Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Вимірювання і розрахунок опору розтікання струму в землі заземлюючих пристроїв
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2004
Тип роботи:
Розрахункова робота
Предмет:
Охорона праці
Група:
КСМ
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство Освіти та Науки України
Національний Університет „Львівська Політехніка”
Розрахункова робота №3
З предмету: „Охорона праці”
На тему: „ Вимірювання і розрахунок опору розтікання струму в землі заземлюючих пристроїв.”
Львів 2004
Мета роботи:
Вивчити методику розрахунку і вимірювання опору розтікання струму в землі заземлюючих пристроїв.
Короткі теоретичні відомості.
Металічні неструмоведучі частини електрообладнання і електроустановок при порушенні ізоляції між ними і їхніми струмоведучими частинами можуть опинитися під напругою. У таких аварійних умовах дотик до неструмоведучих частин установок рівнозначний дотику до струмоведучих частин.
Усунення небезпеки ураження електричним струмом при такому переході напруги на неструмоведучі частини електроустановок у мережах з ізольованою нейтраллю здійснюється за допомогою захисного заземлення:
рис.1: захисне заземлення
Захисне заземлення – це з’єднання металічних неструмоведучих частин електроустановок із землею шляхом заземлюючих провідників і заземлювачів для створення між цими частинами і землею малого опору.
При виникненні замикання на корпус електроспоживача однієї із фаз мережі через заземлюючий пристрій починає протікати струм Із (струм замикання на землю), викликаний наявністю опорів ізоляції фаз мережі Rфз і ємностей фаз відносно землі Сфз.
Частина цього струму Іh відгалужується на тіло людини, яка торкається металічних неструмоведучих частин електроустановки. Величина цього струму залежить від величини струму замикання на землю Із , опору розтікання струму в землі заземлюючого пристрою Rз, повного опору в колі „людина-земля” Rch, взаємного розташування електрообладнання, заземлюючого пристрою, яке вираховується коефіцієнтом напруги дотику α≤1 і визначається за формулою:
(1)
Повний опір у колі „людина-земля” складається із опору тіла людини Rh, опору взуття Rвз, і опору розтікання струму від підовши взуття в землю Rпз і визначається за формулою:
(2)
Якщо людина не має спеціального діелектричного взуття і стоїть на струмопровідній підлозі або землі, то можна вважати, що Rвз =0, Rпз=0 і Rch= Rh.
Коефіцієнт напруги дотику α дорівнює нулю, якщо людина стоїть на заземлюючому провіднику або безпосередньо на поверхні землі над заземлювачем (електрообладнання і заземлюючий пристрій розташовані на одній площині – сумісне заземлення); і α=1, якщо людина стоїть за зоною розтікання струму в землі заземлюючого пристрою, тобто на віддалі, більшій 20 м від крайнього заземлювача заземлюючого пристрою (електрообладнання розташовано за зоною розтікання заземлюючого пристрою – виносне заземлення).
При всіх інших рівних умовах величина струму Іh буде меншою при меншій величині Rз.
Методика вимірювання опору заземлюючих пристроїв.
Для вимірювання опору заземлюючого пристрою Rх необхідно мати допоміжний заземлювач Rдоп і потенціальний заземлювач (зонд) Rзонд. Розташування цих заземлювачів зображено на рис.2. Rдоп і Rзонд можуть бути виготовлені у вигляді стальних стержнів діаметром не менше 5мм, які забиваються у землю на глибинуне менше 0.5м.
При вимірюванні заземлюючих пристроїв , які мають опір розтікання менше 10 Ом, опір Rдоп не повинен бути більшим 250 Ом, оскільки в іншому випадку чутливість приладу буде недостатньою. При вимірюваннях у границях 0..100, 0..1000 Ом Rдоп з тих же міркувань не повинен перебільшувати відповідно 500 і 1000 Ом.
Опір Rзонд у всіх випадках не повинен перевищувати 1000 Ом, оскільки при більшому опорі похибка вимірювання збільшується понад допустиму норму. Усі з’єднання виконуються ізольованими провідниками, прикладеними до поверхні землі.
рис.2: схема під’єднанняприладу М-416 для вимірювання опору заземлюючого пристрою Rх
Методика вимірювання питомого опору землі.
Перший спосіб.
У землю забивають пробний заземлювач на глибину l1, більшу від глибини промерзання грунту. Rдоп і Rзонд розташовують так само, як і у випадку вимірювання опору заземлюючого пристрою Rх (рис.2).
Питомий опір грунту визначається за формулою:
(3)
де ρз – питомий опір землі, Ом·м;
R1 – виміряний опір пробного заземлювача, Ом;
l1 – глибина забивки заземлювача, м;
d1 – діаметр заземлювача,м.
Другий спосіб.
Забивають у землю по прямій лініїчотири стержні на відділі „а” один від одного. Глибина забивки не повинна перебільшувати 1/20 віддалі „а”. Затискачі приладу 1 і 4 приєднуються до крайніх стержнів, а затискачі 2 і 3 – до відповідних внутрішніх стержнів, при цьому перемичка між затискачами (рис.2) знімається. Питомий опір грунту визначається за формулою:
(4)
де ρз – питомий опір землі, Ом·м;
R2 – покази вимірювального приладу, Ом;
а – віддаль між стержнями, м.
Нормування опору заземлюючих пристроїв.
Величина опору розтікання струму в землі заземлюючих пристроїв електрообладнання нормується.В електроустановках до 1кВ з ізольованою нейтраллю при потужності трансформатора Sтр≥ 100 кВА, Rз.норм.≤ 4 Ом, при потужності Sтр< 100 кВА, Rз.норм.≤ 10 Ом.В електроустановках вище 1кВ з ізольованою нейтраллю опір Rз.норм повинен бути:
а) якщо заземлюючий пристрій використовується тільки для заземлення корпусів електрообладнання вище 1 кВ, то
Rз.норм≤250/Iз.
де Rз.норм – нормативна величина опору заземлення , Ом;
Iз – струм замикання на землю, А.
б) якщо заземлюючий пристрій використовується для заземлення електрообладнання до і вище 1 кВ, то
Rз.норм≤125/Iз.
В обох випадках Rз.норм не повинна перебільшувати 10 Ом.
В електроустановках вище 1 кВ з ефективно заземленою нейтраллю (Iз> 500 A) опір Rз.норм не повинен бути більшим 0.5 Ом.
У відповідності до вимог опір заземлюючих пристроїв повинен вимірюватись один раз на 6 років, у періоди найбільшого питомого опору землі: один раз – влітку, при найбільшому висиханні грунту ; другий раз – зимою, при найбільшому промерзанні грунту.
Опір заземлюючих провідників, які з’єднують корпуси електрообладнання з контуром заземлення, вимірюється при перестановці електрообладнання і після ремонту заземлюючого пристрою.
Порядок виконання роботи:
Розрахунок заземлюючого пристрою.
Вихідними даними для розрахунку є :
Тип грунту – пливун;
Середня температура січня - -230 С;
Середня температура липня - +150 С;
Потужність установки – 6 кВт;
Діаметр заземлювача – 0,03 м;
Довжина заземлювача - 2 м;
Відстань від поверхні землі до верху заземлювача – 0,4 м;
Відстань між заземлювачами –5 м.
Послідовність розрахунку:
1 . визначаємо розрахунковий питомий опір землі ,
де ψ – коефіцієнт сезонності, який враховує можливі коливання питомого опору при зміні вологості грунту на протязі року. Значення ψ визначається за таблицею 1
= 1,65*250=412,5 Ом*м;
2.Визначають опір розтікання струму в землі одного вертикального заземлювача, забитого на деяку глибину h(рис. 3) від поверхні землі за формулою:
(5 )
де - опір розтікання струму в землі вертикального заземлювача, Ом;
- розрахунковий питомий опір землі, Ом•м;
- довжина заземлювача (2м);
- діаметр заземлювача (0,03 м);
- віддаль від поверхні землі до середини заземлювача (1,4 м);
- глибина розташування заземлювача в грунті (0,4 м) ;
= 172,73 м;
5. Визначають кількість заземлювачів n з урахуванням за формулуою: , (6 )
рис.4 – Схема розташування вертикального заземлювача в грунті:
6. Знаходять довжину горизонтальногозаземлювача L, яке з’єднує вертикальні заземлювачі, за формулами
- розташованих у ряд, м;
7. Визначають опір горизонтального заземлювача R2 , прокладеного на глибині h від поверхні землі, за формулою
R2= (ρH/2π*l)*ln(2*l2/b*h), (7)
де R2 – опір розтікання струму в землі горизонтального заземлювача ,Ом;
L – довжина горизонтального заземлювача, м;
b – ширина полосової сталі, з якої виготовлено заземлювач;
h – глибина розташування горизонтального заземлювача, м.
R2= (ρH/2π*l)*ln(2*l2/b*h)=199,94 Ом
ηn=0,58
8. Обчислюють загальний опір заземлюючого пристрою за формулою
Rз=(Rb*R2)/(π*R2*ηε+ Rb*η2), (8)
де Rз – загальний опір заземлюючого пристрою, Ом;
η2 – коефіцієнт використання горизонтального заземлювача.
Rз=6,52 Ом
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора