Расчет защитного заземления и зануления

А

Требуемое сопротивление растеканию заземлители, который принимаем общим для установок 10 и 0,4 кВ, [2, табл. 1]:

Ом

Требуемое сопротивление искусственного заземлители [2, с. 207]:

Ом

Тип заземлителя выбираем контурный, размещенный по периметру прямоугольника длиной 15 м и шириной 10 м вокруг здания подстанции. Вертикальные электроды размещаем на расстоянии а=5 м один от другого.

Из предварительной схемы следует, что в принятом нами заземлителе суммарная длина горизонтального электрода LГ=50 м, а количество вертикальных электродов n=LГ/a = 50/5 = 10 шт., рис. 1а.

Уточняем параметры заземлителя путем проверочного расчета.

Определяем расчетное сопротивление растеканию вертикального электрода

[2. с. 90, табл. 3.1]:

Ом

d =12 мм =0,012 м – диаметр электрода,

м.

Определяем расчетное сопротивление растеканию горизонтального электрода [4, с. 90, табл. 3.1.]:

Ом,

где

В=40 мм=0,04 м – ширина полосы,

t=t0=0,8 м – глубина заложения электрода.

Для принятого нами контурного заземлителя при отношении и n=10 шт. по таблице 4 определяем коэффициенты использования электродов заземлителя:

– коэффициент использования вертикальных электродов,

– коэффициент использования горизонтального электрода.

Находим сопротивление растеканию принятого нами группового заземлителя, [2, с. 181]:

Ом

Это сопротивление R=3,9 Ом больше, чем требуемое RИ=0,778 Ом, поэтому принимаем решение увеличить в контуре заземлителя количество вертикальных электродов.

Решение этой задачи представим в виде таблицы

Таблица 4. Расчет защитного заземления

Это сопротивление R=0,748 меньше требуемого RИ=0,753 но так как разница между ними невелика и она повышает условия безопасности, принимаем этот результат как окончательный.

Итак, окончательная схема контурного группового заземлителя состоит из 97 вертикальных стержневых электродов длиной 5 м, диаметром 12 мм, с расстоянием между ними равным 5 м и горизонтального электрода в виде сетки длиной 855 м, сечением 4х40 мм, заглубленных в землю на 0,8 м.

Расчет зануления.

Требуется проверить обеспечена ли отключающая способность зануления в сети, при нулевом защитном проводнике – стальной полосе сечением 30x4 мм. Линия 380/220 В с медными проводами 3х6 мм2 питается or трансформатора 100 кВА, 6/0,4 кВ со схемой соединения обмоток «треугольник – звезда с нулевым проводом» (). Двигатели защищены предохранителями I1ном=30 А (двигатель 1) и I2ном=20 А (двигатель 2). Коэффициент кратности тока К=3.

Решение

Решение сводится к проверке условия. (2, с. 233, ф. 6.3):

,

где

– ток однофазного короткого замыкания, проходящий по петле фаза-нуль;

– наименьший допустимый ток по условию срабатывания защиты (предохранителя);

- номинальный ток плавкой вставки предохранителя.

Выполнение этого условия обеспечит надежное срабатывание защиты при коротком замыкании (КЗ) фазы на зануленный корпус электродвигателя, т.е. соединенный нулевым защитным проводником с глухозаземленной нейтральной точкой трансформатора.

– Определяем наименьшие допустимые значения токов для двигателей 1 и 2:

А;

А

– Находим полное сопротивление трансформатора

Ом [2, табл. 6.5]

– Определяем на участке м км активное и индуктивное сопротивления фазного провода; активное и индуктивное сопротивления нулевого защитного провода и внешнее индуктивное сопротивление петли фаза-нуль:

Согласно паспортным данным кабеля марки АПВ 4х6 [6]: