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 = ρгр 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; ρрасчетное 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/nпlп )lg(2lп /bпt)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; nп - 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 Наименование величины, ед. изм Вариант 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ТП 10/ 0,4 10/ 0,4 6/ 0,4 6/ 0,4 10/ 0,4 10/ 0,4 6/ 0,4 10/ 0,4 6/ 0,4 6/ 0,4 Кабельн 18 ых l кл, км Воздуш 10 ных l вл, км Удельное 80 сопротивление грунта ρгр, Ом*м Сезонный 1,1 коэффициент Кс Длина вертикального 5 электрода l, м Диаметр 16 вертикального электрода d, мм Глубина заложения 0,8 горизонтального электрода t, м 10 35 15 16 10 20 14 38 40 12 - 8 12 25 10 - - - 50 70 65 80 60 100 130 60 75 1,3 1,4 1,2 1,9 1,4 1,1 1,1 1,3 1,1 3 5 5 3 5 5 5 5 5 16 12 12 16 16 12 12 16 16 0,8 0,8 0,7 0,7 0,7 0,8 0,8 0,8 0,7 Напряжение U1/U2, кВ Протяжен ность отход. линий от РУ ВН Ширина горизонтального электрода bп, мм 40 40 20 40 40 20 40 40 40 40 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: U*lв - для воздушных сетей U*lкаб для кабельных сетей где U - междуфазное напряжение, кВ; lв, lкаб - длина воздушных и кабельных линий соответственно, км. Таким образом, если от шин 6(10) кВ подстанции отходят кабельные и воздушные линии, то суммарный емкостной ток (ток замыкания на землю): U(lв+35lкаб)/350, А 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 = ρгр 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: 0,366ρ , где l-длина вертикального стержня, м; d-диаметр вертикального стержня, м; ρрасчетное удельное сопротивление грунта, Ом*м. 6. Определяется число вертикальных электродов: N 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/nпlп )lg(2lп /bпt)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; nп - 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.