Расчёт параметров типового заземления вальцевого размольно-шелушильного агрегата

Повышение электробезопасности в установках достигается применением систем защитного заземления, зануления, защитного отключения и других средств и методов защиты, в том числе знаков безопасности и предупредительных плакатов и надписей.

При наличии заземления вследствие стекания тока на землю напряжение прикосновения уменьшается и, следовательно, ток, проходящий через человека, оказывается меньше, чем в незаземленной установке. Чтобы напряжение на заземленном корпусе оборудования было минимальным, ограничивают сопротивление заземления. В установках 380/220 В оно должна быть не более 4 Ом, в установках 220/127 В-не более 8 Ом. Если мощность источника питания не превышает 100 кВА, сопротивление заземления может быть в пределах 10 Ом.

В качестве заземляющих устройств электроустановок в первую очередь должны быть использованы естественные заземлители. Возможно применение железобетонных фундаментов промышленных зданий и сооружений. При отсутствии естественных заземлителей допускается применение переносных заземлителей, например, ввинчиваемых в землю стальных труб, стержней, уголков. После заглубления в землю они должны иметь концы длиной 100…200 мм над поверхностью земли, к которым привариваются соединительные проводники. Категорически запрещается использовать в качестве заземлителей трубопроводы с горючими жидкостями и газами. Зануление состоит в преднамеренном соединении металлических нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением вследствие пробоя изоляции, с нулевым защитным проводником. При замыкании любой фазы на корпус образуется I контур короткого замыкания, характеризуемый силой тока весьма большой величины, достаточной для «выбивания» предохранителей в фазных питающих проводах. Таким образом, электроустановка обесточивается. Предусматривается повторное заземление нулевого проводника на случай обрыва нулевого провода на участке, близком к нейтрали. По этому заземлению ток стекает на землю, откуда попадает в заземление нейтрали, по нему во все фазные провода, включая имеющий пробитую изоляцию, далее на корпус. Таким образом, образуется контур короткого замыкания.

Схема зануления вальцевого станка в трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью: 1 — трансформатор; 2 — сеть; 3 — предохранитель; 4 — обмотка электродвигателя; 5 — корпус электродвигателя; 6 — зануляющий проводник; 7 — нулевой защитный проводник; 8 — сопротивление заземления нейтрали Защитное отключение электроустановок обеспечивается путем введения устройства, автоматически отключающего оборудование — потребитель тока при возникновении опасности поражения током. Схемы отключающих автоматических устройств весьма разнообразны. Во всех случаях система срабатывает на превышение какого-либо параметра в электрических цепях технологического оборудования (силы тока, напряжения, сопротивления изоляции). На рис. 4.4 представлена схема защитного отключения с использованием реле максимального тока. Повышение электробезопасности достигается также путем применения изолирующих, ограждающих, предохранительных и сигнализирующих средств защиты.

Принципиальная схема устройства защитного отключения электропитания размольно-шелушильного агрегата: 1 — реле максимального тока; 2 — трансформатор тока; 3 — проводник; 4 — заземлитель; 5 — электродвигатель; 6 — пускатель; 7 — блок-контакты; 8 — сердечник; 9 — катушка пускателя; 10, 12, 13 — кнопки; 11 — вспомогательное сопротивление На зерноперерабатывающих предприятиях применяются одиночные заземлители в виде горизонтальной или вертикальной полос.

Одиночные заземлители: а) вертикальный стержневой; горизонтальный полосовой.

Для искусственного заземлителя проектируемого станка примем стальной стержень диаметром dст=0,04 м и длиной lст=2 м; полоса стальная шириной bп =0,02 м и длиной lп =15 м.

Расстояние между вертикальными заземлениями, а =1,5 м, глубина заложения Н0 =0,5 м.

Заземляющее устройство представляет собой систему вертикальных электродов, соединённых горизонтальным проводником.

Электроды расположены в ряд. Для зоны Ростовской области грунт — чернозём. Поэтому удельное сопротивление грунта черн =30 Ом м; климатический коэффициент =1,32 (влажность).

Определим величину расчётного удельного сопротивления грунта.

pрасч =черн = 30×1,32 = 39,6 Ом м Рассчитаем сопротивление растеканию тока одиночного заземлителя Rст

Rст =.

Где lст длина стержня = 2 м; dст диаметр стержня = 0,04 м; Нст глубина заложения стержня Нст = Н0 + = 1,5 м.

Подставим соответствующие значения в вышеприведенное выражение.

Rст = = 14,82 Ом Ориентировочное число заземлителей.

По ориентировочному числу заземлителей определим коэффициент использования вертикальных заземлителей (таблица 5 ПУЭ). Уточним их количество.

Определим сопротивление соединительной полосы.

Где.

Определим общее сопротивление защитного заземления вредный зерноперерабатывающий оборудование вентиляция.

Полученное сопротивление меньше допустимого (4Ом) — заземление будет полностью выполнять свою задачу. Однако расхождение между общим и допустимым сопротивлением заземления составляет 35%, а это не желательно. Поэтому для уменьшения разницы примем количество заземлителей n = 5 шт. тогда:, а 3 Ом 4 Ом.

Расхождение 25% обеспечивает запас и удовлетворяет требованиям.