Порядок расчета защитного заземления
1. Уточняют исходные данные: тип установки, виды основного оборудования, рабочие напряжения, план электроустановки с указанием всех основных размеров оборудования, формы и размеры электродов заземляющего устройства, удельное сопротивление грунта, характеристика климатической зоны, данные об естественных заземлителях, расчетный ток замыкания на землю.
2. Определяют допустимое сопротивление растеканию заземляющего устройства Rдоп по таблице 1.
3. Определяют расчетное удельное сопротивление грунта, в зависимости от вида грунта с учетом коэффициента y.
, (1)
где ρ – удельное сопротивление грунта при влажности 10 – 20 %, Ом*м (таблица 2);
ψ – коэффициент сезонности (таблица 3).
Таблица 1 – Допустимые сопротивления защитных заземлителей в электрических установках
| Характеристика установок | Допустимое сопротив-ление заземлителей Rдоп, Ом |
| Установки напряжением выше 1000 В. Защитное заземление в установках с большими токами замыкания на землю (IЗ > 500 А) | RЗ  0,5
|
| Заземляющее устройство одновременно используется для установок напряжением до и выше 1000 В ( Iз < 500 А) | RЗ = 125 / IЗ 4
|
| Заземляющее устройство используется только для установок выше 1000 В и током замыкания на землю IЗ < 500 A | RЗ = 250 / IЗ 10
|
| Электроустановки напряжением 660/380 В | RЗ 2
|
| Электроустановки напряжением 380 / 220 В | RЗ 4
|
| Электроустановки напряжением 220/170 В | RЗ 8
|
Таблица 2 – Значения удельного сопротивления грунта ρ в зависимости от вида грунта
| Вид грунта | Удельное сопротивление грунта при влажности 10-20%, Ом*м |
| Торф | |
| Глина | |
| Садовая земля | |
| Суглинок | |
| Чернозем | |
| Супесь | |
| Песок | |
| Известняк, мергель | 1000 – 2000 |
| Скальный грунт | 2000 – 4000 |
Примерное распределение республик и областей РФ по климатическим зонам:
I зона: Карелия севернее Петрозаводска, республика Коми, Архангельская и Кировская области, Заволжье восточнее Казани и Самары, Урал. Омская. Новосибирская, Иркутская и Читинская области, южные районы Тюменской области. Хабаровского и Красноярского краев, Приморская и Сахалинская области.
II зона: Ленинградская область, южная часть Карелии, Вологодская
область, центральные районы РФ до Волгоградской области.
III зона: Псковская, Новгородская, Смоленская, Брянская, Курская, Ростовская области.
IV зона: Краснодарский и Ставропольский края, Астраханская области.
Таблица 3 – Значения коэффициента сезонности в зависимости от климатической зоны
| Значение коэффициента сезонности, ψ | Климатические зоны РФ | |||
| I | II | Ш | IV | |
| для вертикальных электродов при глубине заложения их вершины 0,5 – 0,7 м | 1,8 – 2 | 1,5 – 1,8 | 1,4 – 1,6 | 1,2 – 1,4 |
| для вертикальных электродов при глубине заложения их вершины 0,8 – 1,0 м | 1,35 | 1,25 | 1,15 | 1,1 |
| для горизонтальных протяженных электродов | 4,5 –7,0 | 3,5 –4,5 | 2,0 – 2,5 | 1,5 – 2,0 |
4. Определяют сопротивление, Ом, растеканию одного верти-кального заземлителя – стержневого круглого сечения в земле (рисунок 1)
, (2)
где rРАСЧ в – расчетное удельное сопротивление грунта для вертикаль-ных электродов, Ом*м,
lв – длина вертикального заземлителя, м;
d – наружный диаметр заземлителя, м;
t – расстояние от середины заземлителя до поверхности грунта, м, определяется по формуле
| (3) |
t0 – расстояние от поверхности грунта до заглубленного заземлителя.
|
Рисунок 1 – Расположение вертикального заземлителя в земле
5. Определяют расчетное сопротивление растеканию горизонтального электрода
, (4)
где rРАСЧ г – расчетное удельное сопротивление грунта для горизон-тальных электродов, Ом*м,
Lг – длина полосы, м;
В – ширина полосы, м.
6. Установив характер расположения заземлителей в ряд или контуром (рисунок 2), определяют ориентировочное число вертикальных заземлителей
, (5)
Rв – сопротивление вертикального заземлителя, Ом;
Rдоп – допустимое сопротивление заземления, Ом (таблица 1).
7. Задаемся расстоянием между вертикальными заземлителями: отношение расстояния между вертикальными заземлителями к их длине S/l = 1, S/l = 2, S/l = 3. По отношению S/l и n´ (таблицы 4 и 5) определяют коэффициенты использования вертикальных ηв и горизонтальных ηг заземлителей таблицы 4 и 5.
|
|
а – расположение стержней по контуру; б – расположение стержней в ряд;
1 – электродвигатели (объекты заземления); 2 – заземляющие шины внутреннего контура; 3 – заземлители; 4 – соединяющие шины ; 5 – соединительные провода; S – расстояние между стержнями; 1 – длина стержня
Рисунок 2 – Виды защитного заземления
Таблица 4 – Коэффициент использования горизонтальных заземлителей
| Отношение расстояния между стержнями к их длине S/1 | Число вертикальных электродов заземлителя | |||||||||
| При расположении полосы в ряду стержней | ||||||||||
| 0,85 | 0,77 | 0,72 | 0,67 | 0,62 | 0,42 | 0,31 | 0,26 | 0,21 | - | |
| 0,94 | 0,89 | 0,84 | 0,79 | 0,75 | 0,56 | 0,46 | 0,31 | 0,36 | - | |
| 0,96 | 0,92 | 0,88 | 0,86 | 0,82 | 0,68 | 0,56 | 0,52 | 0,49 | - | |
| При расположении полосы по контуру стержней | ||||||||||
| - | 0,45 | 0,36 | 0,34 | 0,27 | 0,24 | 0,22 | 0,21 | 0,2 | ||
| - | 0,56 | 0,43 | 0,40 | 0,32 | 0,30 | 0,29 | 0,28 | 0,27 | ||
| - | 0,70 | 0,60 | 0,56 | 0,45 | 0,41 | 0,39 | 0,37 | 0,36 |
8. Уточняем число вертикальных заземлителей
, (6)
где ηВ – коэффициент использования вертикальных заземлителей.
Таблица 5 – Коэффициент использования вертикальных заземлителей
| Отношение рас-стояния между стержнями к их длине S/1 | При размещении стержней в ряд | При расположении стержней по контуру | ||
| Ориентировочное число стержней n′ | ηв | Ориентировочное число стержней n′ | ηв | |
| 0,84 | 0,66 | |||
| 0,76 | 0,58 | |||
| 0,67 | 0,52 | |||
| 0,56 | 0,44 | |||
| 0,51 | 0,38 | |||
| 0,47 | 0,36 | |||
| 0,9 | 0,76 | |||
| 0,85 | 0,75 | |||
| 0,79 | 0,66 | |||
| 0,72 | 0,61 | |||
| 0,66 | 0,55 | |||
| 0,65 | 0,52 | |||
| 0,93 | 0,84 | |||
| 0,9 | 0,78 | |||
| 0/85 | 0,74 | |||
| 0,79 | 0,68 | |||
| 0,76 | 0,64 | |||
| 0,74 | 0,62 |
9. Определяют сопротивление растеканию тока группового заземлителя
. (7)
10. Если выполняется условие, что
R < Rдоп, (8)
то расчет выполнен правильно. Если же условие не выполняется, то необходимо увеличить число вертикальных заземлителей или же изменить вид защитного заземления.
Методика решения задачи 2
Статистический метод анализа травматизма основан на анализе статистического материала по травматизму, накопленного на предприятии или в отрасли за несколько лет. При рассмотрении итогов работы предприятий по охране труда чаще всего анализируют динамику частоты и тяжести травматизма.
Коэффициент частоты несчастных случаевхарактеризует число несчастных случаев, приходящихся на 1000 работающих за изучаемый период. Коэффициент частоты несчастных случаев без учета несчастных случаев со смертельным исходом
, (1)
со смертельным исходом
, (2)
где U – число несчастных случаев без учета смертельных исходов,
Uc – число несчастных случаев со смертельным исходом,
V – численность работников.
Коэффициент тяжести несчастных случаевпоказывает среднее число дней трудоспособности приходящееся на одного пострадавшего от несчастного случая за определенный период.
Коэффициент тяжести без учета и с учетом несчастных случаев со смертельным исходом:
, (3)
где Tu – дни нетрудоспособности без учета несчастных случаев со смертельным исходом.
Uс – число несчастных случаев со смертельным исходом.
Рисунок 1 – Методы анализа производственного травматизма
Последствия несчастного случая со смертельным исходом, согласно рекомендациям Международной организации труда, условно приравнены к 7500 дням потери трудоспособности.
При проведении анализа производственного травматизма статистическим методом используют также коэффициент нетрудоспособности, который определяется по формуле
без учета несчастных случаев со смертельным исходом
, (4)
для несчастных случаев со смертельным исходом
(5)