Расчет и проектирование защитных мер в электроустановках

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Кафедра прикладной химии и физики

Учебно-методическое пособие к проведению практического занятия

по теме: «Расчет и проектирование защитных мер в электроустановках»

Уфа 2009

В учебно-методическом пособии приведены рекомендации по выбору конструкции, расчету и проектированию защитного заземления и зануления электроустановок напряжением до 1 кВ.

Рекомендуется для проведения практических занятий либо самостоятельного выполнения расчетно-графической работы (РГР) по курсу «Безопасность жизнедеятельности» студентами всех специальностей АСФ и ГГО ГНФ. Может быть использовано в дипломном проектировании при решении аналогичных задач.

электроустановка сопротивление заземлитель провод

Составитель Горелов В.С., доц., канд. техн. наук

Рецензент Жданов А.Г., доц., канд. техн. наук

© Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2009.Содержание

1. Общие сведения

2. Защитное заземление

2.1 Выполнение заземляющих устройств

2.2 Расчет заземляющего устройства

2.2.1 Подготовка исходных данных

2.2.2 Определение требуемого сопротивления искусственного заземлителя

2.2.3 Выбор типа и предварительной схемы искусственного заземлителя

2.2.4 Уточнение параметров заземлителя

2.3 Пример расчета заземляющего устройства

3. Защитное зануление

4. Повторное заземление нулевого рабочего провода и выравнивание потенциала

5. Варианты задания для расчета

Библиографический список

Приложения

1. Общие сведения

В процессе эксплуатации электроустановок нередко возникают условия, при которых даже самое совершенное оборудование не обеспечивает безопасности обслуживающего персонала и требует применения специальных защитных мер. Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) все электроустановки по условиям электробезопасности делятся на установки низкого напряжения до 1 кВ и электроустановки высокого напряжения - выше 1 кВ.

В дальнейшем будем рассматривать электроустановки, относящиеся к потребителям электроэнергии, которые питаются от трехфазной системы электроснабжения. В электроэнергетике различают три вида трехфазных систем электроснабжения:

а) с глухозаземленной нейтралью;

б) изолированной нейтралью;

в) компенсированной нейтралью.

Выбор выполнения условий электробезопасности будет зависеть не только от напряжения питания электроприемников, но и от вида системы электроснабжения. В системе с глухозаземленной нейтралью нейтральная (нулевая) точка или нулевой провод непосредственно соединен с заземляющим контуром (землей). В этой системе при замыкании одной фазы на землю (корпус) возникает большой ток однофазного короткого замыкания Iк.з.>500А (рисунок 1, а). Такая система применяется для питания низковольтных потребителей электроэнергии напряжением 220/380В .Для безопасности обслуживания электроприемников в системе с глухозаземленной нейтралью требуется выполнение одновременно защитного заземления и зануления.

В системах с изолированной или компенсированной нейтралью нейтральная точка изолирована от земли или не имеет непосредственного соединения с землей. В указанных системах, в отличие от системы с глухозаземленной нейтралью, при замыкании одной фазы на землю (корпус) возникает небольшой (малый) ток замыкания Iз < 50 А (рисунок 1,б,в). В таких системах нет однофазного короткого замыкания, они применяются на напряжение 6, 10 кВ и питают высоковольтные электроприемники. Для безопасности обслуживания высоковольтных электроустановок применяется только защитное заземление.

Рисунок 1 - Трехфазные системы электроснабжения:

а) с глухозаземленной нейтралью;

б) изолированной нейтралью;

в) компенсированной нейтралью;

О - нейтральная или нулевая точка; О-О - нейтральный или нулевой провод; 1 - вторичная обмотка трехфазного трансформатора или статор синхронного генератора; 2 - низковольтный электроприемник; 3 - высоковольтные электроприемники; 4 - заземляющий контур; 5 - дгогасительная катушка индуктивности.

Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания токоведущих линий на корпус (рисунок 2,а).

Защитное зануление - преднамеренное соединение металлических нетоковедущих частей с нулевым проводом (рисунок 2, б).

Согласно ПУЭ [1] заземление или зануление электроустановок следует выполнять:

1) при напряжении 380 В и выше - во всех электроустановках;

2) при номинальных напряжениях выше 42 В, но ниже 360 В - только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках.

Рисунок 2 - Принципиальная схема защитного:

а) заземления; б) зануления;

1 - металлический корпус электроустановки; 2 - заземляющий

проводник; 3 - заземлитель; 4 - нулевой защитный проводник;

5 - предохранители

К частям, подлежащим занулению или заземлению, относятся:

корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т.п.;

приводы электрических аппаратов;

каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов;

4) металлические конструкции распределительных устройств, металлические кабельные соединительные муфты, металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей, металлические рукава и трубы электропроводки, кожухи и опорные конструкции шинопроводов, лотки, короба, струны, тросы и стальные полосы, на которых укреплены кабели и провода, а также другие металлические конструкции, на которых устанавливается электрооборудование;

металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников;

электрооборудование, размещенное на движущихся частях станков, машин и механизмов;

7) строительные и производственные конструкции, стационарно проложенные трубопроводы всех назначений, металлические корпуса технологического оборудования, подкрановые и железнодорожные рельсовые пути и т.п.

Не требуется преднамеренно заземлять или занулять:

1) корпуса электрооборудования, аппаратов и электромонтажных конструкций, установленных на заземленных (зануленных) металлических конструкциях, распределительных устройствах, на щитах и т.п., при условии обеспечения надежного электрического контакта с заземленными или зануленными основаниями (кроме электроустановок в взрывоопасных зонах);

конструкции, перечисленные в п. 4, при условии надежного электрического контакта между этими конструкциями и установленным на них заземленным или зануленным электрооборудованием;

металлические скобы, закрепы, отрезки труб механической защиты кабелей в местах их прохода через стены и перекрытия и другие подобные детали.

Рассмотрим в отдельности расчет и рекомендации по выполнению защитного заземления и зануления для безопасности обслуживания электроустановок.

2. Защитное заземление

2.1 Выполнение заземляющих устройств

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя, заземляющей магистрали и заземляющих проводников (рисунок 3).

Заземлителем называется проводник (электрод) или совокупность металлически соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей.

В зависимости от места размещения заземлителя относительно заземляемого оборудования различают два типа заземляющих устройств: выносное и контурное.

Выносное заземляющее устройство характеризуется тем, что его заземлитель вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование.

Выносное заземляющее устройство применяется в том случае, если нет высоковольтных потребителей, а низковольтные потребители имеют малую мощность. Обычно его применяют при высоком сопротивлении земли на защищаемой территории (например, песчаный или скалистый грунт) и наличии вне этой территории мест со значительно лучшей проводимостью земли.

Чаще применяется контурное заземление, при этом заземляющий контур размещается по внешнему периметру распределительных устройств (РУ) 0,4 или 6 кВ, 10 кВ. Если отсутствует РУ-6 кВ или РУ-10 кВ, то заземляющий контур охватывает РУ-0,4 кВ, питающего низковольтные потребители. От выполненного заземляющего контура идет заземляющая магистраль, которая прокладывается по внутренний стенам помещения, где расположены потребители. Все подлежащие заземлению металлические части этих потребителей и устройств их управления посредством заземляющих проводников присоединяются к заземляющей магистрали (рисунок 3).

Различают заземлители искусственные - предназначенные исключительно для целей заземления, и естественные - находящиеся в земле металлические предметы иного назначения.

Правила [1] рекомендуют для заземления электроустановок в первую очередь использовать естественные заземлители: проложенные в земле металлические трубопроводы (за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывчатых газов и смесей); обсадные трубы скважин; металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей; металлические части гидротехнических сооружений; свинцовые оболочки проложенных в земле кабелей и другие подобные элементы.

Для искусственных заземлителей применяются вертикальные и горизонтальные электроды. В качестве вертикальных электродов используются стальные трубы с толщиной стенки не менее 3,5 мм и уголковая сталь с толщиной полок не менее 4 мм, длиной 2,0...3 м (рисунок 3,б). Широко применяется также прутковая сталь диаметром не менее 10 мм длиной до 10 м.

Для установки вертикальных заземлителей на расстоянии 2...3 м от стены здания роют траншею глубиной 0,7...0,9 м и в дно траншеи забивают либо вворачивают электроды. Верхние концы их соединяют стальной полосой сечением не менее 48 мм2 с помощью сварки. Засыпка траншей производится землей, очищенной от щебня и строительного мусора, с последующей трамбовкой.

Горизонтальные электроды выполняются из стальных полос сечением не менее 48 мм2, соединяющих вертикальные электроды по периметру, а также используемых в качестве горизонтальных уравнивающих потенциалы заземлителей (рисунок 3,а). Последние необходимы в системах высокого напряжения. В качестве заземляющих проводников, предназначенных для соединения заземляемых частей с заземлителями, применяется полосовая сталь либо сталь круглого сечения (сечение не менее 24 мм2).

Соединения заземляющих проводников между собой, а также с заземлителями и заземляющими конструкциями выполняются сваркой, а с корпусами аппаратов, машин и другого оборудования - сваркой или с помощью болтов. Присоединение заземляющей магистрали к заземлителю выполняется в двух местах.

Прокладка заземляющих магистралей и проводников производится открыто по конструкциям зданий, в том числе и по стенам.

Рисунок 3 - Устройство защитного заземления:

а) схема заземляющего устройства;

б) расположение одиночного заземлителя;

1 - корпус электроустановки;

2 - заземляющий проводник (шина);

3 - вертикальные заземлители (электроды);

4 - горизонтальные заземлители;

5 - заземляющая магистраль

2.2 Расчет заземляющего устройства

Цель расчета - определение основных параметров заземляющего устройства: числа, размеров и размещения электродов при которых соблюдается условие

R ? RЗ, (1)

где R - расчетное сопротивление заземляющего устройства, Ом;

RЗ - наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства, Ом.

Значение RЗ устанавливается [1] в зависимости от величины напряжения, вида системы электроснабжения и мощности питающего трансформатора:

в электроустановках выше 1 кВ (6, 10 кВ) сети с изолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 10 Ом;

в электроустановках до 1 кВ с изолированной либо глухозаземленной нейтралью сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом.

При мощности генераторов и трансформаторов 100 кВ•А и менее заземляющие устройства должны иметь сопротивление не более 10 Ом [6].

При совместной эксплуатации электроустановок разных напряжений 0,4 и 6 (10) кВ рекомендуется выполнять общее заземляющее устройство [3]. Сопротивление такого заземляющего контура должно быть не более 4 0м. Если мощность трансформаторов (генераторов) Sн ? 100 кВ•А, то сопротивление общего заземляющего устройства должно быть не более 10 Ом.

2.2.1 Подготовка исходных данных

Для выполнения расчета необходимы:

1) характеристика электрической системы (вид системы, напряжение), мощность питающего трансформатора;

план защищаемого объекта с указанием основных размеров и размещения электрооборудования;

характеристики грунта и климатической зоны объекта;

сведения о наличии естественных заземлителей и возможности их использования.

2.2.2 Определение требуемого сопротивления искусственного заземлителя

В большинстве случаев сопротивление заземляющего устройства определяется в основном сопротивлением растеканию тока заземлителя. Поэтому в практических расчетах сопротивление магистральных и заземляющих проводников, как правило, не учитывается (исключение составляют выносные заземления, удаленные от защищаемого объекта на значительные расстояния).

Если заземляющее устройство использует только искусственный заземлитель, величина требуемого сопротивления такого заземлителя должна соответствовать условию

(2)

При одновременном использовании естественных и искусственных заземлителей требуемое сопротивление искусственного заземлителя определяется по формуле

(3)

При одновременном использовании естественных и искусственных заземлителей требуемое сопротивление искусственного заземлителя определяется по формуле

(4)

где Rе - сопротивление растеканию естественного заземлителя, Ом;

Rз - наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства, Ом.

Сопротивление естественных заземлителей можно вычислить по формулам, выведенным для искусственных заземлителей аналогичной формы (приложение 1). Однако, поскольку на сопротивление естественных заземлителей влияют многие факторы, не учитываемые этими формулами (наличие антикоррозионной изоляции на трубах и т.п.), указанные вычисления дают, как правило, большую ошибку. Поэтому сопротивления естественных заземлителей обычно определяют непосредственно изменениями.

2.2.3 Выбор типа и предварительной схемы искусственного заземлителя

Тип заземлителя (выносное или контурное) выбирается на основании анализа исходных данных с учетом требований, изложенных в подразделе 2.1.

Определив тип заземлителя, приступают к выбору размера, формы электродов и их ориентировочному размещению на плане участка. Длину вертикальных электродов из труб либо уголковой стали обычно принимают равной 2,0...3 м.

Ориентировочное число одиночных стержневых заземлителей определяют по формуле

(4)

где Rв - сопротивление одиночного вертикального электрода, Ом;

Rт - требуемое сопротивление заземляющего устройства, Ом;

зв - коэффициент использования вертикальных заземлителей (для ориентировочного расчета принимается равным 1).

Сопротивление одиночного электрода вычисляется по формуле, соответствующей его форме и расположению (приложение 1). При этом расчетное удельное сопротивление грунта с должно приниматься с учетом возможного повышения сопротивления грунта в течение года, т.е.

с=с' · шв, (6)

где с' - измеренное (либо табличное) значение удельного сопротивления грунта,Ом•м (приложение 2);

шв- коэффициент сезонности для вертикального электрода, принимается в зависимости от климатической зоны, состояния земли во время проведения измерения, конструктивных особенностей заземлителя (приложения 3,4).

Полученное число электродов размещают на площадке соответствующим образом (в ряд, по контуру и т.д.); при этом расстояние между ними принимают равным (1...3) L, где L - длина вертикального электрода.

2.2.4 Уточнение параметров заземлителя

Расчеты выполняются согласно принятой схеме заземлителя в следующей последовательности:

1) по приложению 5 определяются действительные значения коэффициентов использования вертикального и горизонтального электродов;

2) определяется необходимое число вертикальных заземлителей по формуле (5) и уточняется схема заземлителя;

3) рассчитывается длина стальной полосы, соединяющей электроды, и по формуле (4, приложение 1) определяется ее сопротивление растеканию тока;

4) вычисляется общее расчетное сопротивление растеканию тока искусственного заземляющего устройства Rи с учетом соединительной полосы по формуле [2]

(7)

Полученное значение проверяется на соответствие условию (2 или 3). Если оно удовлетворяет условию и незначительно отличается от требуемого значения RТ, это означает, что все основные параметры заземлителя выбраны правильно. В противном случае в принятую схему заземлителя необходимо внести соответствующие поправки и расчеты повторить.

2.3 Пример расчета заземляющего устройства

Требуется рассчитать и спроектировать заземляющее устройство электрооборудования насосной станции.

Исходные данные:

1) насосная станция располагается в одном здании с понизительной подстанцией, имеющей два трансформатора 6/0,4 кВ мощностью по 160 кВ•А с заземленной нейтралью на стороне 0,4 кВ; размеры здания в плане указаны на рисунке 4.

2) характеристика электрооборудования насосной станции, подлежащего заземлению:

Наименование	Тип, марка	Кол-во, шт.	Рабочее напряжение, В	Мощность, кВт
				единичная	общая
электродвигатель	4А225М2	2	380	45	90
электродвигатель	4А1602	4	380	15	60
электродвигатель	4А1002	2	380	4	8
прочее электро- оборудование	_	_	380,220	_	12
всего					170

3) грунт - суглинок. По результатам измерений (измерения проводились в сырую погоду) удельное сопротивление грунта с' = 100 Ом•м.

Объект расположен во 2-ой климатическое зоне (приложение 3);

4) в качестве естественного заземлителя может быть использован металлический трубопровод, проложенный в земле; его расчетное сопротивление (с учетом сезонных изменений) Rе =15 Ом.

Решение:

Принимаем общее заземляющее устройство для электрооборудования подстанции и насосной станции. В этом случае за наибольшее допустимое сопротивление общего заземляющего устройства следует принимать его наименьшее значение (подраздел 2.2). Принимаем Rз = 4 Ом, поскольку суммарная мощность питающих трансформаторов более 100 кВ•А.

Требуемое сопротивление искусственного заземлителя определяем по формуле (4)

Искусственный заземлитель предполагается выполнить из вертикальных электродов, изготовленных из стальных водогазопроводных труб с наружным диаметром d = 0,06 м, длиной L = 2,5 м. Верхние концы труб соединяются между собой с помощью горизонталного электрода - стальной полосы сечением 4x40 мм. Величина заглубления электродов tо = 0,8 м.

Определяем расчетное сопротивление растеканию одиночного вертикального электрода по формуле (2, приложение 1)

где t - расстояние от середины электрода до поверхности грунта, м;

t=0,5•2,5+0,8+2,05 м;

L, d - длина и диаметр электрода, м;

с- расчетное удельное сопротивление грунта, в зоне действия вертикального электрода, определяется по формуле (6).

Для второй климатической зоны и принятых параметров заземлителя коэффициент сезонности для вертикального электрода (приложение 4) шв = 1,7, тогда

Определяем ориентировочное число одиночных вертикальных электродов по формуле (5)

принимаем n=10.

По приложению 5 находим значения коэффициента использования вертикального электрода зв = 0,56.

По формуле (5) рассчитываем необходимое число вертикальных заземлителей

По конструктивным соображениям принимаем число электродов n=18 шт. Расстояние между электродами принимаем равным а= L = 2,5 м.

Определяем длину соединительной полосы

По формуле (4, приложение 1) рассчитываем сопротивление растеканию тока соединительной полосы (горизонтального электрода)

где Lп - длина полосы, м;

t - расстояние от полосы до поверхности земли, м; t = 0,8 м;

d - 0,5в (в - ширина полосы), м;

сг - расчетное удельное сопротивление грунта в зоне действия полосы.

Величина сг рассчитывается по формуле, аналогичной выражению (6):

где шr - коэффициент сезонности для горизонтального электрода.

При длине полосы Lп = 45 м для второй климатической зоны шг = 4,8 (приложение 4),тогда

По приложению 5 уточняем значения коэффициентов использования вертикальных и горизонтальных электродов, при n =18 и a/L=1

;

По формуле (7) рассчитываем сопротивление искусственного заземлителя с учетом соединительной полосы

Полученное сопротивление искусственного заземлителя меньше требуемого Rт. Расчетное сопротивление заземляющего устройства, включающего естественный и искусственный заземлители, определяется выражением

Из полученного результата видно, что условие (1) соблюдается, следовательно, расчет заземляющего устройства выполнен верно. Сопротивление магистральных и заземляющих проводников, находящихся вне земли, при расчетах обычно не учитывается.

Рисунок 4 - К примеру расчета защитного заземления:

1 - групповой контурный заземлитель; 2 - магистраль заземления;

3 - вертикальные электроды

3. Защитное зануление

Занулением называется преднамеренное электрическое соединение металлических частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью источника питания посредством нулевых защитных проводников.

Надежное электрическое соединение металлических элементов электроустановки с глухозаземленной нейтралью источника питания превращает всякое замыкание токоведущих частей на эти элементы в однофазное короткое замыкание, в результате чего происходит отключение аварийного участка сети защитным аппаратом.

В электроустановках напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью источника питания основной мерой защиты от поражений электрическим током в случае прикосновения к металлическим корпусам электрооборудования и металлическим конструкциям, оказавшимся под напряжением вследствие повреждения изоляции сети или электроприемников, является зануление.

Принципиальная cxeмa защитного зануления показана на рисунке 2, б. Для соединения зануляемых частей электроустановок с глухозаземленной нейтралью служат нулевые защитные проводники.

Нулевой защитный проводник следует отличать от нулевого рабочего проводника, предназначенного для питания током электроприемников и являющегося частью цепи рабочего тока.

Назначение нулевого защитного проводника в схеме занулений - это обеспечение достаточно малого сопротивления в цепи фаза-нуль и, соответственно, большего тока однофазного короткого замыкания, достаточногодля срабатывания защиты.

В качестве нулевых защитных проводников могут быть использованы:

1) нулевые рабочие проводники;

2) специально предусмотренные проводники (четвертая или третья жила кабеля, четвертый или третий провод, стальные полосы и т.п.);

3) стальные трубы электропроводки;

4) алюминиевые оболочки кабелей;

5) металлические конструкции здании (фермы, колонны и т.п.);

6) металлические конструкции производственного назначения (подкрановые пути, каркасы распределительных устройств, галереи, площадки, шахты лифтов, подъемников, элеваторов, обрамление каналов и т.

7) металлические кожухи токопроводов, металлические коробки и лотки, предназначенные для прокладки проводов и кабелей;

8) металлические стационарные открыто проложенные трубопроводы всех назначений, кроме трубопроводов горючих и взрывоопасных смесей, канализации, центрального отопления и бытового водопровода.

При использовании нулевых рабочих проводников в качестве нулевых защитных проводников установка разъединяющих приспособлений и предохранителей в цепях нулевых рабочих проводников запрещается. В этом случае допускается применение выключателей, которые одновременно с отключением нулевых рабочих проводников отключают все провода, находящиеся под напряжением.

Сечение защитного зануляющего провода согласно [5] должно быть не меньше сечения фазных жил, питающих электроприемник или электроприемники.

4. Повторное заземление нулевого рабочего провода и выравнивание потенциала

В низковольтных системах электроснабжения с глухозаземленной нейтралью с целью повышения безопасности обслуживания электроустановок выполняется повторное заземление нулевого рабочего проводника.

Повторное заземление нулевого рабочего провода требуется предусматривать на концах воздушных линий и ответвлений от них длиной более 200 м, а также на воздушных линиях через каждые 250 м, кроме того, следует предусматривать повторное заземление нулевого рабочего провода на вводах воздушных линий в здания, в которых имеет место зануление частей электроустановок, в том числе на вводах воздушных линий в жилые дома при установке в них бытовых электроплит, насосов для перекачки воды, станков и других электроприемников, подлежащих занулению.

С целью выравнивания потенциала во всех помещениях и наружных установках, где выполнено зануление, все металлические строительные и производственные конструкции, стационарно проложенные трубопроводы всех назначений, металлические корпуса технологического оборудования и т.п. должны быть присоединены к сети зануления. При этом естественные контакты в их сочленениях являются достаточными.

5. Варианты задания для расчета

Рассчитать и спроектировать заземляющее устройство для электрооборудования производственного здания. Исходные данные к расчету приведены в таблице, недостающие данные принять самостоятельно. По результатам расчета сделать необходимые схемы и эскизы.

Таблица - Исходные данные к расчету

№	Размер здания в плане, м	Мощность транс-форма-тора, Nтр, кВ·А	Грунт	Клима-тическая зона	Заземлитель
			тип	удельное сопро-тивление, с, Ом·м		материал	размеры
							L, м	d, мм	b, мм
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	6х6	50	глина	20	1	пруток	-	20	1
2	10х10	75	глина	30	2	пруток	-	30	-
3	15х10	100	глина	40	3	труба	2,5	50	-
4	20х10	125	глина	50	4	труба	3,0	50	-
5	30х15	150	глина	60	1	труба	3,0	75	-
6	50х20	200	суглинок	70	2	труба	3,0	100	-
7	30х15	50	суглинок	90	3	уголок	2,5	-	50
8	20х10	75	суглинок	110	4	уголок	3,0	-	75
9	15х10	100	суглинок	130	1	труба	3,0	-	100
10	10х10	125	суглинок	150	2	пруток	-	30	-
11	6х6	150	песок	400	3	труба	-	75	-
12	50х20	200	песок	450	4	труба	-	100	-
13	40х15	50	песок	500	1	уголок	-	-	75
14	30х15	75	песок	550	2	уголок	-	-	90
15	20х10	100	песок	600	3	уголок	-	-	-
16	10х10	125	супесь	200	4	пруток	4,0	20	-
17	6х6	150	супесь	250	1	пруток	5,0	30	-
18	20х15	200	супесь	300	2	труба	3	50	-
19	30х15	50	супесь	350	3	труба	4	75	-
20	40х15	75	супесь	400	4	уголок	4	-	75

Библиографический список

1. Правила устройства электроустановок. ПУЭ.-М. :Главэнергонадзор,1997.

2. Долин П.А.Справочник по технике безопасности. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 823 с.

3. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках. - М.: Энергия, 1979. - 408 с.

4. Коптев Д.В. и др. Безопасность труда в строительстве (Инженерные расчеты по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»): учебное пособие - М.: Изд-во АСВ, 2003. - 352 с.

5. ГОСТ 12.1.030-81. ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление.

Приложение 1

Таблица 1 Некоторые формулы для вычисления сопротивлений одиночных заземлителей растеканию тока в однородном [2]

Тип заземлителя	Схема	Формула	Условия применения
1 Стержневой круглого сечения или уголковый у поверхности земли		(1)	для уголка с шириной полки в d = 0,95в
2 То же в земле		(2)	для уголка с шириной полки в d = 0,95 в
3 Протяженный на поверхности земли		(3)	для полосы шириной в d = 0,5 в; L >> d
4 То же в земле		(4)	для полосы шириной в d = 0,5; L>>d; L>>4t
5 Прямоугольная пластина на поверхности земли		(5)	a-меньшая, в-большая сторона пластины

Таблица 2 Приближенные значения удельных электрических сопротивлений различных грунтов, Ом·м, [2]

Грунт	Возможные пределы колебаний	При влажности 10…20%
Глина	8 … 70	40
Суглинок	4 … 150	100
Песок	400 … 700	700
Супесок	150 … 400	300
Торф	10 … 30	20
Чернозем	9 … 53	20
Каменистый	500 … 800	-
Скалистый	104 … 107	-

Приложение 2

Таблица 3 Признаки климатических зон для определения коэффициентов сезонности [2]

Характеристике климатической зоны	Климатические зоны России
	1	2	3	4
Средняя многолетняя низшая температура (январь), 0С	от -20 до -15	от -14 до -10	от -10 до 0	от 0 до +5
Средняя многолетняя высшая температура (июль), 0С	от +16 до +18	от +18 до +22	от +22 до +24	от +24 до +21
Среднегодовое количество осадков, см	~ 40	~ 50	~ 50	30…50
Продолжительность замерзания вод, дни	190...170	~ 150	~ 100	0

Таблица 4 Коэффициенты сезонности для однородной земли [2]

Климатическая зона	Состояние земли во время измерений ее сопротивления при влажности
	повышенной	нормальной	малой
Вертикальный электрод длиной 3 м
1 2 3 4	1,9 1,7 1,5 1,3	1,7 1,5 1,3 1,1	1,5 1,3 1,2 1,0
Вертикальный электрод длиной 5 м
1 2 3 4	1,5 1,4 1,3 1,2	1,4 1,3 1,2 1,1	1,3 1,2 1,1 1,0
Горизонтальный электрод длиной 10 м
1 2 3 4	9,3 5,9 4,2 2,5	5,5 3,5 2,5 1,5	4,1 2,6 2,0 1,1
Горизонтальный электрод длиной 50 м
1 2 3 4	7,2 4,8 3,2 2,2	4,5 3,0 2,0 1,4	3,6 2,4 1,6 1,12

Приложение 3

Таблица 5 Коэффициенты использования элементов группового заземлителя [2]

Число вертикальных электродов	Отношение расстояний между электродами к их длине
	1	2	3	1	2	3
	электроды размещены в ряд	электроды размешены по контуру
Вертикальные электроды без учета влияния полосы связи
2 4 6 10 20 40 60 100	0,85 0,73 0,65 0,59 0,48 - - -	0,91 0,83 0,77 0,74 0,67 - - -	0,94 0,89 0,85 0,81 0,76 - - -	- 0,69 0,61 0,56 0,47 0,41 0,39 0,36	- 0,78 0,73 0,68 0,63 0,58 0,55 0,52	- 0,85 0,80 0,76 0,71 0,66 0,64 0,62
Горизонтальный полосовой электрод, соединяющий вертикальные электроды
2 4 6 10 20 40 60 100	0,85 0,77 0,72 0,62 0,42 - - -	0,94 0,86 0,84 0,75 0,56 - - -	0,96 0,92 0,88 0,82 0,68 - - -	- 0,45 0,40 0,34 0,27 0,22 0,20 0,19	- 0,55 0,48 0,40 0,32 0,29 0,27 0,23	- 0,70 0,64 0,56 0,45 0,39 0,36 0,33

Размещено на Allbest.ru

...