Раздел 7 устройство и расчёт заземляющих устройств

В соответствии с требованиями ПТЭ и ПТБ при эксплуатации электроустановок , ЕПБ при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом должны быть сооружены защитные заземляющие устройства , к которым должны быть надежно подключены металлические части электроустановок и корпуса электрооборудования , не находящиеся под напряжением , но которые в случае повреждения изоляции могут оказаться под напряжением.

Заземление производится с помощью устройств , которые представляют собой совокупность заземлителя и проводников , соединяющих зазамляющие части электроустановок с заземлителем.

Заземление на разрезах выполняется общим для электроустановок напряжением до и выше 1000 В, при этом величина сопротивления заземления не должна превышать 2 Ом для низковольтной сети и 4 Ом для высоковольтной сети и передвижных электроприемников.

Заземляющие устройства состоят из главного заземлителя, магистральных заземляющих соединенных проводов, местных заземлителей. Местный заземлитель устанавливается у передвижных приключательных пунктах

ЯКНО-6(10); ПКТП-6/0.4; ПСКТП.

Минимальное сечение магистральных заземляющих проводов должно быть:

- для стальных однопроволочныхSmin ≥ 25 мм² ;

- для стальных многопроволочных Smin ≥ 35 мм² ;

- для АС . А Smin ≥ 35 мм².

Длина заземляющих проводов от передвижных электроустановок до центрального ( главного ) заземлителя не должна превышать 1 км. Количество заземлителей должно быть не менее двух.

Для расчета заземляющего устройства составляется расчетная схема, на которой указывается:

- место расположения и предлагаемая конструкция заземлителя ( например: заземлитель выполнен из труб диаметром d, длиной l по контуру или в ряд, с расположением на глубине h от поверхности земли, с расстоянием между трубами Lтр);

- удельное сопротивление грунта в месте сооружения заземления- ρ;

- максимально возможная длина соединительных проводов и заземляющих жил кабелей.

Расчет производим в следующей последовательности:

8.1 Для выполнения заземляющего контура выбираем материал для заземления ( угловую сталь или трубы диаметром d, длиной l ).

8.2 Расчет заземления ведем исходя из условий , что

Rз.общ.= Rз.к.+ Rз.пр.+ Rз.ж. ≤ 4 Ом, [7 ст, 3]

Rз.общ.=4≤ 4 Ом

где Rз.к.- сопротивление центрального заземляющего контура, Ом;

Rз.пр.- сопротивление магистрального заземляющего провода, Ом;

Rз.ж.- сопротивление заземляющей жилы гибкого кабеля, Ом.

8.3 Сопротивление магистрального заземляющего провода

Rз.пр.= Rо*Lз.пр., Ом, [7 ст, 8]

Rз.пр=1.38 Ом

где Rо- удельное активное сопротивление магистрального провода, Ом/км,

Lз.пр.- длина магистрального заземляющего провода, км.

8.4 Сопротивление заземляющей жилы кабеля

Rз.ж.= , Ом, [7 ст, 11]

Rз.ж=0.38 Ом

где - длина заземляющей жилы кабеля, м,

-удельная проводимость материала проводника, м/Ом*мм²

сечение заземляющей жилы кабеля, мм²

8.5 Сопротивление центрального заземляющего контура

Rз.к.= 4 - Rз.пр.- Rз.ж., Ом. [7 ст, 14]

Rз.к=2.24 Ом

Сопротивление его зависит от формы и схемы расположения электродов (труб, уголков и т.п.)

Расчет сводится к определению величины сопротивления растеканию отдельных элементов заземляющего контура.

8.6 Сопротивление растеканию тока одного вертикально углубленного трубчатого или стержневого электрода

Rтр.= * ( + ) , Ом, [7 ст, 18]

Rтр=5.40 Ом

где - удельное сопротивление грунта, Ом*см,

=2500…3000 см- длина трубы, заглубленной в грунте,

=3…5 см -диаметр трубы,

- расстояние от поверхности земли до середины трубы, см (труба заглублена на расстояние 50 см от поверхности земли).

Если электрод не заглублен в землю и верхний конец находится на 20…30 см, тогда сопротивление электрода определяется по выражению:

Rтр.= * , Ом. [7 ст, 21]

Rтр=0.54 Ом

8.7 Необходимое число трубчатых электродов заземляющего контура

= [7 ст, 24]

=5,4/2=4

8.8 Сопротивление полосового заземлителя, соединяющего трубчатые электроды

Rп.= * , Ом, [7 ст, 27]

Rп=0.54 Ом

где =1,05*a* -длина соединительной полосы,

а =5…6м- расстояние между электродами,

число электродов,

25…40мм-ширина полосы,

расстояние от поверхности земли до середины заглубленной полосы, см

8.9 Сопротивление заземляющего контура

R"з.к.= , Ом, [7 ст, 31]

R"з.к.=0.71 Ом

где - коэффициенты использования труб и соединительной полосы (приложение И)

8.10 Общее сопротивление заземления до наиболее удаленной установки

R"з.общ.= R"з.к.+ Rз.пр.+ Rз.ж. ≤ 4 Ом [7 ст, 36]

R"з.общ.=2.47≤ 4 Ом

8.11 Проверка допускаемого сопротивления заземляющего устройства

Допускаемое сопротивление заземляющего устройства проверяется по току однофазного замыкания на землю по выражению:

RД ≤ , Ом, [7 ст, 39]

4≤0,7Ом

где , А

6300*(35*0,2+1,5)/350=157,4 А– расчетный ток однофазного замыкания на землю,

-линейное напряжение сети,

общая длина электрически связанных между собой кабельных линий, км,

общая длина электрически связанных между собой воздушных линий, км.

Длины и определяются сложением длин расчетной ЛЭП.

Вывод

В курсовом проекте рассмотрены особенности эксплуатации оборудования для открытых горных работ: экскаваторов типа ЭКГ и ЭШ, а также буровых станков типа СБШ. Выбрано конструктивное исполнение и оборудование ГПП, ПКТП и пускозащитной аппаратуры на напряжение до 1 кВ и выше 1 кВ, схемы различных видов управления горными машинами и механизмами, электрическое освещение горных разработок, принципиальные схемы электроснабжения, расчет заземления в условиях открытой разработки полезных ископаемых.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Чеботаев Н.И. Электрооборудование и электроснабжение открытых горных работ. – М.: Горная книга, 2006. – 474 с

2. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: в 2-х т. / под общ. Ред. А. А. Федорова. – Энергоатомоиздат, 1986 – 1987. – Т. 1. – 1986. – 568 с.; Т.2. – 1987. – 592 с.

3. Плащанский Л.А. Основы электроснабжения горных предприятий: Учебное пособие. – М.: МГГУ, 2006. – 116 с.

4. Агеев С.П. Электроснабжение строительной плоадки: метод. указания к выполнению курсовой работы. / С.П. Агеев. – Архангельск: АГТУ, 1998. – 65 с.

5. Коновалов Л. Л. Электроснабжение промышленных предприятий и установок / Л. Л. Коновалов, Л. Д. Рожкова. - Энергоатомоиздат, 1989.

6. Электрооборудование и электроснабжение горнорудных предприятий/ Под ред. В. С. Виноградова - М.: Недра, 1983. – 355 с.

7. Федоров А. А. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учеб. пособие для вузов. / А. А.Федоров, Л. Е. Старкова. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 368 с.

8. Электрификация открытых горных работ/ Под ред. В.И. Щуцкого - М.: Недра, 1987. - 332 с.

9. Справочник энергетика карьера/ Под ред. В.А. Голубева - М.: Недра, 1986. - 420 с.

10. Справочник по электроустановкам угольных предприятий. Электроустановки угольных разрезов и обогатительных фабрик./ Под ред. В.В. Дегтярева - М.: Недра, 1988. - 436 с.

11. Чулков Н. Н. Электрификация карьеров в задачах и примерах/ Н. Н. Чулков, А. Н. Чулков - М.: Недра, 1976. - 277 с.

12. Справочная книга для проектирования электрического освещения/Под ред. Г. М. Кнорринга – Л.: Энергия, 1976. -384 с.