ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ И РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ЭЛЕКТРООСТАНОВОК
Министерство образования Российской Федерации
Ростовский государственный строительный университет
Утверждено на заседании кафедры
Пожарная и производственная
безопасность
«25», ноября 1999 г.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторно-практической работе № П-1
«ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ И РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ЭЛЕКТРООСТАНОВОК»
Ростов-на-Дону
2000 г.
УДК 69.05:658 382
Методические указания к лабораторной работе №П-1 "Оценка состояния и расчет заземления электроустановок" - Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2000. 20 с.
В методических указаниях содержатся основные сведения о заземлении промышленных и бытовых электроустановок, справочные сведения, порядкпроектирования и расчета защитного заземления электроустановок напряжением ниже 1 кВ.
Предназначены для студентов всех специальностей и форм обучения, изучающих дисциплину «БЖД в производственной среде» в дисциплине «БЖД», а также для раздела «БЖД» дипломных проектов.
СОСТАВИЛИ. проф., д-р техн. наук Е.И Богуславский,
ассист. Е.С. Филь
Редактор Н.Е. Гладких
Темплан 2000г., поз. 33
ЛР №020818 от 13.01.1999г. Подписано в печать 25.01.2000. Формат 60 x 84/16.
Бумага писчая. Ризограф. Уч. - изд. л. 1,0.
Тираж 50 экз. Заказ 226
Редакционно-издательский центр
Ростовского государственного строительного университета
344022, Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162
© Ростовский государственный
строительный университет, 2002 г
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Изучение устройства методики проектирования и расчета, а также натурного испытания защитного заземления электроустановок.
2. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
2.1. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентном металлических частей электроустановок.
Защитное заземление - заземление нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением вследствие каких-либо ава рийных ситуаций. Используется для обеспечения электробезопасности.
Рабочее заземление - заземление токоведущих частей электроустановок. Необходимо для обеспечения нормальной работы.
Заземление молниезащиты - заземление молниеприемников и разрядников с целью отвода в землю токов молнии.
Заземляющее устройство (ЗУ) - совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
Заземлитель - один или несколько соединенных между собой проводннков, в соприкосновении с землей.
Заземляющий проводик - проводник, соединяющий заземляемые части электроустановки с заземлителем.
2.2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Согласно [1], и РФ разрешены следующие виды электрических сетей: пере менного тока - трехфазные трехпроводные и однофазные двухпроводные с изолированной нейтралью, трехфазные четырехпроводные и однофазные двухпроводные с заземленной нейтралью; постоянного тока - с изолированной от земли или с заземленной средней точкой трансформатора. В нормальном режиме работы более безопасными являются сети с изолированной нейтралью или средней точкой, в авварийном - сети с заземленной нейтралью или средней точкой. Бытовые электросети выполняются только с заземленной нейтралью.
По величине рабочего напряжения электрические сети и установки разделя ются на 2 группы - высоковольтные с рабочим напряжением выше 1кВ (1000 В) и низковольтные (1кБ и ниже). В низковольтных сетях в основном ис пользуются следующие значения напряжений: 380, 220, 36 и 12 В переменного тока; 550, 440, 110, 36 и 12 В постоянного тока. Напряжения 36 н 120 являются безопасными для человека, поэтому используются в помещениях с повы шенной опасностью, особо опасных и вне помещений.
К работе на высоковольтных электроустановках допускается только специально подготовлсенный персонал, поэтому количество поражений людей элек трическим током в них очень невелико. Низковольтные электроустановки ши роко распространены в промышленности и быту, и именно на них приходится большинство несчастных случаев (н.с.), в том числе до 50% от общего числа н.с. со смертельным исходом.
Одной из эффективных мер защиты человека от поражения электрическим током является защитное заземление.
Защитное заземление предназначено для устранения опасности поражения человека электрическим током в случае прикосновения к корпусу или другим электропроводящим (металлическим) нетоковедущим в нормальном режиме работы частям электроустановки, которые могут в результате аварии оказаться под опасным напряжением. Следует отличать защитное заземление от рабоче го заземления и заземления молниезащиты.
2.3. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ. НОРМИРОВАНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ.
При аварийных ситуациях на корпусе электроустановки может оказаться полное напряжение сети Uф (обычно 220 В), а ток, возникающий при касании человеком незаземленной электроустановки и проходящий через его тело, может привышать пороговый фибрилляционный ток (0,1 А).
При наличии защитного заземления ток распределяется по двум ветвям – через заземлитель и через тело человека. В этом случае величина тока, проходящего через человека, определяется сопротивлениями защитного заземлителя Rз и человека Rч (для расчетов Rч принимается равным 1000 Ом). Для обеспечения безопастности необходимо, чтобы большая часть тока прошла через заземлитель, для чего необходимо обеспечить соотношение Rз<< Rч. Исходя из этого, в [I] для низковольтных электроустановок рекомендованы наибольшие допустимые сопротивления ЗУ в зависимости от суммарной мощности питающих электроустановку:
-при мощности более 100 кВА сопротивление ЗУ должно составлять не бо-
лее 4 Ом;
-при мощности 100 кВА и менее - 10 Ом..
2.4. ЗАЗЕМЛИТЕЛИ.
Заземлители могут быть естественными и искусственными. Искусственные предназначены исключительно для целее заземления. В качестве естественных могут использоваться любые находящиеся в земле металлическиепредметы (водопроводные трубы, опоры, железобетонные фундаменты и пр.). Правилами [I] рекомендуется использовать естественные заземлители.
Искусственное ЗУ (рис.1) включает вертикальные заземлители (стержни) I, соединенные между собой горизонтальной заземляющей магистралью (соеди нительной полосой) 2. Кроме того, в состав ЗУ входят заземляющие провод ники 3, соединяющие заземлитель с заземляемой электроустановкой 4.
В зависимости от места размещения различают выносные заземлители, сосредоточенные в некоторой зоне площадки под оборудование (см.рис.1, а), и контурные (распределенные), электроды которого размещаются по периметру площадки с оборудованием или внутри нее (см. рис.1, б). Выносные заземлители используют для заземления временно устанавливаемого оборудования, контурные – для стационарного.
При контурном размещении заземлителей обеспечивается выравнивание потенциала на всей площадке,поэтому они обеспечивают лучшую защитучеловека от поражения электрическим током. Соединительные полосы могут быть размещены в один или несколько рядов (см.рис, 1,а),либо по периметрузамкнутого контура (см.рис. 1,6).
Рис. 1. Искусственное заземляющее устройство: выносное (а) и контурное (б)
1- заземлители; 2 - соединительная полоса; 3 - заземляюший проводник,
4 - заземляемое оборудование
Для вертикальных стержней искусственных заземлителей применяют сталь ные трубы с толщиной стенки не менее 3 мм, прутковую сталь диаметром не менее 12 мм, либо уголки столщиной полок не менее 4 мм. В качестве горизонтальных заземлителей используют полосовую сталь сечением не менее 4x12 мм или стальной пруток диаметром не менее 6 мм. Все соединения вертикальных стержней с полосой выполняются сваркой, а заземлителя с электроустановкой - сваркой или болтовыми соединениями.
Сопротивленне контура заземления складывается из сопротивления вертикальных стержней и горизонтальной полосы, общее сопротивленне ЗУ включает сопротивление контура заземления и заземляющего проводника.
Сопротивление контура заземлителя растеканию тока определяется сопротивлением контура заземления и удельным сопротивления грунта, которое зависит от типа и влажности грунта, содержания солей, температуры и др.
2.5. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЗАЗЕМЛЕНИЯ.
1. При напряжении выше 1 кВ – во всех случаях, независимо от рода тока и вида электрической сети.
2. При напряжении 1 кВ и ниже - в следующих видах электрических сетей:
- трехфазные трехпроводниковые переменного тока с изолированной нейтралью;
- однофазные двухпроводные переменного тока, изолированные от земли;
- постоянноготока с изолированной средней точкой источника тока.
Для этих сетей предусмотрено выполнять защитное заземление в следующих случаях:
- при напряжении 380 В и выше переменного тока или 440 В и выше посто-
янного тока - во всех случаях:
- при напряжени от 42 ло 380 В переменного тока или от 110 до 440 В постоянного тока - только а помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, а также в наружных установках;
- при слабых напряжениях постоянного и переменного тока - во взрывоопас ных помещениях.
Защитному заземлению подлежат корпуса электрических машин, аппаратов, светильников и т. п., металлические конструкции, предназначенные для размещения электрическихкабелей и электропроводки (ободочки, трубы); металлические конструкции, на которых устанавливается электрооборудование; металлические корпуса передвижных и переносных электроустановок; электрооборудование, размещенное на движущихся частях машин и механизмов.
В строительстве наиболее часто защитное заземление применяется для обеспечения электробезопасности башенных кранов (рис.2). В этом случае заземляется не размещенное на подвижной части крана электрооборудование, а подкрановые пуги, поскольку металлические част крана через колеса имеют с путями хороший электрический контакт, при этом все части крана, требующие заземления, надежно соединяются с остовом. Рельсы подкрановых путей для создания непрерывной электрической цепи надежно (сваркой) соединяются на стыках перемычками 6 и между собой (междурельсовыми перемычками 5} и заземляютсяся не менее чем в двух точках, сосредоточеннымм заземлителями.
Заземление может применяться и в сетях с заземленной нейтралью, однако в этом случае оно не является защитной мерой, а служит для обеспечения рабо тоспособности другах способов зашиты, например, защитного отключения.
Энергоснабжение жилых и общественных зданий, согласно [I], должно, обеспечиваться только от сети с заземленной нейтралью, поэтому защитное заземление здесь не применяется. Основной мерой защиты данной категории потребителей является зануление - злектрическое соединение металлических нетоковедущих частей с нулевым проводом сети. Занулению подлежат: метал лические корпуса электроприборов мощностью более 1,3 кВт – во всех случа ях, мощностью 1,3 кВт и менее - только при возможности одновременного касания корпуса электроприбора и открытых радиаторов системы отопления, водопроводных труб и других заземленных конструкций. Занулсние таких электроприборов выполняется с помощью третьего провода шнура питания и соответствующей ей входной резетки.
Рис.2. Заэемление башенного крана:
1 – заземлители; 2 - соединительная полоса; 3 - заземляющий проводник; 4 - заземляемое оборудование (кран); 5 - междурельсовые перемычки; 6 - перемычки между стыками рельс; 1 - прибор МС-08; 8 - рукоятка приво да генератора; 9 - ручка «Установка нуля»; 10 - переключатель диапазонов; 11-шкала прибора; 12 - потенциальный зонд; 13 - токовый зонд.
2.6. РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ.
Для расчета ЗУ необходимо иметь: электрические характеристики установки, план размещения электрооборудования; допустимые значения напряжений прикосновения и шага; расчетный ток замыкания на землю.
Кроме того, необходимо знать:
- форму, размеры, материал и предполагаемое заглубление вертикальных стержней заземлителя;
- измеренное удельное сопротивление грунта на участке размещения ЗУ. При отсутствии таких данных сопротивление грунта принимается по табл.1;
- климатические условия региона (приведены в табл. 2) по которым выбираются соответствующие коэффициенты Кмв и Кмг (табл.2)
Таблица 1
Средние значения удельного сопротивления грунта, Ом*м.
|
Тип грунта
|
Удельное сопротивление грунта , Ом*м
|
|
Песок
|
700
|
|
Супесь
|
300
|
|
Чернозем
|
200
|
|
Суглинок
|
100
|
|
Глина
|
40
|
Таблица 2
Коэффициенты климатических условий для вертикальных и горизонтальных заземлителей.
|
Климатическая зона
|
Для вертикального заземлителя (стержня) Кмв
|
Для горизонтального заземлителя (соединительной полосы) Кмг
|
|
|
Влажность грунта
|
Влажность грунта
|
|
|
повышенная
|
нормальная
|
малая
|
повышенная
|
нормальная
|
малая
|
|
I
|
2,0
|
1,9
|
1,8
|
7,0
|
5,7
|
4,5
|
|
II
|
1,8
|
1,65
|
1,5
|
4,5
|
4,0
|
3,5
|
|
III
|
1,6
|
1,5
|
1,4
|
2,5
|
2,2
|
2,0
|
|
IV
|
1,4
|
1,3
|
1,2
|
2,0
|
1,7
|
1,5
|
Расчет ЗУ выполняеся по характеристикам электроустановки (рабочему напряжению, мощности трансформатора н пр.) в следующем порядке:
1. Вначале выбирают допустимое сопротивление ЗУ RД, Ом {см. п.2.3.).
2. Затем по формуле (1) рассчитывают сопротивление одиночного стержневого заземлителя:
Rос=0,366Кмв/lc(lg+lg4hc+lc/4hc-lc),Ом (1)
где hс=tо+0,5lс, м (2)
Здесь Кмв - коэффициент климатических условий, определяется по табл. 2 для стержней в зависимости от климатической зоны и влажности грунта; lс и dс соответственно длина и наружный диаметр стержня, м; hс – глубина заложения стержня, м, равная расстоянию от поверхности земли до середины стержня, определяется по формуле (2). Для заземлителей из уголковой стали эквивалентный диаметр стержня принимают по формуле:
dс =0,95b, м, (3)
где b – ширина полок уголка, м.
3. Определяют ориентировочное количество стержней:
nх= Rос/ Rз. (4)
4. Находят требуемое количество вертикальных заземлителей
n= Rос/(в Rз), (5)
где в – коэффициент использования вертикальных заземлителей, выбирается из табл. 3 с учетом отношения a/lс (расстояния а между стержнями к их длине lс), предполагаемого размещения соединительных полос и ориентировочного количества стержней nх. Полученное значение n округляется до ближайшего целого числа. Если n отличается от nх, то следует выбрать из табл. 3 по значению n новое значение в и пересчитать n по формуле (5).
Таблица 3
Коэффициенты использования вертикальных заземлителей в
|
Количество заземлителей n(nх)
|
Соединительные полосы размещены в ряд
|
Соединительные полосы размещены по периметру замкнутого контура
|
|
|
Отношение расстояния а между стержнями к их длине lс
|
|
|
1
|
2
|
3
|
1
|
2
|
3
|
|
2
4
6
10
20
40
|
0,85
|
0,91
|
0,94
|
-
|
-
|
-
|
|
|
0,73
|
0,83
|
0,89
|
0,69
|
0,78
|
0,85
|
|
|
0,65
|
0,77
|
0,85
|
0,61
|
0,73
|
0,80
|
|
|
0,59
|
0,74
|
0,81
|
0,56
|
0,68
|
0,76
|
|
|
0,48
|
0,67
|
0,76
|
0,47
|
0,63
|
0,71
|
|
|
-
|
-
|
-
|
0,41
|
0,58
|
0,66
|
Таблица 4
Коэффициенты использования горизонтальных заземлителей (полос) г
|
Количество заземлителей n(nх)
|
Соединительные полосы размещены в ряд
|
Соединительные полосы размещены по периметру замкнутого контура
|
|
|
Отношение расстояния а между стержнями к их длине lс
|
|
|
1
|
2
|
3
|
1
|
2
|
3
|
|
2
4
6
10
20
40
|
0,85
|
0,94
|
0,96
|
-
|
-
|
-
|
|
|
0,77
|
0,80
|
0,92
|
0,45
|
0,55
|
0,70
|
|
|
0,72
|
0,84
|
0,88
|
0,40
|
0,48
|
0,64
|
|
|
0,62
|
0,75
|
0,82
|
0,34
|
0,40
|
0,56
|
|
|
0,42
|
0,56
|
0,68
|
0,27
|
0,32
|
0,45
|
|
|
-
|
-
|
-
|
0,22
|
0,29
|
0,33
|
5. Суммарное сопротивление стержней:
Rс=, Ом (6)
6. Сопротивление соединительной полосы:
Rn=, Ом (7)
Здесь г коэффициент использования горизонтального заземлителя, выбирается из табл. 4 аналогично в;
ln – длина полосы, м. определяется по формуле (8) при рядном расположении заземлителей или (9) при контурном:
ln=1,05аn, м; (8)
ln=1,05а( n-1), м (9)
bn – ширина полосы, м; tо –глубира заложения полосы, м.
7. Общее сопротивление контура заземления:
R=Rс Rn/ Rс+ Rn, Ом (10)
8. Сравнивают расчетные значения общего сопротивления R с допустимым значением RД. В случае, если R > RД увеличивают количество стержней n или их длину lс, либо уменьшают расстояние а между ними и производят перерасчет, начиная с п.4.
2.7. ЭКСПЛУАТАЦИЯ И НАТУРНОЕ ИСПЫТАНИЕ
ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА.
При сдаче в эксплуатацию строительных объектов на каждое отдельное ЗУ составпяется паспорт с его схемой, основными техническими характеристика ми, сведениями о ремонтах и внесенных изменениях в конструкцию.
В процессе эксплуатации ЗУ возможно повышение сопротивления растека нию тока сверх расчетного значения, при этом ЗУ теряет способность обеспе чить безопасность людей при замыкании на корпус, поскольку возрастает потенциал эаземлнтеля, а следователыю, и величины напряжений прикосновения и шага. Повышение сопротивления растеканию тока может быть следствием колебаний сопротивления грунта, высушивания почвы под воздействием близко расположенных горячих поверхностей (трубопроводов пара, гогячей воды и пр.), ухудшения электрического контакта между элементами ЗУ в результате случайных механических воздействий, при прохождении аварийных токов, коррозии болтовых и сварных соединений.
Чтобы своевременно обнаружить неисправность и восстановитъ защитные функции ЗУ, Правилами [1,2] предусматриваются периодические проверки со стояния ЗУ, включающие внешний осмотр видимых частей ЗУ с проверкой цепи между заземлителем и электроустановки, измерение сопротивления ЗУ, выборочное вскрытие грунта для осмотра подземных элементов ЗУ.
Внешний осмотр ЗУ осуществляется при всех видах проверки электроуста-новки. Измерение сопротивления ЗУ производится в сроки, устанавливаемые системой планово-предупредителных ремонтов для данного заземляемой установки(обычно 1 раз в год) в наиболее неблагоприятныхдля работы ЗУ условиях, т.е. в периоды наибольшего удельного сопротивления грунта: летом - при максимальном просыхании почвы и зимой - при наибольшем промерзании. Вскрытие грунта производитсяся при каждом измерении сопротивления.
Рис. 3. Измерение сопротивления растеканию тока методом вольтметра-амперметра:
1 – заземлитель; 2-потенциальный зонд; 3- токовый зонд; А – амперметр; V-вольтметр; Б – источник питания.
Для измерения чаще всего используется метод вольтметра-амперметра. сущность метода заключается в том, что производится одновременное измерение амперметром тока Iх, пропускаемого через заземлитель в землю, вольтметром - потенциала х заземлителя относительно земли (рис. 3). Сопротивление растеканию тока от заземлителя:
Rизм= х/ Iх. (11)
Для измерения необходимо два вспомогательных зонда - токовый 3, служа щий для создания токовой цепи, и потенциальный 2, служащий для подключения вольтметра к точке с нулевым потенциалом.
В промышленности для измерения сопротивления ЗУ применяются комби нированные приборы - измерители сопротивления. Отличительная особенность их в том, что конструктивно в приборе совмещены функции амперметра и вольтметра, вычисления по формуле 11 производятся автоматически, и на стрелку выводится готовое значение сопротивления. Приборы, измеряющие несколько различных величин, производящие над ними арифметические действия и выдающие результат этих действий называются догометрами.
В лабораторной работе используется логометрический измеритель сопротивления МС-08 (рис. 2). Прибор содержит две рамки - токовую, включаемую как амперметр между заземлителем и токовым зондом, и рамку напряжения, включаемую как вольтметр между заземлителем и потенциальным зондом. Источником электроэнергии является встроенный генератор постоянного тока.
3. ЗАДАНИЕ ПО РАБОТЕ.
а) рассчитать параметры искусственного ЗУ башенном крала согласно п.4.
b) пользуясь прибором МС-08 и лабораторным стендом, провести натурное имерение сопротивления запроектированного ЗУ согласно п. 5.
Задание выполняется согласно варианту, указанному преподавателем. Но мер варианта состоит из двух цифр. Первая определяет тип объекта (табл.5), вторая – размеры объекта.
Таблица 5
Тип и характеристики объекта.
|
№ п/п
|
Тип грунта
|
Влажность грунта
|
Климатическая зона
|
Мощность трансформатора
|
|
0
|
Песок
|
Малая
|
I
|
90
|
|
1
|
Песок
|
Нормальная
|
II
|
120
|
|
2
|
Супесь
|
Повышенная
|
II
|
150
|
|
3
|
Супесь
|
Малая
|
IV
|
200
|
|
4
|
Чернозем
|
Нормальная
|
I
|
80
|
|
5
|
Чернозем
|
Повышенная
|
II
|
50
|
|
6
|
Суглинок
|
Малая
|
III
|
400
|
|
7
|
Суглинок
|
Нормальная
|
IV
|
110
|
|
8
|
Глина
|
Повышенная
|
I
|
100
|
|
9
|
Глина
|
Малая
|
II
|
180
|
Таблица 6
Размеры заземлителей
|
№ п/п
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
|
Длина стержня lс, м
|
2,0
|
2,2
|
2,5
|
2,7
|
3,0
|
2,0
|
2,2
|
2,5
|
2,7
|
3,0
|
|
Диаметр стержня dс, м
|
0,02
|
-
|
0,03
|
-
|
0,02
|
-
|
0,04
|
-
|
0,03
|
-
|
|
Ширина полки уголка b,м
|
-
|
0,04
|
-
|
0,05
|
-
|
0,03
|
-
|
0,05
|
-
|
0,04
|
|
Расстояние между стержнями , м
|
6,0
|
4,4
|
5
|
2,7
|
6,0
|
6,0
|
2,2
|
7,5
|
5,4
|
3,0
|
|
Ширина соединительной полосы bn, м
|
0,03
|
0,05
|
0,04
|
0,03
|
0,07
|
0,05
|
0,04
|
0,03
|
0,05
|
0,07
|
|
Глубина заложения соединительной полосы tо, м
|
0,5
|
0,4
|
0,3
|
0,4
|
0,6
|
0,4
|
0,3
|
0,5
|
0,6
|
0,6
|
|
Размещение соединительных полос
|
ряд
|
контур
|
ряд
|
контур
|
ряд
|
контур
|
ряд
|
контур
|
ряд
|
контур
|
4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ ПО РАСЧЕТУ СОПРОТИВЛЕНИЯ КОНТУРА ЗАЗЕМЛЕНИЯ.
1. По заданной мощности трансформатора (табл. 5} определить допустимое сопротивление ЗУ Rз (см. рекомендации п.2.3.).
2. Определить расчетное сопротивление одиночного заэемлителя по фор муле (1). Длину lс и диаметр dс стержня выбрать из исходных данных (табл.6); если в качестве вертикального заземлителя используется уголок, рас считать dс по формуле (3). Удельное сопротивление грунта принимается из табл.1 по типу грунта (табл.5); коэффициент климатических условий для вертикальных заземлителей Кмв -из табл.2 по климатической зоне и влажно сти грунта (табл.5).
3. Определить ориентировочное количество стержней nх по формуле (4). Результат округлить до целого числа.
4. Определить требуемое количество вертикальных заземлителей n и по формуле (5). Для этого:
- найти отношение расстояния между электродами к их длине L=. Расстояние между стержнями берется из табл. 6.
- выбрать из табл.3 коэффициент использования вертикальных эаземлителей в, пользуясьпо L, полученным в п.5 расчета, количеством стержней nх (п.4) и видом размещения соединительных полос (таблица 6).
Полученное значение n округлить до ближайшего целого числа. Если n от личается от nх, то следует выбрать из табл.3 по значению n новое значение в, и вновь пересчитать n по формуле (5).
Определить суммарное сопротивление стержней Rс по формуле (6).
6. Вычислить сопротивление соединительной полосы Rn по формуле (7).
Для этого:
- выбрать из табл.4 коэффициент использования горизонтального заземлителя г. Выбор производится аналогично выбору в.
- выбрать из табл.2 коэффициент климатических условий для горизонталь ных заземлителей Кмг. Выбор производится аналогично выбору Кмв.
- определить (по формуле (8) при рядном расположении заземлителей или формуле (9) - при контурном) длину соединительной полосы 1n.
7. Рассчитать сопротивление контура заземления R по формуле (10).
8. Проверить соответствие полученного сопротивления контура заземления R допустимому сопротивлению ЗУ Rз. В случае несоответствия увеличить количество заземлителей и повторить расчет с п.4 по п.8.
5. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ НАТУРНЫХ ЗАМЕРОВ.
1. Установить соответствующими переключателями на стенде заданный в варианте тип грунта, полученное количество вертикальных заземлителей мощность трансформатора.
2. Подключить прибор МС-08 к стенду в соответствии со схемой (рис. 2). Клеммы Е1 и I1 прибора соединяются перемычкой и подключаются к выводу ЗУ, клемма I2 - выводу токового зонда, клемма Е2 - к выводу потенциально го зонда.
3. Перед измерением сопротивления ЗУ переключатель диапазонов 10 ус тановить в положение «Регулировка», затем вращая ручку 8 привода генерато ра (см. Рис. ) со скоростью 90 - 150 об/мин одновременно ручкой 9 «Установка нуля» добиться совмещения стрелки с красной риской на шкале II прибора.
4. Для измерения сопротивления ЗУ растеканию тока установить переключатель диапазонов 10 в положение «х 1,0» и вращая ручку 8 генератора одновременно снять отсчет по шкале II. Если измеренное сопротивление менее 100 Ом, необходимо установить переключатель диапазонов 10 в положение «х 0,1» и снять более точный отсчет; если измеренное сопротивление менее 10 Ом, необходимо повторить измерение в диапазоне «х 0,01».
5. сравнить замеренное сопротивление контура заземления растеканию тока с допустимым значением Rд для задонного варианта.
5. ОФОРМЛЕНИЕ РАБОТЫ
Отчет следует выполнять в отдельной тетради на отдельном двойном тетрадном листе.
Отчет должен содержать следующие части: шифр зачетной книжки, номер группы, фамилия и инициалы студента, дата выполнения работы.
С начала страницы отчет оформляют по образцу:
26.10.99., ТВ-510, Иванов В.В., з.к.63071
Лабораторная работа № П-2, вариант №10
" Оценка состояния и расчет заземления электроустановок ".
Затем выделяют нумерацией и подчеркиванием 6 разделов.
1. Цель работы.
2. Общие сведения (теория вопроса и применяемые приборы).
3. Нормативные требования (нормативный документ для выбора и расчета заземляющих устройств).
4. Расчетная часть (расчетные формулы в виде: формула в символьной записи, формула с численными значениями параметров, значение вычисленной величины с указанием размерностей).
5. Результаты натуральных замеров (результаты замеров сопротивления ЗУ растеканию тока).
6. Выводы по работе (сопоставление данных, полученных в результате расчета и натуральных замеров и нормативных требований).
7. Рекомендация (общие и индивидуальные мероприятия по защите персонала)
Работу целесообразно защищать на следующем занятии. На отчете по ра боте преподаватель делает отметку. Отчет с отметкой передается преподавателю на экзамене (зачете).
7. ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Что называется защитным заземлением? Опишите принцип его действия?
2. При каких значениях напряжений, и в каких помещениях используется защитное заземление?
3. Опишите виды и конструкцию заземлителей.
4. Какие меры электробезпасности используются в жилых помещениях?
5. Каким образом нормируется защитное заземление?
6. Как и какими приборами измеряется сопротивление контура заземления растеканию тока?
7. От каких параметров зависит расчетная величина ЗУ?
8. От чего зависит сопротивление ЗУ растеканию тока?
9. В чем особенности эксплуатации ЗУ?
10. Назовите известные Вам способы защиты человека от воздействия электрического тока.
ЛИТЕРАТУРА
1. Правила устройства элекироустановок / Минэнерго СССР. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 648 с.
2. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. – 4-е изд., перераб. доп. – М.: Энергоатомиздат, 1986. - 424 с.
3. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках: Учеб. пособие для ВУЗов. - М.: Энергия, 1979.- 408 с.
4. Папаев С.Т. Охрана труда: Учебное пособие. - М.: Издательство стандартов, 1988.- 240с.
5. Охрана труда в строительстве. Инженерные решения: Спрпночник / В.И.Русин, Г.Г.Орлов, Н.М.Неделько и др. - Киев: 1990. - 208 с.
6. ГОСТ Р 50571.10 - 96. Электробезопасность. Общие требования.
ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ И РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ЭЛЕКТРООСТАНОВОК