Снабжение

    Необходимо  также выяснить, имеются ли на территории проектируемого объекта естественные заземлители. Если таковые имеются, то необходимо определить их параметры и пригодность к эксплуатации.

    Для расчета конструктивных параметров заземляющего устройства объекта необходимо привести расчетную однолинейную схему электрической сети. На этой схеме необходимо указывать следующее:

    наименование  производственных потребителей и места  подсоединения их к электросети;

    расстояние  до ЛЭП между потребителями и  длины перекидок к зданиям;

    сечения фазных и нулевых проводов воздушных ЛЭП-0,38 кВ;

    

    места сооружения, обозначения и принятые величины естественных и проектируемых искусственных сопротивлений заземляющих устройств, которые определяются в соответствии с требованиями ПУЭ по следующим условиям:

    а) по условию повторного заземления нулевого провода;

    б) по условию защиты электрооборудования  от набегающих со стороны воздушных ЛЭП волн перенапряжения;

    в) по условию надежной работы вентильных разрядников, установленных на подстанции и вводах в производственные здания;

    г) по условию требований молниезащиты зданий и сооружений.

    Если  на одном и том же месте электрической  сети или у одного и того же помещения  необходимо соорудить заземляющее устройство по двум или нескольким требованиям, то в этом месте необходимо предусмотреть одно заземляющее устройство с наименьшим нормативно допустимым сопротивлением.

      

      
 

    После составления расчетной схемы  выполняется конструктивный расчет заземляющего устройства для объекта по индивидуальному варианту.

    Конструктивный  расчет заземляющего устройства выполняется по следующей методике.

    1. Приводятся исходные данные из  индивидуального варианта.

    2. Приводится расчетная схема.

    3. Приводится характеристика конструкции заземляющего устройства.

    4. Определяются требования, которым  должно удовлетворять заземляющее устройство, и для каждого из них – допустимое сопротивление заземляющего устройства.

    требованиям сети 0,4 кВ, работающей с глухим заземлением нейтрали трансформаторов (ПУЭ п.п. 1.7.100 – 1.7.103);

    требованиям надежной работы устройств защиты электрооборудования от перенапряжений – от набегающих со стороны ЛЭП-10 и ЛЭП-0,38 кВ волн (2.4.38 – 2.4.46) и прямых ударов молнии (ПУЭ-76 п.п. 4-2.133 – 4-2-136).

    5. С учетом естественного заземлителя  (ПУЭ п.п. 1.7.109 – 1.7.110) и повторных  заземлений нулевого провода ЛЭП-0,38 кВ для каждого из перечисленных в предыдущем пункте требований, определяется величина допустимого сопротивления искусственного заземлителя.

    

    6. Сравниваются допустимые сопротивления  искусственных заземлителей между собой и для конструктивного расчета принимается меньшее из них.

    7. Выбирается способ конструктивного  выполнения, материал и размеры расчетного искусственного заземлителя.

    8. По заданному сопротивлению заземляющего  устройства производится конструктивный  расчет искусственного заземлителя. С учетом естественного заземлителя и повторных заземлений нулевого провода подсчитывается действительная величина сопротивления заземляющего устройства объекта.

    10. Делается эскиз рассчитанного  заземляющего устройства в масштабе.

    11. Приводятся рекомендации по сооружению и монтажу искусственного заземлителя.  

    Расчет искусственных заземлителей в однородном грунте. 

    1.В соответствии с ПУЭ устанавливают допустимое сопротивление заземляющего устройства Rз. Если заземляющее устройство является общим для электроустановок на различное напряжение, то за расчетное сопротивление заземляющего устройства принимается наименьшее из допустимых.

    

    Общее сопротивление растеканию заземлителей  (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN проводника каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 10Ом при линейном напряжении 380В источника трехфазного тока. Для отдельно стоящего заземлителя повторных заземлителей не более 30,0Ом.

2. .Определим сопротивление искусственного заземлителя с учетом использования естественного заземлителя:

     ;                                                 (1)

    где – сопротивление естественного заземлителя; - допустимое сопротивление заземляющего устройства принятое по п.1.

    Подставим значения:

     .

    3.Определим расчетное удельное сопротивление грунта для горизонтальных и вертикальных заземлителей с учетом коэффициента сезонности , учитывающего высыхание грунта летом и промерзание зимой.

    -для  вертикальных заземлителей  ;                     (2)

    

    -для  горизонтальных заземлителей  .                  (3)

    Выбираем  круг d=16мм и l=5м.

    Подставим значения в формулы (2) и (3):

     .

    

    4. Определим сопротивления искусственного заземлителя.

4.1.Определяем сопротивления растекания одного вертикального электрода заглубленного на глубину t по формуле (Ом):

     ;                          (4)

    где – расстояние от поверхности земли до вершины электрода;

ρ_рв – расчетное удельное сопротивление грунта для вертикальных элементов;

l_в – длина электрода;

d – диаметр электрода.

    Произведем  расчет, подставив значения:

     .

    Заземляющие электроды, смонтированные в грунте, перемычки между ними и выводы от заземлителей на поверхность должны иметь следующие минимальные размеры (рисунок 2):

    

    

    

    Рисунок 2 - Установка одиночного заземлителя  в грунте 

    Расстояние  между  соседними  стержнями  рекомендуется  выбирать равным длине стержня.

    Стержни  можно  располагать  в  ряд (рис. 3)  или  в  виде  какой либо  геометрической  фигуры (квадрата,  прямоугольника)  в  зависимости  от удобства монтажа и используемой площади. Совокупность стержней,  соединенных между собой полосой,  образует  контур  заземления.

    4.2Определяют ориентировочное число вертикальных заземлителей, пренебрегая в первом приближении взаимным экранированием вертикальных стержней:

     число n (округляется в большую сторону кратную 4) (5)

    где – сопротивление растекание одного вертикального электрода; - сопротивление искусственного заземления.

    Подставим значения в формулу (5):

     . 

    Выбираем  расположение стержневых заземлителей (рис. 3). 

      

    

      

    Рисунок 3. Схема расположения стержневых заземлителей в ряд 

    

1. Определяем  действительное (эквивалентное) количество вертикальных электродов n_{д. в}:

     ;                                        (6)

    где - коэффициент использования вертикальных стержней приложение 17.1-17.4.

    Подставим значения:

    

2. Определяют  длину горизонтальной  полосы:

    для заземлителей расположенных в ряд.

    для заземлителей в замкнутом контуре (м):

     ,                                        (7)

    где  а – расстояние между электродами.

    Подставив значения, получим:

    

    

3. Определим сопротивление растекания горизонтальной полосы в соответствии с формулой, Ом:

     ;                                                             (8)

    где – расчетное удельное сопротивление для горизонтальной полосы;

     - длина полосы;

     - ширина полосы.

    Подставим данные в формулу (8):

    

5.Определим результирующее сопротивление всех вертикальных электродов с учетом коэффициента использования:

     ,                                       (9)

    где – сопротивление вертикальных электродов;

     - количество электродов;

     - коэффициент использования  вертикальных электродов приложение 17.1-17.4.

    Подставим значения:

    

5.Определяют результирующие сопротивление горизонтальной полосы с учетом коэффициента использования:

     ,                                    (10)

    

    где – сопротивление растекания горизонтальной полосы;

- коэффициент использования  вертикальных электродов приложение 17.1-17.4.

    Подставим значения:

     .

5.Определяют общее сопротивление искусственного заземлителя, (Ом):

     ,                                   (16)

    Если  , то принимаем выбранный контур. Если , то необходимо увеличить число электродов, пока не станет равным или меньше .

    Произведем  расчет:

     .

     =16,7Ом.

    Сопротивление искусственного заземлителя меньше сопротивления искусственного заземления, отсюда следует, что контур выбран правильно.

    По  результатам расчета вычерчиваем схему заземляющего устройства в грунте, на основе которой в масштабе изображается  на листе формата А3 графической части. 

    3.4. Выбор устройства защитного отключения (УЗО)

      Защитным отключением называется быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановок при возникновении в них опасности поражения электрическим током (ГОСТ Р 50807-95).