Заземление

Требования к заземлению электрооборудования

Заземление телекоммуникационного оборудования должно выполняться с целью:

защиты персонала от поражения электрическим током при повреждении изоляции;

защиты оборудования от электростатических разрядов;

защиты оборудования от воздействия электромагнитных помех.

Стойки, металлические кронштейны с изоляторами, антенные устройства ТВ, а также металлические части шкафов, кроссов, пультов и другие металлоконструкции оборудования устройств связи должны быть заземлены.. Металлические шкафы, каркасы и другие металлоконструкции, на которых установлено электрооборудование напряжением выше 42В переменного тока, должны иметь защитное зануление путем соединения с нулевой жилой электрической сети напряжением 380/220 В.

Величина сопротивления заземления оборудования должна соответствовать ГОСТ 464-79. Сопротивление заземления в общей точке не должно превышать значения 2 Ом в любое время года.

Рабочее заземление оборудования связи, сигнализации и диспетчеризации следует выполнять согласно техническим требованиям на это оборудование.

Расчет защитного заземления

Исходные данные:

Все оборудование здания питается от трехфазной сети, напряжением 380В с изолированной нейтралью. Общая мощность источников питания сети превышает 100 кВА. Здание имеет железобетонный фундамент на глинистом грунте. Площадь, ограниченная периметром здания 852000м2.

Расчет:

Поскольку питающая сеть не превышает 1000В, имеет изолированную нейтраль и мощность источников питания более 100кВА, в качестве нормативного сопротивления заземления берем Rн = 4 Ом.

В качестве естественного заземлителя используем фундамент здания. Для нашего случая удельное сопротивление грунта (глина) rr = 40 Ом * м; коэффициенты сезонности, зависящие от климатической зоны СНГ Yв = 1,5 - 1,8 при расчете вертикальных электродов и Yг = 3,5 - 4,5 при расчете сопротивления горизонтальных электродов) принимаем равными: Yв = 1,65 Yг = 4.

Удельное электрическое сопротивление грунта в зоне размещения заземлителя определяется по формуле:

r = rr * Yг = 40 * 4 = 160 Ом * м

Сопротивление естественного заземлителя для железобетонного фундамента:

Re = 0,5 r--/--S1/2 = 0,5 *160/2001/2 = 5,66 Ом,

что превышает Rн = 4 Ом.

Следовательно необходим искусственный заземлитель, подключенный параллельно естественному, с допустимым сопротивлением:

Rн.доп. = Re * Rн /(Re - Rн) = 5б7 *4 /(5,7 - 4) = 13,4 Ом.

Искусственный заземлитель располагаем на пониженном и увлажненном участке территории предприятия на расстоянии 30 м от здания. Заземлитель выполняем как систему расположенных в ряд вертикальных электродов в виде стержней длиной l = 2,6м из угловой стали с шириной полки b = 0,05м, верхние концы которых лежат на глубине t0 = 0,7м и соединены полосой связи из стали, сечением 5 х 40мм.

Для вертикальных электродов, удельное сопротивление грунта в зоне размещения заземлителей:

r?= rв * Yв = 40 * 1,65 = 66 Ом * м

Сопротивление одиночного вертикального электрода определим:

Rэ = 0,366 * r????lg 2l/d + 0,5lg (4t+l)/(4t-l))--/--l = 20,32 Ом

где l>>d; t = 0,5l = t0; l, d соответственно длина и диаметр электрода;

для электрода из уголковой стали значение d = 0,95b.

Для определения количества вертикальных электродов n находим предварительно произведение коэффициента использования вертикальных электродов hэ?на их количество:

hэ?* n ?= Rэ /Rн.доп. = 1,52

Задавшись расстоянием a между электродами в виде соотношения a/l, находим n (для a/l = 2; n = 2).

Находим длину L горизонтального проводника, соединяющего вертикальные электроды. При расположении в ряд:

L = 1,05 * (n-1)* a? = 1,05*(2-1)*5,2 = 5,46м

при расположении по контуру,

L = 1,05 * n* a? = 1,05*2*5,2 = 10,92м

Сопротивление горизонтальной полосы при L>>4 t0 >>c,

Rn = (0,366 ??r???L)???lg 2L2/c* t0 = 17,39 Ом.

где с - ширина полосы, равная диаметру вертикального электрода.

При a/l = 2 и n = 2 находим hэ?=0,91 и hn?=0,94. Тогда результирующее сопротивление искусственного заземлителя:

Rи = Rэ * Rn /(Rэ * hэ + Rn * hn *n) = 6,96 Ом.

Полученное значение не превышает допустимого сопротивления

Rн.доп=13,4 Ом.

Поскольку искусственный заземлитель достаточно удален от естественного, можно пренебречь влиянием их полей растекания тока. Тогда общее сопротивление всего комплекса заземления, состоящего из естественного и искусственного заземлителей:

Rз = Rи * Rе /(Rи + Rе) = 3,12 Ом, что меньше Rн = 4 Ом.