Разработка интеллектуальной системы мониторинга компании GN Nettest для сетей ОКС7, GSM и IN

Согласно Техническому циркуляру в электроустановках напряжением выше 1 кВ с заземлённой нейтралью, расположенных внутри зданий или примыкающих к промышленному зданию с железобетонным фундаментом, рекомендуется использовать фундамент в качестве заземлителя без сооружения искусственных заземлителей, если выполняется условие:

, (56.1.)

где - площадь, ограниченная периметром здания, м²; - коэффициент; - удельное эквивалентное электрическое сопротивление земли, Ом · м, рассчитывается по формуле:

, (6.2.)

где и расчетное удельное электрическое сопротивление соответственно верхнего и нижнего слоев земли, Ом · м; и - безразмерные коэффициенты (=3,6, =0,1, если > и =110, =3·10^-3, если <); - толщина верхнего слоя земли, м.

В электроустановках напряжением до 1 кВ сетей с глухозаземленной нейтралью, чем является ПЭВМ, следует использовать железобетонные фундаменты зданий в качестве заземлителя, если выполняется соотношение:

S > S₀, (6.3.)

где S₀ - критический параметр, м², значения которого приведены в таблице 5.2.

Таблица 5.2. Значение параметра S₀ в формуле (5.3.)

Расчет защитного заземления.

Расчет заземлителей электроустановок напряжением до 1 кВ, а также свыше 1 до 35 кВ включительно выполняют обычно методом коэффициентов использования по допустимому сопротивлению заземлителя растеканию тока. При этом допускают, что заземлитель размещен в однородной земле. Для электроустановок сети с эффективно заземлённой нейтралью напряжением 110 кВ и свыше заземлитель рассчитывают способом наведённых потенциалов, как по допустимому сопротивлению, так и по допустимому напряжению прикосновения. При этом необходимо учитывать многослойное строение земли, представляя ее в расчете в виде двухслойной модели.

Цель расчетного защитного заземления - определение количества электродов заземлителя и заземляющих проводников, их размеров и схемы размещения в земле, при которых сопротивление заземляющего устройства растеканию тока или напряжение прикосновения при замыкании фазы на заземленные части электроустановок не превышают допустимых значений.

Для расчета используются следующие исходные данные:

тип, вид оборудования;

рабочие напряжения;

суммарная мощность генераторов или трансформаторов, питающих данную сеть;

режим нейтрали сети;

способы ее заземления и т.п.;

план электроустановки с указанием размеров и размещения оборудования;

данные об естественных заземлителях, в частности измеренное сопротивление конструкции растеканию тока, которые допускаются ПУЭ для использования в качестве заземлителей;

Если измерить сопротивление естественного заземлителя не представляется возможным, то нужно иметь сведения о его конфигурации, размерах, материале, глубине заложения в землю и другие данные, необходимые для определения его сопротивления расчетным методом:

удельное электрическое сопротивление земли на участке размещения заземлителя, полученное непосредственным измерением по методике, приведённой ниже, и характеристика погодных условий во время измерений.

При невозможности проведения измерений необходимо знать тип земли и степень ее неоднородности в зависимости от глубины. Следует определить признаки климатической зоны, в пределах которой сооружается заземлитель.

Как было уже сказано раннее, для расчета заземления необходим план размещения оборудования. Соответствующий план представлен на рисунке 5.3.

Рисунок 5.2. - План размещения оборудования

Пунктирной линией показано расстояние от оборудования до заземлителя.

Основная задача при расчете заземления - это расчет сопротивления заземлителя. В данном случае будет использоваться естественный заземлитель, а точнее фундамент. Сопротивление фундамента согласно ГОСТ 12.1.030-81 рассчитывается по формуле:

, (5.4.)

где - площадь, ограниченная периметром здания на уровне поверхности земли, м²; рассчитывается по формуле (5.2.). Согласно ПУЭ наибольшие допустимые значения заземляющего устройства составляют:

для электроустановок напряжением до 1 кВ =10 Ом при мощности генераторов и трансформаторов 100 кВ · А и менее (в том числе если они работают параллельно и суммарная мощность не превышает 100 кВ·А); = 4 Ом во всех остальных случаях.

Следовательно, исходя из этого утверждения, следует сделать вывод, что сопротивление фундамента не должно превышать 4 Ом, т.е. Ом.

Для определения необходимо знать и расчетное удельное электрическое сопротивление соответственно верхнего и нижнего слоев земли, Ом · м, которые рассчитываются по соответствующим формулам:

, (5.5.)

где - высота верхнего слоя земли на глубине, которой расположен заземлитель, - удельное сопротивление, Ом · м, соответственно первого слоя.

, (5.6.)

где - высота нижнего слоя земли на глубине, которой расположен заземлитель, - удельное сопротивление, Ом · м, соответственно второго слоя.

Схема расположения заземлителя в земле представлена на рисунке 5.3.

Рисунок 5.3. - Схема расположения заземлителя в земле

Заземлитель расположен в земле глубиной 6 м: h₁= 1 м; h₂= 5 м. и табличные значения, соответственно =10-50 Ом · м для чернозема, =500-1500 Ом · м для песка. Для расчета будем брать среднее арифметическое значение для этих промежутков. Ом · м, Ом · м.

Рассчитаем по формулам (6.5.) и (6.6.) расчетное удельное электрическое сопротивление соответственно верхнего и нижнего слоев земли, Ом · м.

Ом · м; ;

Ом · м; ;

Используя формулу (6.2.) рассчитаем - удельное эквивалентное электрическое сопротивление земли, Ом · м. Так как <, то =110, =3·10^-3. =500 м

Ом · м.

Используя формулу (5.4.) сопротивление фундамента. =500 м.

Ом; .

Так как Ом, следовательно, для заземления системного блока оператора подходит естественный заземлитель фундамент. Все расчеты проводились на MathCad v7.0.

По результатам исследования рабочего помещения можно сделать следующие выводы:

- рассматриваемое помещение соответствует санитарным нормам, предъявляемым к помещениям для работы с ПЭВМ (площадь и объем помещения в расчете на одно рабочее место и площадь оконных проемов находятся в пределах установленных норм);

- параметры рабочего места соответствуют нормам;

- микроклимат в помещении удовлетворяет требования санитарных норм по температуре, влажности и скорости движения воздуха;

- вредные факторы на рабочем месте находятся в пределах норм;

- в помещении соблюдены нормы по электро- и прожаробезопасности;

- для обеспечения нормируемой освещенности в помещении достаточна площадь световых проемов 11,2 м².

Заключение