Явления при стекании тока в землю через одиночный и групповой заземлитель

Методы расчета одиночного вертикального заземлителя. Способы определения напряжения прикосновения при разных значениях тока. Особенности его прохождения через тело человека. Расчет защитного заземления. Характеристика контурного заземляющего устройства.
Краткое сожержание материала:

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по основам безопасности жизнедеятельности

на тему:

ЯВЛЕНИЯ ПРИ СТЕКАНИИ ТОКА В ЗЕМЛЮ ЧЕРЕЗ ОДИНОЧНЫЙ И ГРУППОВОЙ ЗАЗЕМЛИТЕЛЬ

Расчет одиночного вертикального заземлителя

Задание: определить U_ПР, U_Ш и ток через тело человека для одиночного вертикального заземлителя радиусом r = 0,05 м и длиной l = 5 м, на расстоянии x = 2; 10; 20 м - для U_ПР, и на расстоянии x = 0,8; 10; 20 м - для U_Ш. Ток стекания в землю I_З = 30 А, удельное сопротивление земли _З = 120 Омм, сопротивление тела человека R_h = 1 кОм.

Уравнение потенциальной кривой

.

Выполнение работы

Определим напряжение прикосновения при разных значениях x и ток через тело человека.

U_ПР = _З - _ОСН,

где _З - потенциал заземлителя; _ОСН = _X - потенциал основания.

 = 686,92 В.

а) x = 2 м

_X = 188, 85 В;U_ПР = 686,92 - 188,85 = 498,07 В;I_h = U_ПР/R_h = 0,498 А.

б) x = 10 м

_X = 55,17 В;U_ПР = 686,92 - 55,17 = 631,75 В;I_h = U_ПР/R_h = 0,632 А.

в) x = 20 м

_X = 28,37 В;U_ПР = 686,92 - 28,37 = 658,55 В;I_h = U_ПР/R_h = 0,659 А.

Определяем напряжение шага по формуле:

,

где _X - потенциал в точке x, _X+a - потенциал в точке X+a; а = 0,8 м - расстояние шага.

а) x = 0,8 мU_Ш = 290,30 - 212,93 = 77,37 В;

б) x = 10 мU_Ш = 55,17 - 51,34 = 3,83 В;

в) x = 20 мU_Ш = 28,37 - 27,30 = 1,07 В.

II. Расчет защитного заземления

Задание: рассчитать групповой заземлитель для помещения длиной 60 м и шириной 30 м, в котором используется электрооборудование на напряжение 380 В, суммарной мощностью питающих трансформаторов Р = 400 кВА. Удельное сопротивление грунта для вертикального электрода В = 120 Омм и горизонтального электрода Г = 180 Омм. Тип заземляющего устройства контурный. Ток срабатывания релейной защиты IСР = 90 А.

Выполнение работы

Определяем расчетный ток замыкания на землю I_З. Принимаем в качестве I_З ток срабатывания релейной защиты от межфазного замыкания I_СР

I_З = 1,5I_СР = 135 А.

Определяем требуемое сопротивление заземляющего устройства. Т.к. в нашем случае

U < 1000 В и Р > 100 кВА, то получаем R_З = 4 Ом.

Вычерчиваем предварительную схему размещения электродов в этом устройстве.

Тип заземляющего устройства контурный. Вертикальные электроды имеет форму стержня круглого сечения и расположены у поверхности земли. Длина вертикальных электродов l_В = 6 м, диаметр d = 0,1 м. Горизонтальные - в виде протяженной на поверхности земли полосы шириной b = 0,04 м и длиной l_Г = 6 м. Количество вертикальных электродов равно n_B = 30.

Определяем сопротивления вертикального и горизонтального электродов.

Ом

Ом,

где d = 0,5b = 0,02 м.

Находим для данного случая коэффициенты использования _В = 0,44 и _Г = 0,24. Рассчитаем групповое сопротивление заземлителя

 Ом.

Сравним полученное расчетное сопротивление с требуемым. Должно выполняться следующее условие:

Следовательно, выбранная нами конструкция защитного заземления рассчитана верно.