4 Хід роботи умови завдання

Розрахувати штучний заземлювальний пристрій при відсутності природних заземлювачів.

4.1 Вихідні дані (варіант №9):

• Захищуваний об'єкт — обладнання механічного цеху.

• Захищуваний об'єкт—стаціонарний.

• Напруга мережі — 380 В.

• Виконання мережі—з глухо заземленою нейтраллю.

• Тип заземлюючого пристрою — вертикальний (труби).

• Розміри вертикальних заземлювачів: довжина lв — 3м; діаметр труби D— 0,04 м; товщина стінки труби — 3,5 мм.

• Відношення відстані між трубами до їхньої довжини L_в⁄l_в =1

• Розміри горизонтального заземлювача (з'єднувальної стрічки): довжина L. = = Lзс - згідно з розрахунком, м; ширина стрічки Ьс -0,04м.

• Глибина закладання вертикальних заземлювачів hв = 0,8м горизонтальних hг = 0,8 м.

• Розташування заземлювачів попередньо приймають за чотирикутним контуром при числі стержнів від 4 до 100 та в один ряд при числі стержнів від 2 до 20.

• Грунт – садова земля; склад грунту - однорідний: вологість - мала; агресивність - нормальна.

• Кліматична зона – 1.

• Допустиме нормативне значення опору розтіканню струму в заземлюючому пристрої Rд ≤ 4 Ом.

Визначаємо Р_розр.г — розрахунковий опір грунту для горизонтальних заземлювачів. Ом * м за формулою (1).

(1)

де:

Р_табл - приблизне значення питомого опору грунту;

К_сг(в) - коефіцієнти сезонності для горизонтального або вертикально заземлювача.

4.2 Визначаємо приблизне значення питомого опору грушу, що рекомендується для приблизного розрахунку за таблицею 3.1 для торфу приймаємо Р_табл =40 Ом∙м.

4.2.1 Визначаємо коефіцієнт сезонності К_св - для вертикальних заземлювачів для даної кліматичної зони IV, при підвищеній вологості для вертикального електроду довжиною L_в = Зм, за таблицею 3.2 приймаємо К_св = 4,1

4.2.2 Визначаємо значення К_сг - коефіцієнта сезонності для горизонтального заземлювача згідно з кліматичною зоною. За таблицею 3.2 К_сг = 1,5

Визначаємо розрахунковий питомий опір грунту для вертикальних заземлювачів за формулою (1):

Визначаємо розрахунковий питомий опір грунту для горизонтальних заземлювачів за формулою (1):

4.3 Визначаємо відстань від поверхні землі до середини вертикального заземлювача t за формулою (2):

(2)

де:

h_в = 0,8м - глибина закладання вертикальних заземлювачів;

L_в = Зм - довжина вертикального електроду

4.4 Опір розтікання струму в одному вертикальному заземлювачі R_в визначаємо за формулою (3):

(3)

де:

d = 0,04 м – діаметр труби;

t – відстань від поверхні землі до середини вертикального заземлювача,м;

4.5 Визначаємо теоретичну кількість вертикальних заземлювачів – n_гв без використання коефіцієнта використання, тобто η_вв = 1, за формулою (4):

(4)

де:

R_д ≤ 4 Ом – допустиме нормативне значення опору розтікання струму в заземлюючому пристрої;

R_В – опір розтікання струму в одному вертикальному заземлювачі, Ом.

4.6 Визначаємо коефіцієнт використання вертикальних заземлювачів η_в.в за таблицею 3.3:

_вв = 0,43

4.7 Визначаємо необхідну кількість однакових заземлювачів з врахування коефіцієнта використання за формулою (4):

4.8 Визначаємо розрахунковий опір Р_розр.в, Ом, розтікання розтікання струму у вертикальних заземлювачах при n_нв = 68 шт без врахування з’єднувальної стрічки за формулою (5):

(5)

R_розр.в = 4 Ом

4.9 Визначаємо відстань L_в між вертикальними заземлювачами за відношенням =1:

4.10 Визначаємо L_зс - довжину з’єднувальної стрічки горизонтального заземлювача за формулою (6)

(6)

4.11 Визначаємо R_гзс – опір, Ом, розтікання струму в горизонтальному заземлювачі (з’єднувальній стрічці) за формулою (7):

(7)

де:

Р_розр.г – розрахунковий опір розтікання струму в горизонтальному заземлювачі (з’єднувальній стрічці);

L_зс – довжина з’єднувальної стрічки горизонтального заземлювача, м;

h_з - глибина закладання горизонтальних заземлювачів;

b_с – ширина стрічки.

4.12 Визначаємо коефіцієнт використання горизонтального заземлювача при розташуванні вертикальних заземлювачів згідно з вихідними даними або за чотирикутним контуром при відношенні L_в/ l_в = 1 та необхідній кількості вертикальних заземлювачів n_нв = 68. За таблицею 3.4 приймаємо η_вг = 0,45.

4.13 Визначаємо R_розр.г- розрахунковий опір розтікання струму в горизонтальному заземлювачі (з’єднувальній стрічці) при кількості електродів

n_г = 2 за формулою (8):

(8)

де:

R_гзс – опір розтікання струму в горизонтальному заземлювачі (з’єднувальній стрічці);

N_г – кількість електродів;

4.14 Визначаємо розрахунковий теоретичний опір розтікання струму у вертикальних та горизонтальних заземлювачах за формулою (9):

(9)

або за формулою (10):

(10)

Отриманий розрахунковий опір розтікання струму відповідає вимогам ПУЕ

R_{розр.в.г.} ≤ 4 Ом.