Модернизация существующей системы электроснабжения и электрооборудования инструментального цеха №32 на «Усть-Катавском вагоностроитель

 

Сведем полученные данные по трассе КТП-РП в таблицу 10.

Таблица 10  Выбор автоматических выключателей

Маркировка	Марка кабеля	Iн/Iр
1	2	3
КТП-РП1	ВА5135	250/200
КТП-РП2	ВА5137	400/400
КТП-РП3	ВА5137	400/320
КТП-РП4	ВА5131-1	100/100
КТП-РП5	ВА5131-1	100/500
КТП-УК1	ВА5133	160/160
КТП-УК2	ВА5133	160/160

 

 

 

3. Расчёт заземления

 

Заземление  — средство, предназначенное для  защиты от поражения напряжением, которое вследствие повреждения изоляции 
возни поверхности металлических или других электропроводящих элементов или частей оборудования, не входящих в его электрическую цепь, т. е. нормально не находящихся под напряжением. Электробезопасность достигается применением системы заземляющего устройства, под которой понимо совокупность заземлителей и заземляющих проводников. Заземление применяют в сетях любых напряжений.

Заземлить, т.е. применить такое заземляющее устройство, означает металлически надежно, с помощью проводов, не имеющих изоляции, или шин, соединить с заземлителями подлежащие защите элементы или части оборудования.

Заземлители   делятся   на   естественные  и   искусственные. Под естественными заземлителями понимаются любые, имеющие достаточную и постоянную поверхность соприкосновения с землёй металлические предметы, попутное использование которых для целей заземления не вызывает нарушения их нормальной работы.   Естественными  заземлителями   могут  быть  металлические трубопроводы, имеющие проводящие верхние противокоррозионные или теплоизоляционные покрытия; элементы конструкции здания; емкости для хранения воды; металлические оболочки кабелей и т д. В качестве естественных заземлителей нельзя использовать емкости и трубопроводы, содержащие взрыво- и пожароопасные жидкости и газы.

    Искусственными  заземлителями называют любые  металл и те предметы, имеющие  достаточную и постоянную поверхность соприкосновения с землей, специально закладываемые в землю для целей заземления. Как правило, в качестве таких заземлителей используются стальные трубы длиной 1,5—2,5 м и диаметром 25—50 мм или какие-либо другие металлические предметы.

Заземляющим проводником называют провод, соединяющий защищаемое оборудование с находящимся в земле заземлителем. В качестве заземляющих проводников можно использовать конструкции зданий, металлические трубопроводы.

Нулевым проводом называют проводник, соединяющий нейтраль трансформатора с землей и служащий обратным проводом » трехфазной или однофазной сети. В системе постоянного тока нулевым проводом называют средний провод, обычно заземляемый.

Замыканием  на землю называют случайное электрическое соединение металлических частей оборудования, находящихся под напряжением, непосредственно с землей.

Замыкание, возникающее  вследствие повреждения изоляции непосредственно в машинах, аппаратах или иных устройствах, называют замыканием на корпус. В значительном большим случаев оно представляет собой короткое замыкание, сопровождающееся отключением электроприемника от сети питания.

Основным  элементом всякого заземляющего устройства является заземлитель. Качество заземлителя определяется значением сопротивления заземления и изменением напряжения относительно земли.

Под   сопротивлением   заземления   заземлителя   понимают сопротивление между заземлителем  (у места соприкосновения с грунтом) и землей. Полным сопротивлением заземления системы заземлителей считают соответственно сопротивление между заземляющей шиной и «землей». Под «землей» в данном случае понимается поверхность грунта вблизи заземлителя, потенциал которой равен  нулю. Обычно такая поверхность находится  в 15—20 м от простейшего заземлителя (одна-две трубы или одиночные шины).

Значение сопротивления заземления определяется как отношение полного напряжения относительно земли к полному току замыкания на землю. Под полным напряжением относительно земли понимается напряжение, возникающее в цепи тока замыкания на землю между заземлителем и землей (нулевого потенциала). Напряжением прикосновения называют напряжение, возникающее в цепи тока между заземлителем и поверхностью пола. Нормируется напряжение прикосновения на расстоянии 0,8 м от защищаемого оборудования. Под напряжением шага понимают напряжение, возникающее в цепи тока замыкания па землю на поверхности земли. Нормируется напряжение шага между двумя точками на поверхности, находящимися на расстоянии 0,8 м одна от другой.

Для открытых подстанции, переключательных пунктов и изолированных одиночных электроприемников приведенные определения достаточно точно отвечают существу явления. Для производственных же помещений, особенно размещенных в многоэтажных зданиях, напряжение относительно земли можно принимать с достаточной достоверностью равным напряжению прикосновения между заземляемым оборудованием и металлической пластиной, положенной на поверхность пола на расстоянии 0,8 м от заземляемого оборудования.

        Расчёт сети заземления определяет  тип заземлителя, их количество, место размещения и сечение заземляющих проводников. Расчёт производится для необходимого сопротивления заземляющего устройства в соответствии с требованиями ПУЭ.

        Грунт, окружающий заземлители,  не является однородным. Наличие  в нем песка, строительного мусора и грунтовых вод оказывает большое влияние на сопротивление грунта. Поэтому ПУЭ рекомендуют определять удельное сопротивление грунта путём непосредственных измерений в том месте, где будут размещаться заземлители.

        Удельное сопротивление грунта, полученное путём замеров является важнейшей величиной, определяющей сопротивление заземляющего устройства. Но при этом учитываются все сезонные изменения удельного сопротивления грунта.

         Рассчитать заземляющий контур  если известно:

        - грунт-суглинок;

         - вертикальный заземлитель –  уголок с размерами 50 50 4;  длиной l = 3м;

        - горизонтальный заземлитель - полоса  40 4;

        - расстояние между вертикальными заземлителями – a = 4,5м;

        - заземляющий контур заглубляется  в землю на глубину 0,7м;

 

Рисунок 3 Схема расположения заземлителя

        Устанавливается необходимое по  ПУЭ допустимое сопротивление  заземляющего устройства:

R_и = 4 Ом

        Определяется расчётное удельное  сопротивление грунта с учётом  коэффициентов учитывающих высыхания  грунта летом и промерзание  зимой:

        Выбирается значение коэффициента  учитывающего высыхание грунта  летом и промерзания зимой:

к_в = 1,8

        По справочным данным выбирается  удельное сопротивления грунта  – суглинок  = 100 Ом*м

                                                                                                         (82)

где, - среднее удельное сопротивление грунта, ;

Определяется сопротивление  растеканию одного вертикального электрода:

 

                              ,                             (83)

где, - длина вертикального электрода, ;

       - расстояние от поверхности земли до середины электрода, ;

      - диаметр забиваемых электродов, .

                                       (84)

Определяется примерное  число вертикальных заземлителей при  предварительно принятом коэффициенте использования:

 

                                                       ,                                            (85)

где, = , так как - коэффициент использования.

        Определение сопротивления растекании  горизонтальных электродов:

                                                                                      (86)             

       Определяется  длина соединительной полосы:

,

где, - расстояние между забиваемыми электродами, .

Определяется  удельное сопротивление для горизонтальных электродов:

где, - длина соединительной полосы, ;

       - расстояние от поверхности земли до середины высоты соединительной полосы:

        Уточняется необходимое сопротивление  вертикальных электродов с учетом  сопротивления горизонтальной полосы:

                                                  ,                                      (87)

        Уточняется число вертикальных  электродов с учетом сопротивления  коэффициента использования:

                                                    ,                                         (88)

        Определяется сопротивление выбранного  заземляющего контура:

                                               

,                                          (89)

Так как сопротивление  заземляющего устройства соответствует  требованиям ПУЭ,  следовательно, расчет произведен, верно.

 

4 Экономическая часть

 

4.1 Расчет затрат на электроснабжение ремонтно-механического цеха

 

Составляется таблица  затрат на покупку необходимого электрооборудования.

Таблица 11. Смета затрат на покупку электрооборудования.

 

Наименование	Тип		Единицы измерения	Кол-во	Стоимость
					За единицу	С учетом кол-ва
1	2		3	4	5	6
Автоматические выключатели	А 3794 АЕ 2056 АЕ 2046		шт. шт. шт.	3 26 60	21409-50 649-00 552-62	64228-50 16874-00 33157-20
Распределительный шинопровод: секции прямые l=3000мм	ШРА73 У3		шт.	21 21 27	140-00	2940-00 2940-00 3780-00
Распределительные пункты	ПР11-7078-31У3 ПР11-3053-31У3 ПР11-3048-31УЗ		шт. шт. шт.	2 1 1	4500-00 4059-00 3553-00	9000-00 4059-00 3553-00
Компенсирующие устройства	УК-0,38-110Н		шт	2	46381-00	92762-00
Кабель АВВГ	4х150 4х95 4х70 4х50 4х25 4х16 4х2,5		м м м м м м м	21,34 50,16 25 58,1 15,4 48,5 53,1	240-35 180-50 135-00 98-00 52-00 32-00 8-50	5131-47 9053-88 3375-00 5693-80 800-80 1552-00 451-35
Провод ПВ3	4х2,5 4х4 4х6		м м м	1504,8 59 33,4	7-35 11-80 18-15	11060-28 696-20 606-21
Всего:							804372,8

 

       Определяются  затраты на монтажные работы  для автоматического выключателя.

       Определяется  заработная плата за единицу:

 ,             (90)

где  ЗП - заработная плата, руб.

       Тст.  – часовая тарифная ставка электромонтера  IV разряда, руб./ч (36,78 руб.)

       Тшт.  – время, затраченное на монтаж, ч.

       Затраты на монтаж остального оборудования рассчитывается аналогично и заносится их в таблицу 12.

       Таблица 12 Затраты на монтаж электрооборудования.

 

Наименование	Тип	Кол-во шт., м.	Кол-во часов	Заработная плата
				За единицу		С учетом кол-ва
1	2	3	4	5		6
Автоматические выключатели	А 3794 АЕ 2056 АЕ 2046	3 26 60	0,3 0,3 0,3	11-03		33-10 286-78 661-80
Распределительный шинопровод: секции прямые l=3000мм	ШРА73 У3	21 21 27	0,25 0,25 0,25	9-20		193-20 193-20 248-40
Распределительные пункты	ПР11-7078-31У3 ПР11-3053-31У3 ПР11-3048-31УЗ	2 1 1	4	147-12		294-24 147-12 147-12
Щитки осветительные	ПР8501-1005-1У3 ПР8501-1001-1У3	2 2	3,5	128-73		257-46 257-46
Компенсирующие устройства	УК-0,38-110Н	2	1,5	55-17		110-34
Трансформатор тока ТПЛ6 У3
Силовые ящики	БПВ-1У3	3	1,2	44-13		132-39
Кабель АВВГ	4х150 4х95 4х70 4х50 4х25 4х16 4х2,5	21,34 50,16 25 58,1 15,4 48,5 53,1	0,2	7-36		156-98 369-18 184-00 427-62 113-34 356-96 390-82
Провод ПВ3	4х2,5 4х4 4х6	1504,8 59 33,4	0,15	5-52		8306-50 325-68 184-37
Всего:					20395-36