МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИНАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
“ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
Кафедра «Захист інформації»
Розрахункова робота
з курсу: «Проектування систем захисту інформації»
ЗАВДАННЯ:
Розрахувати заземленя для об`єкту згідно свого варіанту.
Характеристика об'єкту
Номер варіанту
5
Залізобетонний будинок що стоїть окремо
*
Варіант
Детальнішерозглянутизахист
№
Кількість
кімнат
Поверх
Висота
кімнат
Розта-шування
кімнат
Кількість
комп’ют.
Акустич.
захист
Телефон.
лінії
Категорія
приміщ.
5
7
2
3,2
2
7
*
1
ДЕТАЛЬНИЙ ПЛАН ТА ОПИС ОБ'ЄКТУ ЗАХИСТУ І ВИДІВ ІНФОРМАЦІЇ, ЩО ОПРАЦЬОВУЄТЬСЯ І ЗБЕРІГАЄТЬСЯ НА ОБ'ЄКТ
Заземлення технічних засобів
Слід пам’ятати, що екранування ТЗПІ і сполучних ліній ефективне тільки при правильному їхньому заземленні. Тому однією з найважливіших умов захисту ТЗПІ є правильне заземлення цих пристроїв.
Існують різні типи заземлень. Тепер найчастіше використовуються одно- точкові, багатоточкові і комбіновані (гібридні) схеми.
На мал.2.2 представлена одноточкова послідовна схема заземлення.
Одноточкова послідовна схема заземлення. Ця схема найпростіша. Однак вона має недолік, зв’язаний із протіканням зворотних струмів різних ланок по загальній ділянці кола заземлення. Внаслідок цього можлива поява інформативного сигналу в сторонніх ланках.
В одноточковій паралельній схемі заземлення (мал.2.3) цього недоліку немає. Однак така схема вимагає великого числа протяжних провідників заземлення, через що може виникнути проблема з забезпеченням малого опору заземлення. Крім того, між провідниками заземлення можуть виникати небажані звязки, які створюють кілька шляхів заземлення для кожного пристрою. У результаті в системі заземлення можуть виникнути зрівняльні струми і різниця потенціалів між різними пристроями.
Багатоточкова схема заземлення (мал.2.4) практично вільна від недоліків, властивих одноточковій схемі. У цьому випадку окремі пристрої і ділянки корпуса індивідуально заземлені. При проектуванні і реалізації багатоточко-вої системи заземлення необхідно приймати спеціальні заходи для виключення замкнутих контурів.
Як правило, одноточкове заземлення застосовується на низьких частотах при невеликих розмірах пристроїв, що заземлюються, і відстанях між ними меншими 0,5Х. На високих частотах при великих розмірах пристроїв, що заземлюються, і значних відстанях між ними використовується багатоточкова система заземлення. У проміжних випадках ефективна комбінована (гібридна) система заземлення, що представляє собою різні сполучення одноточко-вої, багатоточкової і плаваючої систем заземлення.
Заземлення технічних засобів систем інформатизації і зв’язку повинно бути виконане відповідно до визначених правил.
Основні вимоги до системи заземлення полягають у наступному:
система заземлення повинна включати загальний заземлювач, що заземлює кабель, шини і проводи, що з’єднують заземлювач з об’єктом;
опори провідників заземлення, а також земляних шин повинні бути мінімальними;
кожний елемент, що заземлюється, повинен бути приєднаний до заземлювача чи до магістралі заземлення за допомогою окремого відгалуження. Послідовне включення в провідник заземлення декількох елементів, що заземлюються, забороняється;
у системі заземлення повинні бути відсутні замкнуті контури, утворені з’єднаннями або небажаними зв’язками між сигнальними ланцюгами і корпусами пристроїв, між корпусами пристроїв і землею;
варто уникати використання загальних провідників у системах екрануючих заземлень, захисних заземлень і сигнальних кіл;
якість електричних з’єднань у системі заземлення повинне забезпечувати мінімальний опір контакту, надійність і механічну міцність контакту в умовах кліматичних впливів і вібрації;
контактні з’єднання повинні виключати можливість утворення оксидних плівок на контактуючих поверхнях і зв’язаних з цими плівками нелінійних явищ;
контактні з’єднання повинні виключати можливість утворення гальванічних пар для запобігання корозії в ланцюгах заземлення;
забороняється використовувати як заземлювач нульові фази електромереж, металоконструкції будинків, що мають з’ єднання з землею, металеві оболонки підземних кабелів, металеві труби систем опалення, водопостачання, каналізації і т.д.
Опір заземлення визначається в основному опором витоку струму в землі. Величину цього опору можна значно зменшити за рахунок зменшення перехідного опору між заземлювачем і ґрунтом шляхом ретельного очищення перед укладанням поверхні заземлювача й утрамбуванням довкола нього ґрунту, а також підсипанням повареної солі. Тоді величина опору заземлення буде в основному визначатися опором ґрунту.
Питомий опір різних ґрунтів (тобто електричний опір 1 см3 ґрунту) залежить від вологості ґрунту, його складу, щільності, температури і т.п.. і коливається в дуже широких межах (див. табл. 2.3).
Добре провідні ґрунти втрачають свої властивості при відсутності вологи. Для більшості ґрунтів 30% вмісту вологи досить для забезпечення малого опору. Наприклад, для суглинків питомий опір при вологості 5% складає 165 000 Ом/см3, а при вологості 30% - 6 400 Ом/см3.
При промерзанні опір ґрунтів різко зростає. Наприклад, для суглинків питомий опір при вологості 15% і температурі 20°С складає 7200 Ом/см3, при температурі -5°С - 79000 Ом/см3, а при температурі -15°С - 330000 Ом/см3.
Зрошення ґрунту навколо заземлювача 2...5 процентним соляним розчином значно (у 5...10 разів) знижує опір заземлення.
3. ВИБІР ТИПУ СХЕМИ ТА РОЗРАХУНОК ЕЛЕМЕНТІВ СИСТЕМИ ЗАЗЕМЛЕННЯ
Вихідними даними для розрахунку є:
допустимий опір розтікання струму землі заземлюючого пристрою RЗ < 4 Ом.
питомий опір грунту в місці спорудження заземлювача RЗ, Ом*м; тип заземлювача і його конструктивні розміри (труба, кутникова сталь, угвинчувана кругла сталь), м;
конструкція заземлюючого пристрою (заземлювачі розташовані в ряд, чи по периметру).
Розрахунок заземлення здійснюється методом коефіцієнтів використання електродів при однородній структурі грунту для розрахунку простих заземлюючих пристроїв; Нижче приведений порядок розрахунку заземлюючих пристроїв в однорідній землі за методом коефіцієнтів використання.
Мета розрахунку заземлення - визначення кількості електродів заземлення і заземлюючих провідників, їх розміри і схеми розміщення в грунті. при яких опір заземлюючого пристроюрозтікання струму не перевищує допустимі значення.
Вихідні дані
Тип ґрунту – Суглинок
Дані для вибору нормованого опору заземлення Sтр,400 кВА, U=0,4 кВ – 400
Тип вертикального заземлювача - Стальний стержень
Діаметр заземлювача d, або ширина полоси кутникової сталі, м - 0,014
Довжина вертикального заземлювача в ґрунті, l, м – 5
Глибина розташування заземлювача в ґрунті, h, м - 0,7
Віддаль між заземлювачами, а, м – 10
Ширина смуги сталі горизонтального заземлювача, b, м - 0,035
Послідовність розрахунку:
1. Визначаємо розрахунковий питомий опір землі (р.з=(*(з, де ( - коефіцієнт сезонності, який враховує можливі коливання питомого опору при зміні вологості грунту протягом року.
2.Визначаємо опір розтікання струму в землі одного вертикального заземлювача заглибленого h (рис.2) від поверхні землі, за формулою:
де Rв - опір розтікання струму в землі вертикального заземлення;
(р.з - розрахунковий питомий опір землі, Ом*м;
l - довжина заземлювача, м;
d - діаметр заземлювача (для кутникової сталі) d=0.95*b, де b- ширина полки кутника, м;
t - віддаль від поверхні землі до середини заземлювача, м.
Рис.1 Схема розташування вертикального заземлювача в грунті
3. Визначаємо орієнтовану кількість вертикальних заземлювачів n*:
4. Визначаємо кількість заземлювачів n з урахуванням (в за формулою
5. Знаходимо довжину горизонтального заземлювача L, яка з’єднує вертикальні заземлювачі, за формулою:
L= a (n-1) - розташованих у ряд, м;
L = a*n - розташованих по контуру, м.
6.Визначають опір горизонтального заземлювача R2 , прокладеногг на глибині h від поверхні землі, за формулою:
де Rг - 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.
7. Обчислюємо загальний опір заземлюючого пристрою за формулою
де RЗ - загальний опір заземлюючого пристрою, Ом;
(2 - коефіцієнт використання горизонтального заземлювача.
ВИСНОВКИ
Ми провели розрахунок заземлення визначили всі параметри, які необхідні для того, щоб встановити заземлення. Дуже важливо при установці заземлення враховувати всі вимоги і правила. На даному об`єкті будемо застосовувати одноточкове заземлення, оскільки вона застосовується при невеликих розмірах пристроїв, що заземляються.