Задача дипломного проекта 13

6.2.10. Выравнивание потенциалов

Как известно, напряжение прикосновения или шага получается тогда, когда есть разность потенциалов между основанием, на котором стоит человек, и корпусами оборудования, которых он может коснуться, или между ногами. Если соединить посредством дополнительных электродов и проводников места возможного касания телом человека, то не будет разности потенциалов и связанной с ней опасности.

Выравнивание потенциалов корпусов электрооборудования и связанных с ним конструкций и основания осуществляется устройством контурного заземлителя, электроды которого располагаются вокруг здания или сооружения с заземленным или зануленным оборудованием. Внутри контурного заземлителя под полом помещения или площадки прокладываются горизонтальные продольные и поперечные электроды, соединенные сваркой с электродами контура. При наличии зануления контур присоединяется к нулевому проводу.
Выравнивание потенциалов корпусов оборудования и конструкций осуществляется присоединением конструкций и всех корпусов к сети зануления или заземления.
Выравнивание потенциалов применяется как дополнительный технический способ защиты при наличии зануления или заземления в помещениях с повышенной опасностью или особо опасных.

6.3. Расчёт заземления

В качестве искусственного заземления применяем стальные прутья диаметром 50 мм и длиной 5 м. Для связи вертикальных электродов и в качестве самостоятельного горизонтального электрода, используем полосовую сталь сечением 4x12 мм.

Определяем сопротивление растеканию тока одиночного вертикального заземления, Ом [ 4 ]

R_в =(2l)(ln(2l/d)+0.5ln((4t+l)/(4t-l)) Ом (6.1)

где l – длина заземления, м

d – разность наружного и внутреннего диаметроа трубы (при D = 50 мм  d_o = 40 мм)
t – глубина заложения половины заземления, м
 - расчетное удельное сопротивление грунта, омм.

 = _изм  , (6.2)

где _изм – удельное сопротивление грунта =500 ом

 - коэффициент сезонности = 1.3.

Подставляя известные величины в формулу (6.2), получим:

 = 5001.3 = 650 Омм

Определим глубину заложения половины заземления, м [ 4 ]

t = 0.5l+t_o м, (6.3)

где t_о – расстояние от поверхности земли до верхнего конца заземлителя, принимаем = 0.5 м.

Подставляя известные величины в формулу (6.1), получим:

R_в = 650(25)(ln(10/0.01)+0.5ln(17/7) = 179.75 Ом.

Определим число заземлений по формуле [ 4 ]

n = R_в/(R₃) шт,

где R₃ – наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства, Ом

 - коэффициент использования вертикальных заземлителей без учета влияния соединительной полосы = 0.71 (электроды размещены по контуру).

n = 179.75(40.71) = 63.29 шт.

Принимаем n = 64 шт.

Определим сопротивление растеканию тока горизонтальной соединительной полосы, Ом [ 4 ]

R_n = /(2l₁)ln(2l₁²/(bt₁) Ом, (6.4)

где t₁ – глубина заложения полосы, м

b – ширина полосы, м
l₁ – длина полосы, определяется как

l₁ = 1.05an м, (6.5)

где a – расстояние между вертикальными заземлениями, м

a = 3l = 35 = 15 м,

Подставляя известные величины в формулу (5.5) , получим:

l₁ = 1.051564 = 1008 м.
Подставляя известные величины в формулу (5.4), получим:

R_n = 650(21008)ln(21008²(0.0123)) = 1.8 Ом.

Определим сопротивление растеканию тока заземляющего устройства [ 4 ]

R_o = R_вR_n/(R_вR_n+R_nn_в) Ом, (6.6)

где _в – коэффициент использования горизонтального полосового заземлителя, соединяющего вертикальные заземлители, м.

Подставляя известные величины в формулу (2.6), получим:

R_o = 179.51.8/(179.50.33+1.80.7164) = 2.29

Допустимое сопротивление защитного заземления по ГОСТ 12.1.038-82 не должно превышать 4 Ом.

R_o не превышает допустимого сопротивления защитного заземления 2.29<4.