Расчет защитного заземления - Разработка конструкции и элементов технологии изготовления измельчителя древесных отходов

Заземлению подлежит цех где находится оборудование роторного измельчителя работающее под напряжением 380 В. Грунт-суглинок. Измерения проводились при сухом грунте. Удельное сопротивление грунта Ризм=100 Ом. Заземляющее устройство представляет собой контур размером 15x20 м. В качестве вертикальных стержней применяются трубы О50 мм и длинной 3м. В качестве соединительной полосы используем стальную полосу сечением 4х40 мм.

Определяем ток замыкания на землю. Для сети с напряжением 380 В, ток замыкания на землю определяем по формуле:

I=(v3?U?)/100=v(3-220)/100=3.8, А (5.1)

Так как напряжение меньше 1000, то сопротивление заземляющего устройства Rз не должно превышать 4 Ом. Диаметр крепежного болта выбираем М10.

Определяем расчетное удельное сопротивление грунта Ррасч по формуле:

Pрасч = РизмЧц, Ом. (5.2)

Где ц - климатический коэффициент

Pрасч = 100 ?1,4 = 140 Ом

Рассчитываем сопротивление заземлителя.

Схема размещения заземлителя в грунте представлена на рисунке 5.1

схема размещения заземлителя в грунте

Рисунок 5.1 - Схема размещения заземлителя в грунте.

Сопротивление естественного заземлителя определяем по формуле:

R1= (Ррасч/2ЧрЧL) In (I2/dЧ H), Ом. (5.3)

Где L - длина заземлителя, мм;

D - диаметр заземлителя, мм;

Н - глубина закладывания заземлителя, мм.

R1 = (140/2Ч3,14Ч3) ln (32/0,2Ч0,4) = 35Ом

Определяем сопротивление искусственного заземлителя, считая, что искусственный и естественный заземлитель не соединены параллельно и их общее сопротивление не должно превышать норму Rз. Сопротивление искусственного заземлителя определяем по формуле:

R4 = R1ЧR3/R1-R3 =35Ч4/35- 4= 4.5, Ом. (5.4)

Определяем сопротивление одиночного вертикального заземлителя Rст. до. с учетом учтенного удельного сопротивления грунта.

Сопротивление одиночного вертикального заземлителя определяем по формуле:

Rст. од.=Ррасч/2рdЧ(In (2ЧL/d)+1/2 In (4ЧH+L/5ЧH-L)), Ом. (5.5)

Rст. од. = 140/2Ч3,14Ч(In (2Ч3/0,05)+0,5 In (4Ч0,8+3/5Ч0,8-3))42,3, Ом

Предварительно разместив заземлители на плане, определяем число вертикальных заземлителей и расстояние между ними. По этим данным определяем коэффициент использования вертикальных стержней. Примем число вертикальных заземлителей равным 15, а расстояние между ними равным 2 м. Тогда коэффициент использования вертикальных стержней:

Nст = 0,55.

Определяем сопротивление соединительных полос Rп. Схема размещения соединительной полосы в грунте показа на рисунке 5.2

схема размещения соединительной полосы в грунте

Рисунок 5.2 - Схема размещения соединительной полосы в грунте

Сопротивление соединительных полос определяем по формуле:

Rп = (Ррасч/2ЧрЧ15) In (2I2/ bЧ h), Ом. (5.6)

Где b - ширина полосы, мм.

Rп = (140/2Ч3,14Ч15)In (2Ч152/0,04Ч0,796) = 10,77 Ом

Коэффициент использования соединительных полос: nп = 0,34. Тогда сопротивление соединительных полос с учетом коэффициента использования:

Rп = Rп/nп = 10,77/0,34 = 31,68 Ом (5.7)

Определяем сопротивление стержней (вертикальных заземлителей) по формуле:

Rст =RпЧRи/ Rп-Rи = 31,68Ч4,5/31,69-4,5 = 5,24 Ом (5.8)

Определяем число вертикальных заземлителей с учетом коэффициента их использования:

N = Rст. од./nстЧRc. n = 42,3/0,55Ч5,24 = 15 (5.9)

Проверяем сопротивление заземления по формуле:

R3 = Uпр. д.д./I3Чa1 = 20/6,6Ч1 = 3,03 Ом (5.10)

Где а1 = 1

Условие R3 ? 4Ом - выполняется.

Таким образом, для надежного заземления необходимо 15 стержней круглого сечения Ш50 мм и длинной 3м, соединенных стальной полосой сечением 4х40 мм по периметру.

Похожие статьи




Расчет защитного заземления - Разработка конструкции и элементов технологии изготовления измельчителя древесных отходов

Предыдущая | Следующая