетом этих данных определяют коэффициент использования вертикальных стержней.

Длина соединительной полосы равна периметру 30 м. Примем число вертикальных стержней равным 15, а расстояние между ними 2 м. По таблицам определяем коэффициент использования вертикальных стержней η_cm =0,51.

7. Сопротивление соединительных полос определяется по формуле:

, Ом,

где b – ширина полосы, м.

По таблицам определяем коэффициент использования соединительных полос η_п = 0,52. Тогда сопротивление соединительных полос с учетом коэффициента использования определяется по формуле:

, Ом

Ом

8. Требуемое сопротивление вертикальных стержней (заземлителей) определяется по формуле:

, Ом

Ом

9. Учитывая коэффициент использования вертикальных стержней, окончательно определяют их число по формуле:

, шт.

Таким образом, для надежного заземления торцовочного станка, подключенного к сети напряжением 380 В необходимо 15 стержней круглого сечения 050 мм и длиной 3 м, расположенных в ряд и соединенных стальной полосой сечением 40x4 мм по периметру. Крепление соединительной полосы к заземлителям осуществляется сварным соединением. Схема заземления торцовочного станка Т1 представлена на плакате (ДП. 151001.10.23.113.05.01.000).