Безопасность жизнедеятельности на производстве

По формуле (3) имеем:

.

Принимаем 25 шт.

4. По табл. 6.9 [2] находим коэффициент использования  при шт., приняв схему размещения по контуру: .

Тогда по формуле (3) число вертикальных заземлителей во втором приближении будет равно:

.

Принимаем 54 шт.

5. Определяем  сопротивление горизонтального  заземления — прутка, соединяющего  вертикальные заземлители.

Рис. 2 Схема горизонтального заземлителя

Для замкнутого контура:

                               ,    (4)

где  м;

       м — длина горизонтального  заземлителя.

Для горизонтального  заземлителя для II климатической зоны и нормальной влажности принимаем .

По формуле (2) имеем:

Ом·м.

Тогда по формуле (4) имеем:

Ом.

6. Определяем  расчетное сопротивление группового  искусственного заземлителя, состоящего из 54 вертикальных заземлителей (длиной м), соединенных прутком по формуле:

                               ,    (5)

где  — коэффициент использования горизонтальных заземлителей (табл. 6.9 [2]).

Имеем при  шт.: , .

Тогда по формуле (5):

Ом < .

Условие выполняется.

Окончательно  принимаем  шт.

 

Рис. 3 Схема контурного ЗУ

 

Задание 5. Рассчитать и построить молниезащиту производственного объекта по исходным данным. При этом ввод электропитания, телефона и радио принят кабельный. 

Исходные  данные для варианта №13:

Размер объекта  —  м;

Класс зоны по ПУЭ  помещения —В-1б;

Степень огнестойкости  здания —II;

Местонахождение объекта —Ленинградсксая обл.;

Тип фундамента —ж/б; 
 

Расчет молниезащиты ведем в следующем порядке:

1. Определяем  категорию по молниезащите объекта  и тип зоны защиты в зависимости  от назначения здания, его местонахождения  и среднегодовой продолжительности  гроз в этой местности.

1.1 Для Тверской  области по карте (рис. 3 РД 34.21.122-87) определяем величину среднегодовой продолжительности гроз:

ч.

Определяем удельную плотность ударов молнии в землю. При  ч она составит:

1/км²·год.

1.2 Определяем  количество поражений молнией объекта в год. Для здания прямоугольной формы:

                         ,   (1)

где  — наибольшая высота здания, м;

        и  — соответственно ширина и длина здания, м;

       — среднегодовое число ударов молнии в 1 км² земной поверхности в месте нахождения здания, 1/км²·год.

По формуле (1) имеем:

1/год.

1.3 По табл. 8.1 [1] для здания с помещениями  класса В-Iб по ПУЭ в местах со средней продолжительностью гроз 20 ч в год и более, II степени огнестойкости и должна быть принята II категория молниезащиты, зона Б. По этой категории здания должны быть защищены от прямых ударов молнии и заноса высокого потенциала через наземные (надземные) металлические коммуникации. Для зоны Б надежность защиты 95% и выше.

2. Для защиты  от прямых ударов молнии принимаем  многократный стержневой молниеотвод,  устанавливаемый на здании. При  этом предусматриваем установку  шести стержневых молниеотводов,  размещенных по краям крыши.

Рис. 1 Схема расположения молниеотводов

Высоту молниеотводов  задаем на 4…7 м выше высоты здания. Принимаем  м.

3. определяем  параметры зон защиты для возможных идентичных пар молниеотводов: №1—№2, №1—№5, №1—№6.

Для пары молниеотводов  №1—№2 имеем: < м< м

м;

м;

м.

Для пары молниеотводов №1—№6 имеем: м< м< м

м;

м;

м.

Для пары молниеотводов  №1—№5 имеем: м < м < м;

м;

м;

м. 
 
 

4. Вычерчиваем  в масштабе зону защиты на  профиле и плане объекта и  удостоверяемся, что все части  здания в плане и по высоте  находятся внутри зоны защиты, т. е. обеспечивается полная защита от прямых ударов молнии.

 
 
 

Рис. 2 Молниезащита здания III категории многократным стержневым молниеотводом, установленном на здании 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Выбираем конструкцию  молниеотвода с учетом требований п. 3.1…3.8 и п. 2.25…2.33 РД 34.21.122-87.

Молниеприемники выполняем из стальных стержней сечением не менее 100 мм² и длиной 8 м (6 м — над крышей, 2 м — крепление к стене здания).

Токоотводы выполняем  из стальной проволоки диаметром 6 мм. Соединение молниеприемников с токоотводами и токоотводов с заземлителями выполняем сваркой.

В качестве заземлителя  используем стальной двухстержневой заземлитель:

полоса размером мм;

стержни диаметром 15 мм.

Рис. 3 Схема заземлителя

Молниеприемники и токоотводы защищаем от коррозии путем окраски.

Для защиты от заноса высокого потенциала по внешним наземным (надземным) коммуникациям их на входе  в здание присоединяем к искусственному заземлителю.

Молниеприемники на здании закрепляем при помощи растяжек — тросов.

Соединение тоководов  и заземлителей выполняется сварное  для обеспечения непрерывной  электрической связи между ними. Фундамент здания нельзя использовать, так как он бетонный и не соответствует требованиям п. 1.8 РД 34.21.122-87.

Внутри зданий и сооружений между трубопроводами и др. металлическими конструкциями  в местах их взаимного сближения  на расстояние не менее 10 см через каждые 20 см следует приваривать или припаивать перемычки из стальной проволоки диаметром не менее 5 мм или стальной ленты сечением не менее 24 мм².

В соединениях  элементов трубопроводов или  др. протяжённых металлических предметов  должны быть обеспечены переходные сопротивления  не более 0,03 Ом на каждый контакт.

Для защиты наружных установок от вторичных появлений  молнии металлические корпуса установленных  на них аппаратов должны быть присоединены к заземляющему устройству ЭО или  к заземлителю защиты от прямых ударов молнии. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Задание 6. Рассчитать проектируемую сеть зануления ЭУ промышленного предприятия, цеха, ВЦ или промобъекта, если известно:

— электропитание осуществляется четырехжильным кабелем  от масленного трансформатора с вторичным  напряжением 400/223 В;

— сопротивление  естественного заземлителя Ом;

— количество вертикальных заземлителей шт.;

— длина вертикальных заземлителей м;

— заглубление  вертикальных заземлителей в землю  от поверхности  м. 

Исходные  данные для варианта №13:

Мощность трансформатора —  кВ·А;

Соединение обмоток  — / Y₀;

Сечение фазного  провода —  мм²;

Длина фазного  провода —  м;

Материал —  медь;

Номинальный ток  плавкого элемента —  А;

Коэффициент кратности  тока — ;

Сопротивление замыкания фазы на землю —  Ом;

Табличное удельное сопротивление грунта — Ом·м;

Диаметр вертикального  и горизонтального заземлителя  м;

Длина горизонтального заземлителя — м;

Значение  ;

Тип контура  ЗУ — замкнутый. 

Расчет защитного  зануления ведем в следующем  порядке:

I Расчет на отключающую способность.

1. Определяем  требуемый по ПУЭ ток однофазного  короткого замыкания по формуле:

А.

2. Вычисляем  сопротивление петли «фаза —  нуль» по формуле:

                         ,   (1)

где  и — активные сопротивления фазного и нулевого защитного проводников соответственно, Ом, определяются по формуле:

                                     ,     (2)

            где  — удельное сопротивление проводника, для алюминия Ом·мм²/м;

                   — длина проводника, м;

                   — сечение, мм²;

        и  — внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого защитного проводников соответственно, Ом;

       — внешнее индуктивное сопротивление  петли «фаза — нуль».

По формуле (2) имеем:

Ом.

В качестве НЗП  выбираем четвертую жилу кабеля сечением мм². Тогда по формуле (2) имеем:

Ом.

Величинами  , и пренебрегаем из-за их малости.

Подставив найденные  значения и в формулу (1) получим:

Ом.

3. Вычисляем  фактический ток при однофазном  коротком замыкании в проектируемой  сети зануления по формуле:

                                     ,    (3)

где  — фазное напряжение, В;

       — полное сопротивление трансформатора, Ом, (по табл. 7.3 [2]).

По формуле (3) имеем:

А.

Условие выполнено, сечение НЗП выбрано правильно.

II Расчет ЗУ для нейтрали трансформатора.

1. Определяем  сопротивление заземление нейтрали  заземлителя по формуле:

                               ,     (4)

где  — предельно допустимое напряжение прикосновения, принимаем по табл. 2 [5] для переменного тока равным 20 В.

По формуле (4) имеем:

Ом.

2. Определяем  расчетное сопротивление грунта  в том месте, где будет сооружаться  сопротивление по формуле:

                                     ,    (5)

где  — климатический коэффициент, принимаемый по табл. 6.4 [2].

По  Ом·м определяем вид грунта в табл. 6.3 [2] — суглинок. Тогда .

По формуле (5) имеем: