Расчет заземляющего устройства
Определение расчетного удельного сопротивления грунта. Расчет длины соединительной полосы при расположении заземлителя в линию. Обобщенная монтажная схема заземляющего устройства, исключающая образование на поверхности земли опасных полей растекания тока.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.11.2014 |
| Размер файла | 166,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Министерство образования и науки Российской Федерации
Поволжский государственный технологический университет
Кафедра БЖД
Расчетно-графическая работа
«Расчет заземляющего устройства»
12 вариант
Выполнила: ст.гр. ИТС-41
Севрюгина Мария
Проверил: доцент, к.т.н.
Глухов Д.О.
г. Йошкар-Ола
2014
Теоретическая часть
Развитие электротехники сопровождается непрерывным совершенствованием применяемого электрооборудования, поиском новых технических решений при создании электроустановок. Заземляющее устройство является неотъемлемой частью каждой электроустановки напряжением до 1 кВ и выше.
Условия работы заземляющего устройства определяются, в первую очередь, удельным электрическим сопротивлением земли и электрическими параметрами заземляющих и защитных проводников. В реальных условиях сопротивление земли изменяется более, чем в 100 тысяч раз. Конфигурация, линейные размеры и поперечное сечение заземляющих и защитных проводников, в качестве которых используются провода, жилы и металлические оболочки кабелей, стальные полосы, медные и алюминиевые шины, рельсы, стальные и железобетонные каркасы зданий и сооружений, эстакады, трубопроводы, технологические конструкции -- чрезвычайно разнообразны. Отмеченные обстоятельства объясняют, почему при проектировании, сооружении и монтаже заземляющих устройств основной трудностью является преодоление проблемы неоднозначности выбираемого решения. [1]
Действие электрического тока на человека может проявляться в следующих формах:
поражение внутренних органов (сердца, органов дыхания, нервной системы и т.п.);
ожоги ;
вторичные последствия от воздействия тока (падение с высоты).
В ряде случаев возможно сочетание этих действий, т.е. поражение внутренних органов, сопровождающееся ожогами частей тела, ожоги глаз и падение с высоты и т.д. [2]
Одним из наиболее простых и эффективных способов защиты человека от поражения электрическим током при работе с электроустановками является их заземление с помощью различного вида заземляющих устройств.[3]
Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
Заземлителем считается металлический проводник или группа проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землёй.
Заземляющими проводниками называются металлические проводники, соединяющие заземляемые части электроустановки с заземлителем. [2]
Расчетная часть
Заданные параметры для варианта № 12:
Вид электросети: по напряжению до 1000 В;
Напряжение в сети: ~ 220В, 50 Гц;
Климатическая зона: 3;
Вид грунта: песок влажный;
Высота заземлителя : 2,2 м;
Диаметр заземлителя D: 0,035 м;
Глубина заложения h: 0,60 м;
Тип производственного помещения - деревообрабатывающий цех:
длиной l': 17 м;
шириной a': 10 м.
1. Определим расчетное удельное сопротивление грунта
(1)
где - удельное сопротивление грунта; - повышающий коэффициент климатической зоны.
Для влажного песка удельное сопротивление составляет
= 6102 Омсм, повышающий коэффициент для 3 климатической зоны равен 1,4. Тогда:
2. Определим сопротивление растекания тока в земле одиночного заземлителя
(2)
где t - расстояние от поверхности земли до середины заземлителя.
(3)
Подставляя исходные данные в формулы (3) и (2), находим расстояние от поверхности земли до середины заземлителя и сопротивление растекания тока в земле одного заземлителя:
м;
Ом.
3. Определим ориентировочное количество заземлителей
(4)
где Rg - допускаемое сопротивление заземлителей, для электросетей напряжением до 1000 В, Rg =4 Ом. Следовательно, имеем:
4. Определим расстояние между заземлителями
(5)
Для заглубленных заземлений, заложенных в дно траншеи
Подставив исходные данные, получим:
м.
5. Определим общее количество заземлителей.
(6)
где -коэффициент экранирования заземлителей (для заземлителей, расположенных в линию, при ).
Тогда:
6. Определим сопротивление растекания тока при NОБ
(7)
Подставив данные, получим:
7. Определим длину соединительной полосы Lл при расположении заземлителя в линию.
(8)
После очередных подстановок получим что длина горизонтального изолированного провода расположенного в линию составляет:
м.
8. Определим сопротивление растеканию тока соединительной полосы
(9)
где Kn - повышающий коэффициент в 3 климатической зоне равен 2,5;
b - ширина полосы (b=0,02-0,04). Берем b=0,04
9. Определим сопротивление растеканию тока соединительной полосы с учетом коэффициента экранирования
(10)
Коэффициент зn для заземлителя расположенного в линию при 200 заземлителях, зn=0,19.
Определим общее сопротивление заземляющего устройства
(11)
В случае, если , необходимо конструктивно увеличивать параметр и произвести перерасчет заземляющего устройства.
В данном случае имеем:
Ом.
Следовательно, нет необходимости производить перерасчет.
Составим монтажную схему заземляющего устройства
В зависимости от количества заземлителей и вида в плане производственного помещения (объекта) форма заземляющего контура может иметь вид линии (при малом количестве заземлителей). Обобщенная монтажная схема заземляющего устройства представлена на рисунке 1.
сопротивление ток заземлитель
Рисунок 1 - Монтажная схема заземляющего устройства: 1 - производственное помещение; 2 -электроустановки; 3 - магистральная шина; 4 - проводники; 5 - горизонтальный изолированный провод; 6 - заземлители
Составим паспорт заземляющего устройства
|
1. Вид грунта |
песок влажный |
|
|
2. Вид заземлителя |
вертикальный |
|
|
3. Диаметр заземлителя, м. |
0,035 м. |
|
|
4. Высота заземлителя, м. |
2,2 м. |
|
|
5. Количество заземлителей (скважин, вертикальных изолированных проводов), шт. |
200 шт. |
|
|
6. Расстояния между заземлителями, м. |
2,2 м |
|
|
7. Допустимое сопротивление заземляющего устройства, Ом. |
4 Ом |
|
|
8. Глубина траншеи, м. |
0,6 м. |
|
|
9. Ширина траншеи, м. |
17 |
|
|
10. Длина соединительной полосы, м. |
459,69 м. |
|
|
11. Ширина соединительной полосы, м. |
0,02 м; |
|
|
12. Толщина соединительной полосы, м. |
0,02 м; |
Заключение
В результате проделанной расчетно-графической работы была разработана конструкция заземляющего устройства, простая в изготовлении и нетрудоемкая в заложении в грунт, исключающей образование на поверхности земли опасных полей растекания тока. Ведь одним из наиболее эффективных способов защиты человека от поражения электрическим током при работе с электроустановками является их заземление с помощью различного вида заземляющих устройств.
При замыкании электрического тока на корпус заземленной электроустановки в результате повреждения изоляции электропроводки ток уходит в землю, растекаясь в ней относительно заземлителей на ограниченное расстояние. При этом в земле вокруг заземлителей образуются опасные и безопасные для жизни человека зоны растекания тока, а на поверхности земли - опасные и безопасные.
Список литературы
Р. Н. Карякин «Заземляющие устройства электроустановок», 2002г..
В. Б. Атабеков «Заземляющие устройства электрических сетей и подстанций», 1966г..
Ю.Ф.Кичкин. «Расчет заземляющего устройства: Методические указания к выполнению контрольной работы студентами технических вузов всех специальностей» , 2006г.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выбор основного оборудования и токоведущих элементов подстанции. Расчёт максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции. Определение мощности трансформаторов подстанции. Расчет заземляющего устройства и определение зоны защиты молниеотводов.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 26.05.2023Расчет токов короткого замыкания. Выбор токоведущих частей и аппаратов для заданных цепей. Определение сопротивления заземлителя типа сетки без вертикальных электродов. Выбор трансформаторов на проектируемой электростанции. Расчёт заземляющего устройства.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 04.08.2012Характеристика потребителей цеха. Выбор рода тока, напряжения для силовой и осветительной сети. Предварительный выбор числа и мощности трансформаторов. Определение сопротивления элементов. Расчет заземляющего устройства. Схема трансформатора типа ТМ-250.
курсовая работа [957,2 K], добавлен 17.11.2014Назначение заземляющего устройства электроустановок высокого напряжения, его проектирование и эксплуатация. Зависимость допустимого напряжения прикосновения от времени воздействия. Причины и последствия неэквипотенциальности заземляющего устройства.
презентация [2,8 M], добавлен 12.11.2013Разработка схем электрических соединений, расчет токов короткого замыкания. Выбор основного оборудования и аппаратуры. Расчет заземляющего устройства и определение напряжения прикосновения. Определение стоимости и расчет затрат на переработку энергии.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 23.11.2012Технические характеристики электрооборудования объекта проектирования (заземляющее устройство подстанции). Выбор, обоснование, разработка и расчет планировочного решения системы заземляющего устройства, его ремонт, наладка, монтаж и обслуживание.
дипломная работа [3,1 M], добавлен 09.07.2015Разработка схемы главных электрических соединений подстанции. Расчет токов короткого замыкания. Выбор и проверка аккумуляторной батареи, разъедениетелей и приборов измерения тока. Расчет заземляющего устройства и определение напряжения прикосновения.
курсовая работа [801,3 K], добавлен 23.03.2015Выбор электрического оборудования и определение общей установленной мощности. Выбор трансформаторной подстанции. Расчёт номинальных токов и внутренних электропроводок. Определение сопротивления линии и трансформатора. Расчёт заземляющего устройства.
курсовая работа [79,1 K], добавлен 19.12.2011Выбор и обоснование двух вариантов схем проектируемой электростанции, их технико-экономическое сравнение. Расчет токов короткого замыкания. Выбор способа синхронизации. Описание конструкций распределительного устройства. Расчет заземляющего устройства.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 09.06.2011Структурная схема тяговой подстанции. Расчет токов короткого замыкания и заземляющего устройства. Выбор и проверка токоведущих частей и электрических аппаратов. Выбор аккумуляторной батареи и зарядного устройства. Повышение качества электроэнергии.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 01.06.2014Характеристика производственного участка, схема его электроснабжения. Расчет электрических нагрузок, токов КЗ, релейной защиты, компенсирующего устройства. Выбор аппаратов защиты, силовых трансформаторов, проводниковых материалов, заземляющего устройства.
курсовая работа [190,4 K], добавлен 16.04.2012Выбор автотрансформаторов, сборных шин, измерительных трансформаторов напряжения и тока, распределительных устройств, выключателей для подстанции. Расчет токов короткого замыкания и заземляющего устройства. Схемы питания потребителей собственных нужд.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 24.02.2013Определение расчетных нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор схемы внешнего и внутреннего электроснабжения цеха. Расчет заземляющего устройства. Расчет и выбор аппаратов максимальной токовой защиты. Автоматика в системах электроснабжения.
курсовая работа [249,2 K], добавлен 07.05.2015Общая характеристика здания цеха и потребителей электроэнергии. Анализ электрических нагрузок. Расчет и выбор компенсирующего устройства, мощности трансформаторов, сетей, аппаратов защиты, высоковольтного электрооборудования и заземляющего устройства.
реферат [515,8 K], добавлен 10.04.2014Обоснование выбора схем электрических соединений подстанции. Расчет электрических нагрузок, токов короткого замыкания. Выбор трансформатора, реактора, выключателей, жестких шин. Определение параметров схемы замещения. Расчет заземляющего устройства.
курсовая работа [195,2 K], добавлен 17.05.2015Характеристика производства и потребителей электроэнергии; выбор тока, напряжения, частоты. Расчет электрических нагрузок, осветительной установки, заземляющего устройства, токов короткого замыкания. Компенсация реактивной мощности; выбор трансформаторов.
курсовая работа [92,5 K], добавлен 07.05.2012Электрическая изоляция, ее контроль. Виды заземления в зависимости от назначения. Процесс растекания электрического тока в грунте. Напряжения прикосновения и шага. Измерения сопротивлений изоляции, заземляющих устройств и удельного сопротивления грунта.
контрольная работа [461,3 K], добавлен 30.10.2011Расчет электрических нагрузок потребителей, токов короткого замыкания, заземляющего устройства. Выбор трансформаторов напряжения и тока, выключателей. Релейная защита, молниезащита и автоматика подстанции. Повышение надежности распределительных сетей.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 15.11.2015Выбор схемы собственных нужд подстанции. Расчет мощности трансформаторов Т-1 и Т-2 с учетом коэффициента перегрузки. Расчет токов короткого замыкания, заземляющего устройства. Определение основных показателей производственной мощности подстанции.
дипломная работа [312,0 K], добавлен 03.09.2010Расчет электрической части подстанции. Определение суммарной мощности потребителей подстанции. Выбор силовых трансформаторов и схемы главных электрических соединений подстанции. Расчет заземляющего устройства, выбор защиты от перенапряжений и грозы.
курсовая работа [489,4 K], добавлен 21.02.2011
