1. Определяется сопротивление заземляющего устройства Rз, Ом, при прохождении расчетного тока замыкания на землю Iз = Iс. На напряжениях 35 кВ и 6 кВ сопротивление определяется по отношению 250/Iз, но не более 10 Ом.

2. Определяется расчетное удельное сопротивление грунта: ρ = ρ_гр Кс, Ом*м. Коэффициент сезонности Кс=3.

3. В качестве вертикальных электродов выбираются стержни из круглой стали длиной l. Их размещают в ряд, расстояние между ними а =l.

4. Определяется сопротивление отдельного вертикального электрода:

где l-длина вертикального стержня, м; d-диаметр вертикального стержня, м; ρ- расчетное удельное сопротивление грунта, Ом*м.

 5. Определяется число вертикальных электродов:

где n - коэффициент экранирования (использования), зависящий от числа и взаимного расположения заземлителей. В задаче принять n= 0,57

Значение N округляется до целого числа N’.

6. Определяется сопротивление вертикальных заземлителей (без учета протяженных заземлителей): Rв=Rов/(nN'), Ом. Значение n уточняется по таблице 3.2 [4] или 10.4 [5].

7.  В качестве горизонтального электрода принимается сталь полосовая или круглая. Размер установите самостоятельно в соответствии с требованиями нормативных документов.

8.   В том случае, если Rв больше значения Rз, определенного согласно ПУЭ, следует определить сопротивление протяженного (горизонтального) заземлителя Rг:

Rг=(0,366ρ/n_пl_п )lg(2l_п /b_пt)²

где lп - длина полосы, м; (в расчете принимается lп = (N'-1)l, где l - длина вертикального стержня; N' - число вертикальных стержней); bп - ширина полосы, м; n_п - коэффициент экранирования (использования) полосы; принимается в таблице 3.3 [4] или 10.5 [5] (коэффициент использования горизонтального электрода можно взять 0,34); t - глубина заложения полосы, (0,7-0,8 м).

9.  Общее сопротивление заземляющего устройства R=RвRг/(Rd+Rг), Ом. В том случае, когда значение R мало отличается от Rз, (в меньшую сторону) или равно Rз, заземляющее устройство рассчитано правильно, т.е. должно выполниться условие: R≤Rз.

10

а.       Дайте анализ опасности поражения человека электрическим током в электрических сетях с заземленной нейтралью.

б.       Принцип действия устройства защитного отключения (УЗО).

в.       Обучение, инструктаж и проверка знаний по охране труда.

г.        ЗАДАЧА.

Условие задачи для всех вариантов

Рассчитать заземляющее устройство понижающей ТП (без учета естественных заземлений). На подстанции установлено два трансформатора с заземленными нейтралями на стороне 0,4 кВ. Трансформаторы имеют первичное напряжение 6 или 10 кВ (см. таблицу с данными). Исходные данные для расчета приведены по вариантам в таблице 1 ниже.

Таблица 1

Методические указания к решению задачи

Для решения задачи следует изучить §5.5 в [1], раздел III, главу 1 в [2], главу 1.7 в ПУЭ, главу 5 в [4, §10.6 в [5]. Необходимо уяснить назначение заземляющих устройств (ЗУ), требования, предъявляемые к ним, конструктивное выполнение заземляющего устройства. Заземлитель выполняется из вертикальных стержневых электродов, расположенных в виде разомкнутого контура. Верхние концы электродов соединяются между собой с помощью горизонтального электрода – полосовой стали. Расчет ведется в следующей последовательности:

1.       Определяется расчетный ток замыкания на землю в сети 6(10) кВ. Для сети 6(10) кВ (без компенсации емкостных токов) это будет емкостный ток однофазного замыкания на землю Iс.

Приближенно ток Iс можно определить по следующим формулам:

для воздушных сетей

для кабельных сетей

где U - междуфазное напряжение, кВ;

lв, lкаб - длина воздушных и кабельных линий соответственно, км.

2.       Определяется сопротивление заземляющего устройства Rз, Ом, при прохождении расчетного тока замыкания на землю Iз = Iс. При использовании заземляющего устройства одновременно для электроустановок до 1000 В и выше 1000 В его сопротивление заземления согласно ПУЭ:

и не должно превышать 4 Ом.

3.       Определяется расчетное удельное сопротивление грунта:

ρ = ρ_гр Кс, Ом*м.

4.       В качестве вертикальных электродов выбираются стержни из круглой стали длиной l. Их размещают в ряд, расстояние между ними а =l.

5.       Определяется сопротивление отдельного вертикального электрода:

где l-длина вертикального стержня, м; d-диаметр вертикального стержня, м; ρ- расчетное удельное сопротивление грунта, Ом*м.

6. Определяется число вертикальных электродов:

где n - коэффициент экранирования (использования), зависящий от числа и взаимного расположения заземлителей. В задаче принять n= 0,68.

Значение N округляется до целого числа N’.

7.       Определяется сопротивление вертикальных заземлителей (без учета протяженных заземлителей): Rв=Rов/(nN'), Ом. Значение n уточняется по таблице 3.2 [4] или 10.4 [5].

8.       В качестве горизонтального электрода принимается сталь полосовая с шириной полки bп (таблица 1). В том случае, если Rв больше значения Rз, определенного согласно ПУЭ, следует определить сопротивление протяженного (горизонтального) заземлителя Rг:

Rг=(0,366ρ/n_пl_п )lg(2l_п /b_пt)²

где lп - длина полосы, м; (в расчете принимается lп = (N'-1)l, где l - длина вертикального стержня; N' - число вертикальных стержней); bп - ширина полосы, м; n_п - коэффициент экранирования (использования) полосы; принимается в таблице 3.3 [4] или 10.5 [5]; t - глубина заложения полосы, м.

9. Общее сопротивление заземляющего устройства R=RвRг/(Rd+Rг), Ом. В том случае, когда значение R мало отличается от Rз, (в меньшую сторону) или равно Rз, заземляющее устройство рассчитано правильно, т.е. должно выполниться условие: R≤Rз.

ЛИТЕРАТУРА

1. Охрана труда в энергетике/ Под ред. Б. А. Князевского.- М.: Энергоатомиздат, 1985.

2.  Девисилов В. А. Охрана труда. Учебник для студентов учрежд. среднего профессионального образования. - М: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2003,

3.   Безопасность жизнедеятельности/ Под общ. ред. С. В. Белова. – М.: Высшая школа, 2000.

4.  Долин П. А. Основы техники безопасности в электроустановках: yч. пособие для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984.

5.   Охрана труда в электроустановках/ Под ред. проф. Б. А. Князевского. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1983.