5.3 Расчет защитного зануления

Для безопасного обслуживания сварочного оборудования предусматриваем защитное зануление. Согласно требованиям правил устройства электроустановок (ПУЭ) в установках до 1000 В сопротивление защитного зануления в любое время года не должно превышать R_о≤ 10 Ом.

t_о=0,7 м.

t= L /2 +0,7. (39)

Расстояние между прутками равно:

а = 2· L.

Прутки размещены по контуру, расстояние от поверхности земли до середины прутка принимаем:

L=100 см=1м.

t= t_о+0,5· L. (40)

t= 0,7+0,5·1=1,2 м.

Удельное сопротивление грунта суглинок в районе размещения проектируемого участка:

ρ=40 Ом/м.

Сопротивление растеканию тока одного прутка находим по формуле:

R_пр^/=0,366·ρ/ L ·((Lg(2L/а) +0,5· Lg ((4 t +L)/ (4 t -L))), (38)

R_пр^/=0,366·40/ 1 ·((Lg(2·1/1,6) +0,5· Lg ((4 ·1,2 +1)/ (4 ·1,2 -1)))=8 Ом.

С учетом коэффициента сезонности сопротивление одного прутка будет равно:

R_пр= R_пр^/·γ, (41)

где γ – коэффициент сезонности с учетом климатической зоны.

γ=1,5.

R_пр= 8·1,5=12 Ом.

Определяем необходимое число прутков n по формуле:

n= R_пр/( R_о· η_э), (42)

где η_э – коэффициент экранирования стержней, определяется по условно

принятому числу заземлителей и отношению расстояния между

заземлителями к их длине.

Отношение расстояния между прутками к их длине принимаем: а/ L=3.

Условно принимаем число заземлителей: n_у=6; η_э = 0,88.

Количество прутков равно:

n=12/( 4· 0,88)=3,4.

Принимаем n=4.

Длину полосы, соединяющую прутки, определяем по формуле:

Ln=1,05·а· n , (43)

Ln=1,05·3· 4=12,6 м.

Глубина заземления полосы Н_о= 0,8 м.

Сопротивление растеканию тока полосы определяем по формуле:

R_п=0,366 · γ_о· ρ/ L_n· Lg(2· L_n²/( b · Н_о)) (44)

где γ_о – коэффициент сезонности, γ_о =3,0.

R_п=0,366 · 3,0· 100/ 12,6· Lg(2· 12,6²/( 1 · 80))=12,1 Ом.

Сопротивление растеканию тока всего заземляющего устройства:

R₃=1/( η_эп/ R_п+ n· η_пр/R_пр), (45)

η_эп = 0,32.

R₃=1/( 0,92/ 12,1+ 4· 0,88/12)=2,7 Ом.

Полученное значение заземляющего устройства меньше допустимого.

R₃=2,7 Ом < R_о=10 Ом.

Для выбора расцепителя или автомата определяем следующие параметры:

- расчетный номинальный ток потребителя І_н.п^р.;

- расчетный номинальный ток расцепителя І_н.расц^р.;

І_н.п^р=P/3V_ф, (46)

где Р – суммарная мощность источников питания, ВА;

V_ф – фазное напряжения, В

Ін.пр=18000·14/3·380=221,05 А

І_н.расц^р =221,05 А (47)

І_н.расц≥221,05А (48)

Определив выше указанные параметры, выбираем по номинальному току расцепителя тип расцепителя (автомата) – ПН2-250 с номинальным током 250А, наибольший ток отключения 100 кА.

Список литератури

1 Журналы "Автоматическая сварка", "Сварщик"

2 Под ред. В.Г.Сорокина. Марочник сталей и сплавов.- М.: Машиностроение, 1989 - 638с.

3 С.И. Думов. Технология электрической сварки плавлением. – М.: Машиностроение, 1987. – 461 с.: ил

4 Сварочные материалы для дуговой сварки: Справочное пособие. В 2-х т. Т.1. Защитные газы и сварочные флюсы. Под общей ред. Н. Н. Потапова. – М.: Машиностроение, 1989. – 544 с.: ил.

5 Николаев Г.А., Куркин С.А., Винокуров Б.А. Сварные конструкции. Технология изготовления, автоматизация производства и проектирование сварных конструкций - М.: Высшая школа, 1983 - 343с.

6 Куркин С.А., Николаев Г.А. Сварные конструкции. Технология изготовления, механизация, автоматизация и контроль качества в сварочном производстве. - М.: Высшая школа, 1991 -397с.

7 Оборудование сварочного производства. Каталог в 3-х книгах. - М: Машиностроение, 1995. Книга 1, 1995 - 117с., ил.

8 Куркин С. А. и др. Технология, механизация и автоматизация производства сварных конструкций: Атлас - М Машиностроение, 1989 – 328с.: ил.:

9 Оборудование для дуговой сварки. Справочное пособие под ред. Смирнова В.В. - М.: Энергоатомиздат, 1986 - 655 с.: ил.

10 Гитлевич А.Д. и др. Альбом механического оборудования сварочного производства. - М.: Высшая школа, 1974 - 158 с.: ил.

11 Сварочное оборудование. Каталог - справочник. Часть 1-10. – Киев: Наукова думка, 1981

12 В.Н. Волченко. Контроль качества сварных конструкций. – М.: Машиностроение, 1986. – 152 с.: ил.с.

13 Гитлевич А.Д. и др. Техническое нормирование технологических процессов в сварочных цехах. - М.: Машгиз, 1962- 170с.

14 Шебеко П.П. Экономика, организация и планирование производства. - М.: Высшая школа, 1987 - 264с.

15 Куликов О.Н. Ролин Е. И. Охрана труда при производстве сварочных работ: Учебное пособие для начального профобразования. – М.: Издательский центр «Академия», 2004 - 176с., ил.

16 П.И. Шам. Охрана труда в дипломных проектах. Методическое руководство для специальностей МС и ММС. – ММИ, 1982

17 Куликов О.Н. Ролин Е. И. Охрана труда при производстве сварочных работ: Учебное пособие для начального профобразования. – М.: Издательский центр «Академия», 2004 - 176с., ил.