Расчет заземляющих устройств

Так как потребители, подключенные к отдходящим от подстанции временным ВЛ постоянно передвигаются, к сооружению заземляющих контуров предъявляется должный уровень.

На заранее выбранной площадке буровым станком СБШ-250МН бурится 40-50 скважин, глубиной 6 м, диаметром 250 мм, и вставляются заземляющие электроды. Скважины затрамбовываются концентратом. Производится контрольный замер сопротивления заземления. Площадка засыпается кварцитным щебнем и планируется под установку опор и передвижной подстанции. При таком сооружении величина замера не превышает 1 Ом. При замерах заземления экскаваторов и буровых станков величина сопротивления составляет 2-3 Ома.

Целью защитного заземления является снижение до безопасной величины напряжения относительно земли на нетоковедущих частях электрооборудования, случайно оказавшихся под напряжением вследствие нарушения или пробоя изоляции.

Устройство главного заземлителя предусматриваем возле ГПП из труб диаметром d=5,8см, длинной l_тр.=300 см. Трубы заглубляются на глубину h=50 см и соединяются между собой стальным прутом d=1 см. Грунт имеет удельное сопротивление r=0,5×10⁴ Ом×см. Для заземления экскаваторов в карьере от главного заземлителя на опорах воздушной ЛЭП прокладываются заземляющие провода АС-50. Наибольшая длина заземляющего провода 2 км. Так как заземление выполняется общим для установок до и свыше 1000 В, то общее допустимое сопротивление заземления принимаем R_{з. общ.}=4 Ом.

Определяем емкостный ток однофазного замыкания на землю:

где, U_л – линейное напряжение, кВ;

l_кл – общая длина электрически связанных между собой кабельных линий, км

l_вл – общая длина электрически связанных между собой воздушных линий, км

Определяем общее сопротивление сети заземления:

где, U_{доп. пр.} – допустимое напряжение прикосновения, В;

k_пр – коэффициент прикосновения (для карьерных сетей k_пр.=1).

Сопротивление центрального заземляющего контура рассчитываем из условия R_{з. общ.}=4 Ом.

где, R_пр. – сопротивление соединительных проводов, Ом;

R_г.к. –сопротивление заземляющей жилы гибкого кабеля бурового станка, Ом;

где, 0,8 – длина ЛЭП от ГПП до наиболее удалённой установки 0,4 кВ, км;

r₀ – удельное активное сопротивление провода АС-50, Ом/км.

где, l_{г. к.} – длина кабеля КШВГ 3´95+1´25 для бур. станка, м;

g - удельная проводимость жил кабеля, м/Ом×мм²;

S – сечение заземляющей жилы кабеля, мм².

Определяем сопротивление одного трубчатого электрода:

где, h' – расстояние от поверхности земли до середины трубы, см;

Определяем ориентировочное число труб:

трубы.

где, h_{эк. эл.} – коэффициент экранирования, учитывающий взаимное влияние элементов заземлителя для (L_тр. – расстояние между трубчатыми заземлителями, см) и расположении их по контурам h_{эк. эл.}=0,68.

Количество труб с учётом h_{эк. эл.}:

Длина соединительного прута:

l_пр.=1,05× m_эл.× L_тр.=1,05× 6× 6=38 м,

где, L_ТР – расстояние между трубами.

Сопротивление растеканию соединительного стального прута:

где, - ширина полосы.

Сопротивление заземлителя с учётом коэффициентов экранирования:

где, h_{эк. эл.}=0,73 и h_{эк. пр.}=0,56.

Сопротивление защитного заземления наиболее удалённого приёмника 0,4кВ:

,

это удовлетворяет нормам ПБ.

Сопротивление заземляющего провода до экскаватора:

R_пр.эк.= 2 × r₀= 2 × 0,65=1,3 Ом.

Сопротивление заземляющей жилы кабеля КШВГ 3´35+1´10:

Общее сопротивление заземления на стороне 6 кВ до наиболее удалённого экскаватора:

.

Напряжение прикосновения:

Расчетное напряжение прикосновения значительно меньше допустимого.