6 Расчет заземления

Исходные данные

Р исунок 6.1 Заземление

1   — нормированное сопротивление заземляющего устройства для выбранных нами условий. Согласно п. 1.7.103. ПУЭ, его максимальное значение для любого времени года не должно превышать 10 Ом.

2    Геометрические характеристики и материал заземлителей и заземляющих проводников. В таблице 1.7.4. ПУЭ приведены характеристики проводников, которые допускается использовать в качестве искусственных заземлителей и заземляющих проводников. Мы сравним два варианта. Групповое заземляющее устройство и модульно штыревую систему заземления. В первом случае, выберем для вертикальных заземлителей уголок из черной стали с шириной полки 50мм и толщиной 5мм. В  качестве горизонтального заземлителя, который мы будем использовать для соединения вертикальных заземлителей в группу,  выберем полосу из черной стали шириной 40мм и толщиной 4 мм. Модульная штыревая система заземления поставляется в комплекте и нам выбирать материал не надо. В данном случае нас интересует диаметр используемого штыря. Он равен 14мм. Таким образом, все выбранные нами материалы соответствуют требованиям ПУЭ.

3 Таблица 6.1    Удельное сопротивление грунта – ρ (Ом·м)

Песок влажный	50	Сланец глинистый	55
Супесок	300	Чернозем	50
Гравий глинистый	300	Садовая земля	40
Супесь влажная	150	Зола, пепел	40
Смесь глины и песка	150	Суглинок пластичный	30
Суглинок полутвердый	100	Торф	25
Глина полутвердая	60	Глина пластичная	20

Надо помнить, что удельное сопротивление грунта на каждом конкретном участке может значительно отличаться от средних значений. Иногда в несколько раз. Это обусловлено такими факторами, как непостоянный состав почвы по глубине, наличие разли чных добавок в грунте конкретного участка, наличия и глубины залегания грунтовых вод, других природных и техногенных факторов.

4    Сезонный повышающий коэффициент — k. Его значения учитывает сезонное изменение удельного сопротивления грунта в зависимости от климатической зоны, в которой расположен интересующий нас участок.  Дело в том, что летом из-за высыхания, зимой из-за промерзания  удельное сопротивление почвы растет, в дождливые периоды осени и таяния снега весной — удельное сопротивление уменьшается. Значения повышающего коэффициента сведены в таблицу 6.1.

Таблица 6.2

Климатичес-кая зона	Характеристика зоны	Верт.  заземлители длиной 3м	Верт.  заземлители длиной 3м
1	2	3	4
1	Средняя Т°С января -18°С июля +17°С Продолжит. замерзания воды 180 дней.	1,65	1,35
2	Средняя Т°С января -12°С июля +20°С Продолжит. замерзания воды 150 дней.	1,45	1,25
3	Средняя Т°С января -5°С июля +23°С Продолжит.  замерзания воды 100 дней.	1,3	1,15
4	Средняя Т°С января +3°С июля +25°С Продолжит. замерзания воды 0 дней.	1,1	1,1

5    Коэффициент использования заземлителей при их групповом применении — k_исп. Учет этого коэффициента обусловлен взаимным экранирующим влиянием потенциалов вертикальных заземлителей друг на друга. Чем ближе друг к другу расположены заземлители, тем сильнее это влияние. Тем  меньше ток растекания. Различают два способа расположения заземлителей, в ряд и по контуру. Значения коэффициента использования заземлителей при их расположении в ряд сведены в таблицу 6.2., по контуру – в таблицу 6.3.

Таблица 6.3

Количество заземлит. n (шт.)	Отношени е расстояния между заземлителями к их длине
	1	2	3

Продолжение таблицы 6.3

Количество заземлит. n (шт.)	Отношени е расстояния между заземлителями к их длине
2	0,85	0,91	0,94
4	0,73	0,83	0,89
6	0,65	0,77	0,85
10	0,59	0,74	0,81
20	0,48	0,67	0,76

Таблица 6.4

Количество заземлит. n (шт.)	Отношение расстояния между заземлителями  к их длине
	1	2	3
2	-	-	-
4	0,69	0,78	0,85
6	0,61	0,73	0,80
10	0,56	0,68	0,76
20	0,47	0,63	0,71
40	0,41	0,58	0,66
60	0,39	0,55	0,64
100	0,36	0,52	0,62

В случае использования модульной штыревой системы заземления в качестве элемента группового заземляющего устройства, применяют k_исп = 0,8, при расстоянии между модулями равном их длине. Допускается уменьшать это расстояние до величины 10м, в этом случае для системы с длиной штыря 15м применяют k_исп = 0,7,  для 30 метровой системы принимают k_исп= 0,5.

Учитывая локальность задачи, стоящей перед нами, здесь не приводятся данные по расчету характеристик горизонтальных полосовых электродов. Их вклад в общий результа т соизмерим с точностью метода, поэтому в расчетах его учитывать не будем, принимая его влияние на результат как гарантию получения более точного конечного значения.

 Удельное сопротивление почвы с учетом повышающего коэффициента составит величину

                                                                                                (6.1)

Сопротивление растеканию тока единичного заземлителя выполненного из прута, трубы  или уголка вычисляется по формуле (2); Ом

где  (м)  - длина заземлителя;

  (м) - диаметр заземлителя выполненного из прута или трубы, для уголка принимают   , где p(м) – ширина полки уголка;

(м)  – заглубление заземлителя, равно глубине залегания его средней точки,  , где t(м)  — в общем случае глубина траншеи.

Количество необходимых заземлителей определяется по формуле (3); шт

Как это происходит, увидим ниже.

Теперь давайте рассчитаем «контур заземления, изготовленный из стальных уголков и обваренный стальной полосой» показанный в статье «Вся правда о электромонтажных работах в деревянном доме в соответствии с ПУЭ и ПТЭЭП. Электромонтаж контура заземления» от 25 июня 2010г.  В качестве грунта примем глину полутвердую с удельным сопротивлением 60 Ом·м. Заземлители выполнены из 50-го уголка длиной 2,5м и расстоянием между ними 2,5 м. Заземлители расположены по контуру. Ширина полки равна 0,05м. Глубина траншеи равна 0,5м. Из таблицы 1. возьмем повышающий коэффициент для второй климатической зоны и длине заземлителей до 3м. Его значение составит 1,45. Нормированное сопротивление заземляющего устройства равно 10 Ом. Фактическое удельное сопротивление почвы вычислим по формуле (6.1).

Приведем значение размера полки уголка к параметру диаметра заземлителя применяемому в формуле (6.2),

заглубление равно

сопротивление одного заземлителя вычислим по формуле (6.2):

Определим количество заземлителей методом приближения по формуле (6.3), для чего примем k_исп = 1, тогда,

По таблице 3. для трех заземлителей собранных по контурной схеме с отношением их длин к расстоянию между ними равному единице получим k_исп = 0,75, подставим в формулу (6.3):

Вернемся к таблице 3. и для четырех заземлителей получим k_исп = 0,69, подставим в формулу (6.3):

Для выбранных нами параметров необходимо четыре заземлителя. Примерный перечень материалов и затрат примет вид: 50-й уголок — 10м, полоса 40мм — 22м (если принять расстояние от заземляющего устройства до дачного домика 10м плюс ввод ), земляные работы порядка 5 м³, бурение, ручная забивка заземлителей, сварочные работы, электромонтажные работы. Срок службы 7–12 лет.

Теперь проведем оценку модульной штыревой системы заземления для тех же условий. Помним — диаметр штыря 14 мм. Возьмем более дешевую 15-

метровую систему. Согласно формуле 6.2.

Список сокращений

АВ – аппаратная вещания

АВМ – аппаратная видеомонтажа

АЗ – аппаратная записи

АМФ – аппаратная монтажа фонограмм

АПБ – аппаратно-программный блок

АПП – аппаратная подготовки программ

АС – акустическая система

АСБ – аппаратно-студийный блок

АСК – аппартно-студийный комплекс

АСМФ – аппаратная сведения и монтажа фонограмм

АЧХ – амплитудно-частотная характеристика

БТС – большая телевизионная студия

ВхУ – входной усилитель

ВЧ – верхние частоты

ЗВ – звуковое вещание

ИУ – индикатор уровня

ВМ – видеомагнитофон

К – коммутатор

КРА – коммутационно-распределительная аппаратная

МТС – междугородная телефонная станция

МУ – микрофонный усилитель

МЭК – международный электротехнический комитет

НЧ – нижние частоты

ОТК – отдел технического контроля

ПФ – полосовой фильтр

РД – радиодом

РУ – регулятор уровня

РТ – регулятор тембра

РБ – регулятор баланса

СА – студийная аппаратная

СЛ – соединительные линии

СУ – согласующее устройство

СЧ – средние частоты

ТА – трансляционная аппаратная

ТВ – телевизионное вещание

ТЖК – тележурналистский комплекс

ТП – трансляционный пункт

ТФП – тракт формиров ания программ

ТЦ – телевизионный центр

ФВЧ – фильтр верхних частот

ЦА – центральная аппаратная

ЦСПВ – центральная станция проводного вещания

Заключение

В состав аппаратно-студийного комплекса может входить: аппаратно-программный блок, аппаратно-студийный блок, разного назначения студии, речевые и дикторские кабины, различные аппаратные, видеомонтажные и т.д.

Аппаратно-студийный блок – комплекс помещений и оборудования для производства ТВ передач или их фрагментов с использованием сигналов, главным образом, от собственных источников передающих камер, а также от внешних источников. Продукцией АСБ являются видеозаписи, а в отдельных случаях прямые передачи в эфир.

Аппаратно-программ ный блок – комплекс помещений и оборудования, предназначенный для создания ТВ программ, главным образом, из заранее подготовленных и записанных передач, со вставками (диктора, комментатора и т. п.) от собственных источников и выдачи этих программ на радиопередатчик или аппаратную междугородных трансляций в соответствии с расписанием. Используют АПБ только на телецентрах, выпускающих собственные программы, т. е. на телецентрах 1-го класса и внеклассных.

Аппаратные видеозаписи, в состав которых входят ВМ, различаются по назначению и числу постов (2-х и более). На малых телецентрах применяют универсальные аппаратные для видеозаписи, воспроизведения и монтажа программ на одних и тех же ВМ. На больших телецентрах в одних аппаратных выполняют только запись оригиналов программ, в других, производят монтаж, введение спецэффектов и других операций, в третьих — только воспроизводят готовые программы. Подобная специализация позволяет повышать коэффициент использования оборудования, разделять подготовку программ на отдельные этапы по времени, а главное — избегать ошибок при передаче программ в эфир.

Электронный монтаж ТВ программ ВМ заметно отличается от монтажа кинофильмов. Лента не разрезается, а участками переписывается заново, причем при перезаписи необходимо с высокой точностью сохранять временные соотношения в сигнале и избегать наложения. Для электронного монтажа профессиональные ВМ оборудуются встроенными устройствами, позволяющими осуществлять электронную склейку.

Центральная аппаратная – есть главный коммутационно-распределительный узел телецентра, предназначена для взаимного соединения аппаратных, входящих в состав АСК, и содержит коммутационную, усилительную, синхронизирующую, контрольно-измерительную и связную аппаратуру.

При проектировании и строительстве зданий телерадиовещательного назначения, в данном случае АСК с изготовлением видеопрограмм на кассетах, большое значение для удобного и успешного дальнейшего его функционирования имеет выбор архитектурно-планировочного решения АСК, т.е. взаимное расположение отдельных студий и аппаратных, а также выбор их размеров.

Основная часть телецентра – аппаратно-студийный комплекс – включает основные и вспомогательные технологические службы, предназначенные для производства и выпуска ТВ программ, записи и тиражирования их на видеокассеты. В ее составе планируется использовать малую телевизионную студию для литературно-драматических и музыкальных передач.

Комплекс АСК представляет собой 2-х этажное кирпичное здание. Здание должно находиться в тихой части города, вдали от оживленных магистралей и шумных улиц. В комплексе АСК расположены малая телевизионная студия со сложным декорационным оформлением и дикторской речевой телевизионной студии. Дикторская студия расположена на первом этаже комплекса. Размещение помещений обеспечивает удобную технологическую связь между различными службами.

Обработка поверхностей студии звукопоглощающими конструкциями необходима для получения оптимальных акустических характеристик, среди которых особую роль играет время стандартной реверберации. Для достижения требуемой частотной характеристики звукопоглощения обычно комбинируют конструкции, поглощающие энергию преимущественно на низких, средних и высоких частотах звукового диапазона. Звукопоглощающие конструкции с разными акустическими характеристиками размещают по возможности равномерно на поверхностях студии.

Литература

1 Техника и технологии кино. Москва. Электронная библиотека. 2013 г.

2Сплошные цифры. Т ехнологии. Александр Амзин. Лента.ру (16 июня 2009).

3 Техника кино и телевидения. Журнал. Москва. 2013 г.

4 Эдуард Гимпель. Digital intermediate: технологии на службе у творчества.

Журнал «Broadcasting». 2008 г.

5 Радиовещание и электроакустика: Учебное пособие для вузов / С.И.Алябьев, А.В.Выходец, Р.Гермер и др.; Под ред. Ю.А.Ковалгина. – М.: Радио и связь, 1999: ил.

6 Молодая Н.Т. Акустическое проектирование радиовещательных и телевизионных студий. – М.1964г.

7 Телевизионная техника: Справочник. Под ред. Ю.Б.Зубарева.

8 «Техника кино и телевидения». Журнал. №9-12, 1995г., №1-3, 1999г.

9 Справочная книга для проектирования электрического освещения/ Под ред. Г.М.Кнорринка. –Л.: Энергия, 1976.-385 с.

10 Радиовещание и электроакустика: А.В.Выходец, М.В.Гитлиц, Ю.А.Ковалгин и др. Под ред. М.В.Гитлица.: Радио и связь, 1989.-432 с.: ил.

11 Кирасимов Р.А. Справочник электрика. –М.: ИП РадиоСофт, 1999.-320 с.: ил.

12 Справочная книга радиолюбителя-конструктора/ А.А.Бокуняев, Н.М.Борисов, Р.Г.Варламов и др. Под ред. Н.И.Чистякова. –М.: Радио и связь, 1990.-624 с.: ил.

13 ПТЭ-2002. Правила эксплуатации технических средств телевидения и радиовещания. Часть 1. Телевидение.

Министерство Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций.

ПТЭ разработаны Открытым акционерным обществом "Всероссийский научно-исследовательский институт телевидения и радиовещания"

(АО ВНИИТР). Москва. 2002.

14 ПТЭ-2002. Правила эксплуатации технических средств телевидения и радиовещания. Часть 2. Радиовещание.

Министерство Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций.

ПТЭ разработаны Открытым акционерным обществом "Всероссийский научно-исследовательский институт телевидения и радиовещания" (АО ВНИИТР). Москва. 2002.

15 ПТЭ-2002. Правила эксплуатации технических средств телевидения и радиовещания. Часть 3. Общие требования безопасности. Министерство Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций. ПТЭ разработаны Открытым акционерным обществом "Всероссийский научно-исследовательский институт телевидения и радиовещания" (АО ВНИИТР). Москва. 2002.

16 Свет и цвет. В. В. Шаронов. Государственное издательство физико-математической литературы. Москва. 1961.