РОЗРАХУНОК ЗАХИСНОГО ЗАЗЕМЛЕННЯ

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
РТ
Кафедра:
Не вказано

Інформація про роботу

Рік:
2013
Тип роботи:
Розрахункова робота
Предмет:
Проектування систем захисту інформації

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту Національний університет “Львівська політехніка” / Розрахункова робота РОЗРАХУНОК ЗАХИСНОГО ЗАЗЕМЛЕННЯ З ДИСЦИПЛІНИ “Проектування систем захисту інформації” План 1.Загальні теоретичні відомості 2.Розрахункова частина 3.Захист заземлення Висновок 1.Загальні теоретичні відомості Захисне заземлення – навмисне електричне з’єднання із “землею” або її еквівалентом металевих струмопровідних неструмоведучих частин електроустановок, які можуть виявитися під напругою в результаті пошкодження ізоляції. У відповідності з вимогами ГОСТ 12.1.080-81 ССБТ “Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление” захисне заземлення переважно застосовується в трифазних мережах з напругою до 1000 В з ізольованою нейтраллю та мережах з напругою понад 1000 В з будь-яким режимом нейтралі. Основними елементами заземлювального пристрою є заземлювачі, які можуть бути природними і штучними. Як природні заземлювачі можуть бути використані металеві та залізобетонні частини комунікацій і будівельних споруд, які знаходяться в землі. В якості штучних заземлювачів застосовуються вертикальні та горизонтальні електроди. Як вертикальні електроди використовують стальні стрижні діаметром 10 – 16 мм та довжиною 5 –10 м, кутову сталь розміром від 40 x 40 до 63 х 63 мм, а також стальні труби діаметром 50 – 60 мм довжиною 2,5 – 3 м. Вертикальні електроди з’єднують стальною штабою шириною 20 x 40 мм та товщиною 4 мм або круглим дротом діаметром 10 – 12 мм. Для заземлення електроустановок, які живляться від мережі з ізольованою нейтраллю, використовують комбіновані групові заземлювачі, які складаються з вертикальних електродів, розміщених за планом у ряд або по контуру, з’єднаних горизонтальним електродом. Для заземлення електроустановок з напругою понад 1000 В мережі із заземленою нейтраллю використовують розподільний заземлювач, який виконують у вигляді сітки, що складається зі з’єднаних один з одним горизонтальних електродів, розміщених на глибині 0,5 – 0,7 м у межах території, зайнятої заземленим обладнанням. 2.Розрахункова частина Вихідні дані для розрахунку захисного заземлення Напруга електро-мережі U, В  Потужність трансфор-матора   Струм замикання на землю Із, А  Тип грунту  Глибина закла-дання h, м  Довжина електроду , м  Діаметр електроду d, м  Відстань між електро-дами a, м  220 600 – Пісок 0,6 3,5 0,013 4,0   Мета розрахунку – визначення основних конструктивних параметрів заземлення (кількість, розміри, порядок розміщення вертикальних стрижнів та довжини з’єднувальної смуги), при яких опір розтіканню струму не буде більшим нормованого значення. Розрахунок виконується методом коефіцієнтів використання у такій послідовності: 1. З’ясувати вихідні дані: – характеристика електроустановки (тип, напруга, потужність, засоби заземлення, розміщення обладнання тощо); – форма та розмір стрижнів, з яких потрібно виготовити заземлюючий пристрій, глибина закладання їх у землю. 2. Визначити розрахунковий струм замикання на землю  та відповідне йому нормоване значення опору розтіканню струму захисного заземлення  Розрахунковий струм замикання  – це найбільш можливий для даної електроустановки струм замикання на землю. Для електроустановок з напругою до 1000 В . В електроустановках напругою понад 1000 В  визначається за формулою:  де  – лінійна напруга мережі, кВ; – довжина кабельних та повітряних ліній відповідно, км. Відповідні нормативні значення опору розтіканню струму заземлювального пристрою (ЗП)  вибираються з таблиці 1. Табл. 1 Допустиме значення опору заземлювального пристрою в електроустановках Характеристика електроустановок Найбільш допустиме значення , Ом  Для електроустановок з напругою понад 1000 В та розрахунковим струмом замикання на землю Із ( 500 А    Для електроустановок з напругою понад 1000 В та розрахунковим струмом замикання на землю Із ˂ 500 А   За умови, що заземлювальний пристрій є загальним для установок напругою до і понад 1000 В та розрахунковим струмом замикання на землю Із ˂ 500 А   Для електроустановок з напругою до 1000 В при потужності трасформатора    Для електроустановок з напругою до 1000 В при потужності трасформатора     Визначити потрібний опір штучного заземлювача , Ом. При використанні природних заземлювачів  визначається за формулою:  де – опір розтіканню струму природних заземлювачів, Ом;  – нормативні значення опору ЗП, Ом (табл. 1). За умови відсутності природних заземлювачів  1.Розрахунковий питомий опір піску дорівнює:  де  – питомий опір землі, визначений в результаті вимірювань, Ом ∙ м (вибирається залежно від типу грунту за табл. 2);  – коефіцієнт сезонності, який враховує замерзання та висихання грунту (вибирається з табл. 3).  Табл. 2 Наближені значення питомих опорів землі залежно від типу грунту Грунт Питомий опір, Ом ∙ м  Грунт Питомий опір, Ом ∙ м   можливі граничні коливання за вологості 10 – 20% до маси грунту  можливі граничні коливання за вологості 10 – 20% до маси грунту  Пісок 400 – 700 700 Глина 8 – 70 40  Супісок 150 – 300 300 Суглинок 40 – 150 100  Пливун 100 - 300 250 Чорнозем 9 – 53 20  Садова земля 30 – 60 40 Торф 10 – 30 20   Табл. 3 Значення коефіцієнтів сезонності  Тип електродів   Вертикальні довжиною 2 – 3 м та глибиною закладання їх вершини 0,5 – 0,8 м 1,2 – 1,4  Вертикальні довжиною 5 м та глибиною закладання їх вершини 0,8 м 1,1   2.Відстань від поверхні грунту до середини довжини вертикального стрижня дорівнює:  3.Опір розтіканню струму одиничного вертикального заземлювача , Ом. Для стрижневого вертикального заземлювача з круглим перерізом, заглибленого в землю,  визначається за формулою:  де  – розрахунковий питомий опір землі, Ом ∙ м;  – довжина вертикального стрижня, м; d – діаметр перетину вертикального стрижня, м;  – відстань від поверхні грунту до середини довжини вертикального стрижня, м, причому: де h – глибина закладання вершини вертикального стрижня, м (рис. 2).  Рис. 2. Схема розташування вертикального стрижня в грунті 4.Наближена (мінімальна) кількість вертикальних стрижнів за формулою:  5.Необхідна кількість вертикальних стрижнів n із врахуванням коефіцієнта використання  (вибирається залежно від величини відношення , кількості та порядку розміщення вертикальних стрижнів за табл. 4) за формулою:  Табл. 4 Значення коефіцієнтів використання вертикальних електродів   Коефіцієнти використання вертикальних стрижнів , розміщених у ряд, при кількості електродів у ряді   2 3 4 5 6 10 15 20 40 60 100  1 0,85 0,78 0,73 0,69 0,65 0,59 0,53 0,48 – – –  2 0,91 0,86 0,85 0,81 0,77 0,74 0,70 0,67 – – –  3 0,94 0,91 0,89 0,87 0,85 0,81 0,78 0,76 – – –   Коефіцієнти використання вертикальних стрижнів , розміщених по контуру, при кількості електродів у контурі   2 3 4 5 6 10 15 20 40 60 100  1 – – 0,69 – 0,61 0,56 – 0,47 0,41 0,39 0,36  2 – – 0,78 – 0,73 0,68 – 0,63 0,58 0,55 0,52  3 – – 0,85 – 0,80 0,76 – 0,71 0,66 0,64 0,62  Примітка.  – відношення відстані між вертикальними електродами до їх довжини. 6.Довжина горизонтальної смуги при  дорівнює:  7.Опір розтіканню струму горизонтальної з’єднувальної смуги , Ом при  дорівнює:  де  – розрахунковий питомий опір землі, Ом ∙ м;  – довжина горизонтальної смуги, м; b – ширина смуги (b = d, якщо це круглий дріт), м;  – відстань від поверхні грунту до середини ширини горизонтальної смуги, м, де h – глибина закладання горизонтальної смуги, м (рис. 3).     Рис. 3. Схема розташування з’єднувальної горизонтальної смуги 8.Розрахунковий опір розтіканню струму групового заземлювача R, Ом за формулою:  де n – кількість вертикальних стрижнів;  – коефіцієнт використання горизонтальних смуг (вибирається залежно від величини відношення , кількості та порядку розміщення вертикальних стрижнів за табл. 5). Табл. 5 Значення коефіцієнтів використання горизонтальних смуг  Коефіцієнти використання горизонтальних стрижнів , які поєднують вертикальні електроди, розміщені у ряд, при кількості вертикальних електродів у ряді   2 4 6 10 20 40 60 100  1 0,85 0,77 0,72 0,62 0,42 – –   2 0,94 0,89 0,84 0,75 0,56 – –   3 0,96 0,92 0,88 0,82 0,68 – –    Коефіцієнти використання горизонтальних стрижнів , які поєднують вертикальні електроди, розміщені по контуру, при кількості електродів у контурі   2 4 6 10 20 40 60 100  1 – 0,45 0,40 0,34 0,27 0,22 0,20 0,19  2 – 0,55 0,48 0,40 0,32 0,29 0,27 0,23  3 – 0,70 0,860 0,56 0,45 0,39 0,36 0,33  Примітка.  – відношення відстані між вертикальними електродами до їх довжини. 9.Визначений розрахунковий опір розтіканню струму групового заземлювача R не перебільшує нормативне значення опору (. Якщо ця вимога виконується, то розрахунок вважається виконаним.  3.Захист заземлення Заземлювачі варто з'єднувати між собою шинами шляхом зварювання. Перетин шин і магістралей заземлення за умовами механічної міцності й достатньої провідності рекомендується брати не меншим (24*4) мм. Провідник, що з'єднує заземлювач з контуром заземлення, повинен бути лудженим для зменшення гальванічної корозії, а з'єднання повинні бути захищені від впливу вологи. Магістралі заземлення поза будівлею необхідно прокладати на глибині близько 1.5 м. а усередині будівлі - по стіні чи спеціальних каналах так. щоб їх можна було зовні оглядати. З'єднують магістралі з заземлювачем тільки за допомогою зварювання. До пристрою ТЗПІ, що заземлюється, магістраль підключають за допомогою болтового з'єднання в одній точці. Для зменшення опорів контактів найкращим є постійне безпосереднє з'єднання металу з металом, отримане зварюванням чи пайкою. При з'єднанні під гвинт необхідно застосовувати шайби (зірочки або Гровера), що забезпечують сталість тільності з'єднання. При контакті двох металів у присутності вологи виникає гальванічна і (або) електрична корозія. Гальванічна корозія є наслідком утворення гальванічного елемента, у якому волога є електролітом. Ступінь корозії визначається положенням цих металів в електричному ряді. Електрична корозія може виникнути при контакті в електроліті двох однакових металів. Вона визначається наявністю у металі локальних електрострумів, наприклад, струмів у заземленнях силових кіл. Найефективнішим методом захисту від корозії є застосування металів з малою електрохімічною активністю, таких, як олово, свинець, мідь. Значно зменшити корозію і забезпечити гарний контакт можна, ретельно ізолюючи з'єднання від проникнення вологи. Висновок: отже визанчений розрахунковий опір розтікання струму не перебільшує нормативне значення опору (. А тому розрахунок вважається виконаним, і для заземлення електромережі 220В, до якої підключення 3 ЕОМ і трансформатором потужність 600кВт потрібно застосувати захисне заземлення по контуру, використавши вертикальні стрижні довжиною 3 м, діаметром 0,01 м. А сам мідний провідник, що веде до контуру помістити в пластиковий коробок, що захистить його від механічних пошкоджень
Антиботан аватар за замовчуванням

02.06.2013 12:06-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, увійдіть або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!
Нічого не вибрано
0%

Оголошення від адміністратора

Антиботан аватар за замовчуванням

Подякувати Студентському архіву довільною сумою

Admin

26.02.2023 12:38

Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!