Расчет защитного заземления машины загрузки

Разработаем заземляющие устройство для машины загрузки слябов нагревательной печи №4. На остальные четыре загрузочные машины расчет ведется аналогично. Привод загрузочной машины питается от преобразователя частоты, выходное напряжение которого 380 В переменного тока с изолированной нейтралью, следовательно сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 10 Ом, в соответствии с [19]. Заземлим данную установку по периметру, соответственно получаем площадь заземления 12,5 х 12,5 м. Используем групповой заземлитель, состоящий из полосового стального заземлителя шириной 70 мм, толщиной 6 мм и общей длинной 50 м и вертикальных заземлителей, в виде угловой стали с полкой 70 мм и длинной 2,5 м, установленных через каждые 2,5 метра полосы (всего 20 вертикальных заземлителей). Глубина залегания полосы 0,7 м.

Схематическое изображение контура заземления загрузочной машины представлено на рисунке 30.

Рисунок 30. Схематическое изображение контура заземления

загрузочной машины

Определим расчётное значение удельного сопротивления грунта в месте устройства заземления с учетом климатического коэффициента [28]:

, (3)

где - удельное сопротивление грунта, Ом∙м; - коэффициент сезонности для вертикальных электродов длинной 2,5 м.

Грунт - суглинок значение удельного сопротивления которого равно = 100 Ом×м, =1,6 (т.к. II климатическая зона, длина вертикального заземлителя 2,5 м и нормальная влажность земли согласно [28]), тогда по формуле (3):

, Ом ∙ м.

Определим сопротивление одиночных заземлителей из угловой стали. При стороне уголка d = 70 мм, длиной l = 250 см и расстоянием t = 70 см от уровня земли до верха заземлителя оно определяется по формуле:

, (4)

где глубина центра заземлителя , см.

Исходя из (4): , Ом.

Количество одиночных заземлителей при размещении по квадратному контуру 12,5 × 12,5 м и расстоянием между уголками равным 2,5 метра (250 см) равно 20 шт. Коэффициент использования вертикальных стержней h_у = 0,47. Коэффициент использования соединительной полосы выбираем h_п = 0,27 согласно [28].

Определим сопротивление растеканию соединительных полос:

(5)

где ρ = ρ · ψ ; ψ - коэффициент сезонности для горизонтальных

электродов длинной 10 м. (ψ = 3,5 согласно [9]):

ρ = 100 · 3,5 = 3,5 · 10 Ом ∙ м,

b = 7 см – ширина полосы; l_П = 20 × 250 см = 5000 см – длина всей полосы; t_П = 70 см – расстояние от уровня земли до полосы.

Тогда по формуле (5): Ом.

Общее сопротивление полос с учётом коэффициента использования η_П равно:

Ом.

С учётом коэффициента использования η_У, сопротивление одиночного заземлителя из угловой стали равно: , Ом.

Эквивалентное сопротивление всех стержней:

, Ом.

Эквивалентное сопротивление всех соединительных полос:

Ом.

Общее сопротивление искусственного заземления:

Ом, R_и.з. = 3,589 < 4Ом,

Что соответствует нормам для данного типа электроустановок согласно [19].