УКРАЇНА НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Кафедра електричних машин та експлуатації електрообладнання РОЗРАХУНКОВА РОБОТА з дисципліни: „Охорона праці в галузі (електробезпека)”  Вихідні дані: Останні цифри залікової книжки 1; 5. Потужність ТП ST, кВА 25 Діаметр вертик. електрода d, мм 10 Довжина вертик. електрода l, м 3 Питомий опір верхнього шару грунту ρ1, Ом∙м 750 Товщина верхнього шару грунту h1,м 2,5 Питомий опір нижнього шару грунту ρ2, Ом∙м 240 Кількість n повітряних ліній напругою 0,38 кВ ,шт. 2 Кількість повторних заземлювачів m в кожній лінії , шт. 7; 2 Довжина мережі КЛ напругою 10 кВ Lк, км 5 Довжина мережі ПЛ напругою 10 кВ Lп, км 12 Площа фундаменту підстанції Sб, м2 70Задача 1. Визначити максимально допустиме значення опору штучного заземлювача, який потрібно виконати на ТП напругою 10/0,4 кВ, якщо вона живить n ліній, що мають m повторних заземлювачів у кожній. Довжина мережі напругою 10 кВ: повітряної Lп, кабельної Lк. Природним заземлювачем на підстанції є її залізобетонний фундамент площею Sб. Питомий опір верхнього шару грунту на території підстанції – ρ1, його глибина – h1, нижнього шару грунту - ρ2. Розв'язок: Оскільки на трансформаторній підстанції використовуються електроустановки напругою до і понад 1000 В, то заземлювальний пристрій має відповідати таким вимогам: - мережі напругою 0,38 кВ що працює із глухозаземленою нейтраллю; - мережі напругою 10 кВ, що працює з ізольованою нейтраллю. Висуваємо до заземлювального пристрою вимоги мережі 0,38 кВ Малюємо схему заміщення: Для визначення допустимої величини опору заземлювального пристрою обчислюємо еквівалентний питомий опір двошарового грунту за формулою Оскільки ρекв>100 Ом∙м, то допустимий опір Rд.о,38 заземлювального пристрою можна перерахувати: Rд.о,38≤4∙ρекв/100=4∙379,3/100=15,2 Ом а опір Rшт.0,38 штучного заземлювача: Rшт.0,38≤30∙ ρекв/100=30∙379,3/100=113,8 Ом Допустимий опір Rд.0,38 заземлювального пристрою, згідно зі схемою заміщення, має бути забезпечений з урахуванням опору Rп природних заземлювачів, опору Rшт штучного заземлювача і сумарного опору Rпов всіх повторних заземлень нульового проводу повітряних ліній 0,38 кВ:
Визначаємо величину опору Rп природного заземлювача, в якості якого використовується залізобетонний фундамент будівлі, за формулою:

де коефіцієнти α=3,6; β=0,1; оскільки ρ1>ρ2. Тоді:
Допустима величина сумарного опору всіх заземлювальних пристроїв окремої повітряної лінії 0,38 кВ з урахуванням обчисленого вище еквівалентного питомого опору грунту не повинна перевищувати Rл≤10∙ρекв/100=10∙379,3/100=37,9 Ом а кожного повторного заземлювача – RПЗ≤30∙ ρекв/100=30∙379,3/100=113,8 Ом Визначаємо загальний опір заземлювальних пристроїв на лініях: RПов.Л1= RПЗ/n1=113,8/2=56,9 Ом > 37,9 Ом, тому зменшуєм опір повторного заземлювача до 37,9 Ом RПов.Л1=37,9 Ом. RПов.Л2= RПЗ/n2=113,8/7=16,3 Ом < 37,9 Ом, Сумарний опір RПов. всіх повторних заземлень у лініях 0,38 кВ буде:
Визначаємо сумарне значення RП і RПов:
Оскільки Rекв =7,4 Ом < Rд. 0,38 = 15,2 Ом, то опір Rшт 0,38 штучного заземлювача приймаємо максимально допустимим за ПУЕ, тобто Rшт 0,38=113,8 Ом. Задача 2. Виконати розрахунок заземлювального пристрою (допустимий опір якого визначений у задачі 1 ТП напругою 10/0,4 кВ потужністю SТ, виконаного у вигляді замкнутого контуру із сталевої штаби перетином 40х4 мм з вертикальними електродами діаметром di і довжиною l, заглибленими на t= 0,8 м від поверхні землі. Розв'язок: Рисуємо схему заміщення Допустима величина опору Rд10 заземлювального пристрою визначається за формулою
, де Iз - струм однофазного замикання на землю.
Тоді
приймаємо Rд10 = 10 Ом. Оскільки Rп> Rд10, то величина опору Rшт10 штучного заземлювача визначається, згідно зі схемою заміщення, за формулою
Порівнявши величини Rшт0,38 і Rшт10. Для розрахунку приймаємо меншу з них, тобто Rшт10=18,9 Ом (вона задовольняє умови як мережі 0,38 кВ, так і мережі 10 кВ). Тепер визначаємо опори вертикальних і горизонтальних елементів заземлюв...