Электробезопасность

Федеральное агентство по образованию

Владимирский Государственный  Университет

Кафедра БЖ

 

 

 

 

 

 

 

Расчётная работа

по теме «Электробезопасность»

Вариант 2

 

 

 

 

Выполнил:

студент гр. ___

_____________

Принял:

доц. Пономарев А.М.

 

 

 

 

Владимир 2010

Часть 1. Расчёт заземляющего устройства

Необходимо определить количество и расположение вертикальных электродов искусственного заземляющего устройства, дополняющего естественное заземляющее  устройство для выполнения требований нормативных документов по электробезопасности. Допустимое значение сопротивления заземляющей системы – 10 Ом, тип почвы – садовая земля, диаметр электродов – 12 мм, сопротивление естественного заземлителя – 80 Ом, сопротивление заземляющего проводника – 0,3 Ом.

Выполнение работы:

1. В системе участвуют  три сопротивления: сопротивление заземляющего проводника R_п, сопротивление естественного заземлителя R_е и сопротивление заземляющего устройства R_зу.

Сопротивление системы для данной схемы определяется по формуле:

.

Подставляем в уравнение  известные значения и определяем допустимое R_зу:

2. Для одиночного вертикального заземлителя, находящегося под землёй сопротивление рассчитывается по формуле:

,

где ρ – удельное сопротивление грунта, равное 50 Ом∙м для садовой земли, l – длина заземлителя (выбираем равной 4м), t – расстояние от поверхности земли до середины заземлителя (выбираем его равным 2,5м, т.е. расстояние от поверхности земли до верхнего конца заземлителя t₀= 0,5 м). Рассчитываем сопротивление:

3. Определяем ориентировочное  количество вертикальных заземлителей:

Округляя результат в  большую сторону, получаем результат: n_o=2 шт.

4. Расстояние между вертикальными  заземлителями а должно быть равным, либо большим, чем длина этих заземлителей. Мы выбираем расстояние в 3 метра. По таблице определяем, что коэффициент использования в таком случае ɳ_в=0,84.

5. Определяем точное количество  электродов:

Округляем результат в  большую сторону. Число электродов составит 3 шт.

6. Определяем длину горизонтального  электрода:

7. Сопротивление горизонтального  электрода определяем по формуле:

8. По таблице определяем коэффициент использования горизонтального заземлителя: ɳ_г=0,77.

9. Рассчитываем значения  точного сопротивления горизонтального  и одиночного вертикального заземлителей:

 

10. Проверка:

Вывод: сопротивление заземляющего устройства меньше допустимого. Это означает, что требования нормативных документов соблюдены.

 

Часть 2. Расчёт зануления

Необходимо рассчитать ток  короткого замыкания, причём он должен быть больше, либо равным току установки, умноженному на коэффициент запаса:

В соответствии с заданием по варианту, ток установки равен 14 А, коэффициент запаса равен 3, фазное напряжение 220 В, полная мощность трансформатора  40 кВА, длина проводов 140 м, переходное сопротивление 1 Ом, материал фазного провода – Al, материал нулевого провода – Fe, площадь поперечного сечения проводов 10 мм².

Рассчитываем ток короткого  замыкания по формуле:

_{Так как  мощность трансформатора 40 кВА, сопротивление трансформаторной обмотки принимаем равным 1 Ом.}

Здесь R_П=1 Ом, Х_ВЗ=0,6 Ом; r–радиус сечения.

Подставляем найденные значения в формулу:

Вывод: данное устройство соответствует  нормам, так как