2.2. Розрахунок захисного заземлення

Схема вакуумної установки ВУП-5М, для якої буде проводитися розрахунок приведена на рисунку 2.3

Рис.2.3. Схема вакуумної установки ВУП-5М [26]:

1 – робочий об’єм;

2 – дифузійний насос;

3 – форвакуумний насос;

4,5,11,14 – електромагнітні клапани;

6 – клапан пневматичного типу;

7-10 – датчики для вимірювання тиску;

15 – форбалон

ПУЕ обмежує величини опору захисного заземлення. Для установок до 1000 В, якщо потужність джерел електричного струму Р > 100 кВа, тоді R_З = 4 Ом; при Р < 100 кВа – R_З = 10 Ом.

За мету завдання прийнято розрахунок заземлюючого пристрою для установки ВУП-5М [26].

Для розрахунку заземлюючого пристрою використаємо наступні дані:

характеристика об'єкту – напруга мережі до 1000  В;

тип заземлюючого пристрою – заглиблений;

розмір заземлювача: l_з=2,5 м – довжина стержня,

d = 6 см – діаметр стержня, глибина закладення заземлювачів h_з=0,8 м;

розташування заземлювачів – вертикально в один ряд;

з’єднувальна смуга – прямокутна;

ґрунт в районі будівлі – глина;

Кліматична зона – четверта.

Послідовність розрахунку

1. Визначаємо відстань між заземлювачамизі співвідношення;

,

де - довжина заземлювача;

с — коефіцієнт для заглиблення стаціонарних заземлювачів, с=1;

(см);

(см).

2. Відповідно до ПУЕ, ПТБ і ПТЕ визначуваний опір розтіканню струму, що допускається в заземлюючому пристрої R_з для мережі до 1000 В з ізольованою і глухо заземленою нейтралю R_з = 10 Ом.

3. Визначимо розрахунковий питомий опір ґрунту для стержнів і для смугового заземлювача з урахуванням несприятливих умов, що враховуються підвищувальним коефіцієнтом. Підвищувальні коефіцієнти для стержня К_п.ст і для смуги К_п.п, які враховують зміни опору ґрунту в різну пору року залежно від випадання опадів приймаємо К_п.ст=2, К_п.п =5,75 (Додаток А, табл.2)

(Ом∙см);

(Ом∙см);

де _табл - питомий опір ґрунту, _табл = Ом∙см (Додаток А, табл.1).

4. Визначаємо опір розтіканню струму для одиночного стрижневого заглибленого заземлювача, розташованого нижче за поверхню землі на 0,8 м.

;

де t - відстань від поверхні землі до середини стержня;

см;

h - глибина заглиблення стержнів;

- довжина стержнів;

см

Ом

Визначуваний коефіцієнт екранування стержнів _е.ст при приблизному числі стержнів = 15 і відношенні _е.ст=0,55(Додаток А, табл.3).

Необхідна кількість стержнів з урахуванням коефіцієнта екранування:

5. Визначаємо приблизну кількість стержнів:

.

Розрахунковий опір розтіканню струму при прийнятому числі стержнів:

6. Визначаємо довжину з’єднувальної смуги:

;

(см).

7. Визначаємо опір розтіканню струму в з’єднувальній смузі:

де h_з — глибина заставляння від поверхні землі, h_з = t = 80 (см);

b_п – ширина сполучно смуги;

Коефіцієнт екранування _э.сп для сполучної смуги при і відношенні приймаємо _э.сп. = 0,34 (Додаток А, табл.4). Тоді, розрахунковий опір розтіканню струму в сполучній смузі (з урахуванням коефіцієнту екранування):

де n_п – число сполучних смуг; n_п = 1

8. Визначаємо загальний розрахунковий (теоретичний) опір розтіканню струму в стержнях і сполучній смузі:

Висновок: порівнюючи R_з і , ми бачимо, що використовувана система заземлення для даного випадку ефективна R_з =10 Ом  =9,06Ом.