- •«Обеспечение безопасности жизнедеятельности работников в строительной сфере»
- •1.Аналитико-расчетная часть
- •1.1 Индентификация негативных факторов в строительстве
- •1.2 Выбор методов и средств защиты
- •1.3 Расчетно-конструктивные решения по скз
- •1.3.1 . Расчет освещения производственных помещений
- •1.3.2 Расчет прожекторного освещения строительных площадок
- •1.3.3 Проектирование вытяжной вентиляции
- •1.3.4 Проектирование защитного заземления электроустановки
- •1.3.5. Проектирование зануления электроустановок
- •1.3.6 Проектирование молниезащиты зданий и сооружений
- •2. Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности
- •3. Заключение
1.3.5. Проектирование зануления электроустановок
Рассчитать проектируемую сеть зануления ЭУ промышленного предприятия(цеха), если известно: электропитание осуществляется четырехжильным кабелем от сухого трансформатора с вторичным напряжением 400/230 В; сопротивление естественного заземлителя Re = 0, естественный заземлитель отсутствует ; количество вертикальных заземлителей nв = 70 шт.; длина их lв = 4,0м; они заглублены в землю на Н0, = 0,7 м от ее поверхности.
Таблица 3. Исходные данные к расчету отключающей способности сети зануления
Вариант |
Характеристика трансформатора |
Характеристика фазного провода |
Величина Iн, А |
Коэффициент кратности тока К |
|||
мощность S, кВ.А |
соединение обмоток |
сечение Sф, мм2 |
длина lф, м |
материал |
|||
3 |
400 |
|
35 |
400 |
медь |
70 |
3 |
Таблица 4. Исходные данные к расчету ЗУ нейтрали трансформатора
Вариант |
rзм, Ом |
, Ом.м |
Диаметр вертикального и горизонтального заземлителя и , м |
Длина горизонтального заземлителя , м |
Значение |
Тип контура ЗУ |
3 |
20 |
500 |
|
|
1 |
Замкнутый |
Расчет защитного зануления ведем в следующем порядке:
I Расчет на отключающую способность.
1. Определяем требуемый по ПУЭ ток однофазного короткого замыкания по формуле:
.
2. Вычисляем сопротивление петли «фаза — нуль» по формуле:
, (1)
где и — активные сопротивления фазного и нулевого защитного проводников соответственно, Ом, определяются по формуле:
, (2)
где — удельное сопротивление проводника, для меди ;
— длина проводника, м;
— сечение, мм2;
и — внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого защитного проводников соответственно, Ом;
— внешнее индуктивное сопротивление петли «фаза — нуль».
По формуле (2) имеем:
.
В качестве НЗП выбираем четвертую жилу кабеля сечением . Тогда по формуле (2) имеем:
.
Величинами , и пренебрегаем из-за их малости.
Подставив найденные значения и в формулу (1) получим:
.
3. Вычисляем фактический ток при однофазном коротком замыкании в проектируемой сети зануления по формуле:
, (3)
где — фазное напряжение, В;
— полное сопротивление трансформатора, Ом, (по табл. 7.3 [2]).
По формуле (3) имеем:
.
Условие выполнено, сечение НЗП выбрано правильно.
II Расчет ЗУ для нейтрали трансформатора.
1. Определяем сопротивление заземление нейтрали заземлителя по формуле:
, (4)
где — предельно допустимое напряжение прикосновения, принимаем по табл. 2 [5] для переменного тока равным 20 В.
По формуле (4) имеем:
.
2. Определяем расчетное сопротивление грунта в том месте, где будет сооружаться сопротивление по формуле:
, (5)
где — климатический коэффициент, принимаемый по табл. 6.4 [2].
По определяем вид грунта в табл. 6.3 [2] — песок. Тогда .
По формуле (5) имеем:
.
3. По табл. 7.4 [2] определяем нормативное сопротивление заземление нейтрали заземлителя:
.
Условие выполнено, для дальнейшего расчета принимаем .
4. Определяем сопротивление одиночного вертикального заземлителя по формуле:
, (6)
где ;
Тогда по формуле (6):
.
5. Определяем сопротивление горизонтального заземления — прутка, соединяющего вертикальные заземлители.
Для замкнутого контура
, (7)
где .
— длина горизонтального заземлителя.
Тогда по формуле (7) имеем:
.
6. Определяем расчетное сопротивление группового искусственного заземлителя, состоящего из 70 вертикальных заземлителей (длиной ), соединенных прутком по формуле:
, (8)
где — коэффициент использования горизонтальных заземлителей (табл. 6.9 [2]).
— коэффициент использования вертикальных заземлителей, зависящий от их количества и отношения расстояния между заземлителями к их длине.
Имеем: Имеем при n в=70 шт: ηв=0,383, ηг=0,17
Тогда по формуле (8):
.
Условие не выполняется. Необходимо увеличить число вертикальных заземлителей и сделать перерасчет.
7. Определяем ориентировочное число вертикальных заземлителей в заземляющем устройстве по формуле:
, (9)
По табл. 6.9 [2] находим коэффициент использования ηв при n в=70 шт., приняв схему размещения по контуру: ηв=0,383.
Тогда по формуле (9) число вертикальных заземлителей во втором приближении будет равно:
.
Принимаем 268 шт.
.
Тогда по формуле (7) имеем:
.
Имеем при n в=268 шт: ηв=0,36, ηг=0,19.
Тогда по формуле (8):
.
Условие выполняется.
Рис. 6 Схема электросети с расчетными величинами по отключающей способности
Рис. 7 Разрез и план трансформаторной подстанции с комбинированным ЗУ нейтрали трансформатора мощностью 400 кВА