Расчет заземляющего устройства

На открытых горных работах необходимо заземлять все корпуса машин и механизмов; станины и кожухи электродвигателей, трансформаторов, выключателей, электрических аппаратов совместно с их приводами; каркасы щитов управления и распределительных щитов; металлические и железобетонные конструкции и опоры ЛЭП, аналогичные конструкции и кожухи стационарных подстанций, ПКТП, РУ и ПП; металлические корпуса кабельных муфт; оболочки кабелей; корпуса прожекторов и осветительной арматуры; различного рода ограждения из металла частей электрооборудования, находящихся под напряжением.

На каждом разрезе и карьере должны быть установлены центральный (не менее одного) и местные заземлители. Центральный заземлитель может быть выполнен в виде общего заземляющего контура, расположенного около ГПП в виде отдельного заземляющего устройства, сооруженного в том месте разреза или карьера, где имеется наиболее низкое удельное сопротивление грунта. Местные заземлители устраивают у каждого отдельно стоящего электрооборудования или группы электроприемников. Для непрерывной связи центрального и местных заземлителей при кабельных ЛЭП используют металлическую оболочку кабелей или заземляющую жилу, а при воздушных ЛЭП допускается прокладка магистрального заземляющего троса на опорах, закрепленного на специальных крюках и расположенного ниже проводов ЛЭП на расстоянии не менее 1,5 м по вертикали.

Все части, подлежащие заземлению, соединяются с заземлителями только отдельно проложенными проводниками. В качестве таких проводников для стационарных установок используют полосовую, круглую или угловую сталь, для передвижных установок – заземляющие жилы кабелей. Все присоединения заземляющих проводников к корпусам машин, электрооборудованию и аппаратам, а также соединения отдельных заземлителей и контуров между собой должны производиться сваркой или надежным болтовым соединением.

Для расчета воспользуемся информацией изложенной в главе «Электроустановки» ЕПБ.

В карьере выполним контур заземления с сопротивлением 4 Ом. Для этого определим количество вертикальных и длину горизонтального заземляющих электродов.

Зададимся исходными данными для расчетов:

Вертикальный электрод – стальной уголок размеры: 50х50х5 мм.

Длина электрода 3 м.

Вертикальные электроды изготавливают из угловой или круглой стали, стальной трубы, электроды забивают вручную, либо с помощью специальных механизмов. Предварительно для заземляющего контура готовят площадку, с которой удаляют растительный грунт, выполняют планировку, выполняют траншею до 1м. Для удобства приваривания горизонтальных электродов к вертикальным оставляют выступающую часть вертикального электрода высотой до 200 мм.

В этом проекте в качестве горизонтального электрода будет применяться стальная полоса размерами 40х4 мм.

Климатическая зона, в которой расположено предприятие, характеризуется следующим диапазоном температур:

среднеянварская -18

среднеиюльская +18

Грунт: каменистая почва.

1. Определим расчетное сопротивление одного вертикального электрода

Где,

 - удельное сопротивление грунта = 200

 - коэффициент сезонности для вертикального электрода, учитывающий климатическую зону = 1,9

 Ом

Сопротивление заземляющего устройства  Ом

2. Определяем количество вертикальных электродов без учета взаимного экранирования.

 шт.

Где

 - коэффициент использования электродов (вертикальных) определяется в зависимости от соотношения  из справочных таблиц.

а – расстояние между соседними вертикальными электродами.

Зададимся =1

Для данного значения количество электродов по справочным таблицам выбираем =0,43

=67,44 шт.=68 шт.

Расположим 68 электродов в виде контура и определим длину соединения полосы

Длина горизонтального электрода (полоса 40х4мм) составит

 (22)

3. Определим уточненное значение сопротивления в вертикальных и горизонтальных электродах, которые между собой соединены параллельно.

=204 м =

=200

=0,24

=5,8

в =

h=0,7 м

 Ом

Общие сопротивление заземляющего устройства

,  Ом

 Ом

 Ом