Практическоезанятие №12
Цель работы: Научиться:
1. Рассчитывать контуры защитного заземления подстанций напряжением 10/ 0,4 кВ
2. Строить планы размещения заземлителей, расположенных по контуру подстанции
Литература:
1.Б.Ю.Липкин «Электроснабжение промышленных предприятий и установок» Москва, 1990 г.стр.259-264
2.Конспект
3.Справочные материалы по расчету заземляющих устройств
Ход работы:
1.Заполните таблицу исходных данных по таблице № 1 согласно своего номера в журнале.
2.Считаем, что естественные заземлители для создания заземляющего контура не используются. Система заземления состоит из искусственных заземлителей, в качестве которых используются металлические стержни диаметром 14 мм и длиной L=5 м, заглубленные в землю на 0,7 м ниже уровня почвы.
3.Определяем сопротивление заземляющего устройства, состоящего из nзаземлителей, расположенных по контуру подстанции через, а метров (значениерасстояния между заземлителями,а берем из таблицы исходных данных).
В электроустановках напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью, используемой для заземления, сопротивление заземляющего устройства не должно быть более 4 Ом.
В установках 6—35 кВ сопротивление заземляющего устройства в любое время года должно быть
(Ом)(1)
но не более 10 Ом.
и 
, если заземляющее устройство одновременно используется и для установок до 1000 В;
Iз – расчетный ток заземления на землю
Iз= 
А
Lk– суммарная длина электрически связанных между собой кабельных линий,
Из двух значений сопротивления заземления выбираем наименьшее. Заземлители бывают искусственные и естественные. Обычно контур заземления строится из искусственных заземлителей – металлических стержней длиной 5 м сечением 12-16 мм. Сопротивление растеканию заземлителей в основном зависит от удельного сопротивления грунта ρ, которое в свою очередь зависит от состава почвы, температуры и т.д.
Таблица 1. Удельное сопротивления грунтов
| Вид грунта | Удельное сопротивление грунта ρ (Ом*м) |
| Песок | |
| Суглинок | |
| Глина | |
| Садовая земля | |
| Чернозем | |
| Торф |
При этом необходимо учитывать сезонные колебания. Увеличение удельного сопротивления земли в зимнее и сухое летнее время учитывается с помощью коэффициента повышения, который показывает, во сколько раз расчетное удельное сопротивление грунта больше по сравнению с измеренным в теплое время года.
Таблица 2. Расчетные значения коэффициентов повышения сопротивления грунтов
| Характер грунта | Глубина заложения, м | Расчетные коэффициенты | ||
| Ψ1 | Ψ2 | Ψ3 | ||
| Суглинок | 0,8-0,38 | 2,0 | 1,5 | 1,4 |
| Глина | 0-2 | 2,4 | 1,36 | 1,2 |
| Песок | 0-2 | 2,4 | 1,56 | 1,2 |
| Гравий с примесью глины | 0-2 | 1,8 | 1,2 | 1,1 |
| Известняк | 0-2 | 2,5 | 1,51 | 1,2 |
| Садовая земля | 0-3 | - | 1,32 | 1,2 |
Расчетное значение удельного сопротивления грунта в месте установки заземления
ρрасч.= ρ* ψ2 (Ом*м)
Сопротивление одного пруткового заземлителя
Rод.= 0,227*ρрасч. (Ом)
Принимаем размещение заземлителей в ряд с расстоянием между ними
а = 2,5; 5; 10 м.
Число заземлителей
n = 
(шт.)
где Р - величина периметра в метрах
Определяем величину сопротивления всего контура заземляющего устройства
Rз.у.= 
;
Значение 
-коэффициента экранирования при размещении заземлителей по контуру подстанции выбираем по табл.3
Таблица 3. Значения коэффициента экранирования
| Число трубчатых заземлителей | Коэффициент экранирования η при отношении расстояния между заземлителями к их длине (а/ℓ) | ||
| 0,78 | 0,67 | 0,59 | |
| 0,72 | 0,6 | 0,43 | |
| 0,71 | 0,59 | 0,42 | |
| 0,68 | 0,52 | 0,37 | |
| 0,64 | 0,48 | 0,33 | |
| 0,61 | 0,44 | 0,3 |
Если Rз.у. < Rз , контур заземления рассчитан верно и n заземлителей обеспечат надежное заземление подстанции.
9.Если условие выполняется, расчеты закончены. Переходим к п.11
10.Если условие не выполняется, учитываем сопротивление протяженного горизонтального заземлителя, соединяющего под землей вертикальные заземлители.
Rг = 
* lg 
(Ом)
где l – общая длина горизонтальных заземлителей, приравнивается к периметру, м
t = 0, 5…0, 7 м – глубина заложения заземлителей
b = 0, 4 м – ширина полосы
η – Коэффициент экранирования заземлителей
Тогда общая величина сопротивления заземляющего устройства
Rоб = 
(Ом)
Проверяем правильность расчета по условию
Rоб≤ Rзу
11.Составляем план заземляющего устройства в масштабе.
Содержание отчета
1.Тема и цель работы
2.Список литературы
3.Таблица исходных данных
4.Расчеты
5.План заземляющего устройства
6.Ответы на контрольные вопросы
7.Вывод по проделанной работе
Контрольные вопросы
1.Чем отличаются естественные и искусственные заземлители?
2.Что показывает коэффициент повышения Ψ?
3. Назначение системы заземления.
Таблица 1
Таблица исходных данных
| Номер варианта | Размеры ТП м | Тип грунта | Ток заземления Iз А | Удельное сопротивление грунта ρ Ом*м | Расстояние между заземлителями а, м |
| 50×35 | песок | ||||
| 37×25 | садовая земля | ||||
| 27×13 | известняк | ||||
| 119×58 | глина | ||||
| 47×20 | суглинок | ||||
| 30×22 | садовая земля | ||||
| 27×45 | известняк | ||||
| 125×46 | глина | ||||
| 35×68 | суглинок | ||||
| 55×65 | садовая земля | ||||
| 160×55 | известняк | ||||
| 45×90 | глина | ||||
| 130×250 | суглинок | ||||
| 55×45 | садовая земля | ||||
| 68×80 | известняк | ||||
| 57×60 | глина | ||||
| 136×59 | суглинок | ||||
| 122×35 | садовая земля | ||||
| 300×250 | песок | ||||
| 47×74 | садовая земля | ||||
| 350×125 | известняк | ||||
| 230×90 | глина | ||||
| 95×75 | суглинок | ||||
| 85×120 | садовая земля | ||||
| 80×260 | известняк | ||||
| 55×80 | глина | ||||
| 75×90 | суглинок | ||||
| 60×80 | садовая земля | ||||
| 65×110 | известняк | ||||
| 130×240 | глина |