Монтаж заземляющих устройств

Размещено на http://allbest.ru

Курсовая работа

Монтаж заземляющих устройств

Задание на курсовую работу

1. Монтаж заземляющих устройств.

2. Рассчитать заземляющее устройство (ЗУ) в электроустановках (ЭУ) с изолированной нейтралью (ИН).

Дано:

Вид ЗУ - рядное;

Климатическая зона - III;

Вертикальный электрод - круглая сталь d=12, L=5 м ;

Горизонтальный - пруток d=10.

Требуется:

- определить расчетный ток замыкания на землю (I_з) и сопротивление ЗУ (R_з);

- определить расчетное сопротивление грунта ();

- выбрать электроды и рассчитать их сопротивление;

- уточнить число вертикальных электродов и разместить их на плане.

Введение

Курсовая работа - это завершающий этап в изучении дисциплин «Монтаж электрооборудования», направленная на закрепление и систематизацию полученных студентом знаний, на развитие навыков самостоятельной работы и является формой контроля качества освоения основной профессиональной образовательной программы, разработанной на основании государственных требований к минимуму содержания.

В курсовой работе рассмотрен вопрос монтажа заземляющих устройств и произведен расчет заземляющего расчета электроустановок. Он включает в себя определение расчетного замыкания на землю и сопротивление заземляющего устройства, расчетного сопротивления грунта, выбора электродов и расчета их сопротивлений, уточнения числа вертикальных электродов и размещение их на плане.

Курсовая работа состоит из объяснительной записки и графической части.

Все текстовые и графические материалы выполняются в строгом соответствии с требованиями Единой системы конструкторской документации (ЕСКД), изложенных в ГОСТах.

1. Монтаж заземляющих устройств

Монтаж заземляющих устройств состоит из следующих операций: установки заземлителей; прокладки заземляющих проводников; соединения заземляющих проводников друг с другом; присоединения заземляющих проводников к заземлителям и электрооборудованию.

Вертикальные заземлители из угловой стали и отбракованных труб погружают в грунт забивкой или вдавливанием, а из круглой стали ввертывают в грунт или вдавливают. Эти работы выполняют с помощью механизмов и приспособлений, например копра (забивка в грунт), приспособления к сверлилке (ввертывание в грунт стержневых электродов), механизма ПЗД-12 (ввертывание в грунт электродов заземления).

Глубина заложения верха вертикальных заземлителей должна быть 0,5--0,6 м от уровня планировочной отметки земли и выступать от дна траншеи на 0,1--0,2 м. Расстояние между электродами 2,5--3 м. Горизонтальные заземлители и соединительные полосы между вертикальными заземлителями укладывают в траншеи глубиной 0,6--0,7 м от уровня планировочной отметки земли.

Все соединения в цепях заземлителей выполняют сваркой внахлестку, и места сварки покрывают битумом во избежание коррозии.

Траншею роют обычно шириной 500 и глубиной 700 мм. Устройство внешнего заземляющего контура и прокладку внутренней заземляющей сети производят по рабочим чертежам проекта электроустановки.

В местах пересечения заземляющих проводников с кабелями, трубопроводами, железнодорожными путями, а также в других местах, где возможны механические повреждения, проводники защищают трубами, угловой сталью и т. п.

У мест вводов подземной заземляющей проводки в здание на стены наносят опознавательные знаки с указанием расстояния до заземляющих проводников. Вводы в здание заземляющих проводников выполняют не менее чем в двух местах.

После монтажа заземлителей составляют акт на скрытые работы и на чертежах указывают привязки заземляющих устройств к стационарным ориентирам. Проложенные в земле заземлители и заземляющие проводники не окрашивают, так как окраска привела бы к повышению сопротивления. Траншеи засыпают грунтом, не содержащим камней и строительного мусора, и трамбуют. Заземляющие магистральные проводники прокладывают по стенам на расстоянии 5--10 мм от поверхностей на высоте 400--600 мм от уровня пола. Расстояние между точками крепления 600--1000 мм. В сухих помещениях и при отсутствии химически активной среды допускается прокладка заземляющих проводников вплотную к стене.

В каналах эти проводники должны прокладываться на расстоянии не менее 50 мм от съемного покрытия. Заземляющие полосы к стенам крепят дюбелями, которые пристреливают строительно-монтажным пистолетом либо непосредственно к стене, либо через промежуточные детали (рисунок 1). Так же широко применяют закладные детали, к которым приваривают полосы заземления.

Рисунок 1 - Крепление заземляющих проводников дюбелями с помощью строительно-монтажного пистолета (а -- непосредственно к кирпичному или бетонному основанию, б -- с прокладкой) и промежуточные детали для крепления прямоугольных (в) и круглых (г) заземляющих проводников.

В сырых и особо сырых помещениях и в помещениях с едкими парами заземляющие проводники приваривают к опорам, закрепленным дюбелями-гвоздями. Для создания зазора между заземляющим проводником и основанием в сырых помещениях и помещениях с агрессивной средой используют штампованный держатель из полосовой стали шириной 25--30 и толщиной 4 мм, а также кронштейн для прокладки круглых заземляющих проводников 12--19 мм.

Заземляющие проводники прокладывают открыто. Они должны быть доступны для наблюдения, за исключением труб электропроводки, оболочек кабелей и некоторых других естественных проводников. Проходы заземляющих проводников сквозь стены и перекрытия осуществляются через открытые отверстия, стальные трубы или обоймы. В местах пересечения температурных швов здания устанавливают компенсаторы.

Соединение заземляющих проводников из круглой стали и присоединение к заземлителям осуществляют сваркой. Длина нахлестки при сварке должна быть равна двойной ширине полосы для прямоугольных полос или шести диаметрам для круглой стали. К трубопроводам заземляющие проводники присоединяют хомутами. При наличии на трубах задвижек или болтовых фланцевых соединений выполняют обходные перемычки (рисунок 2, а -- е).

Части электроустановок, подлежащие заземлению, присоединяют к заземляющим магистралям отдельными ответвлениями. Стальные заземляющие проводники присоединяют к металлоконструкциям сваркой, к оборудованию -- под заземляющий болт или, где возможно, сваркой. Заземляющие проводники присоединяют к металлическим оболочкам кабелей медными проводниками с креплением проволочным бандажом и пайкой.

Рисунок 2 - Примеры соединения заземляющего проводника с трубопроводом хомутом (а), обходной перемычкой, установленной на задвижке (б), заземлителей с полосовой сталью (в), металлоконструкций перемычкой (г) и заземляющих проводников, проходящих через пол и стену (д).

Места присоединений под болт предварительно зачищают стальной щеткой до блеска. Вместо зачистки удобно применять царапающие заземляющие шайбы.

В наружных установках, а также в сырых помещениях с едкими парами или газами места болтовых присоединений защищают смазкой (рекомендуется морская АМС), во внутренних установках покрывают нейтральным вазелином или глифталевым лаком.

Монтаж заземления распределительных устройств.

Каждая подстанция и распределительное устройство должны иметь надежное, т. е. с небольшим сопротивлением (не более 4 Ом) заземление.

Сопротивление заземляющего устройства зависит: от проводимости почвы (во влажной почве меньше, чем в сухой) ; количества и взаимного расположения заземлителей; типа элементов, на которых выполнено заземляющее устройство (трубы, угловая сталь, стержни, полосы), и глубины их заложения.

Вокруг подстанции обычно делают общий заземляющий контур, к которому приваривают заземляющие проводники внутренней части подстанции. Отдельные элементы электрооборудования присоединяют к заземляющим проводникам параллельно, а не последовательно, иначе при обрыве заземляющего проводника часть оборудования может оказаться незаземленной.

В распределительных устройствах заземляют все элементы электрооборудования и металлические конструкции: фланцы опорных и проходных изоляторов, фланцы линейных выводов, баки трансформаторов и выключателей, опорные конструкции, цоколи или плиты предохранителей, резисторов и других аппаратов.

Электрооборудование, установленное на изолирующих опорах, заземляют присоединением ответвления от магистрали заземления к заземляющему или крепящему болту аппарата или изолятора. При этом контактную поверхность зачищают до блеска и смазывают тонким слоем вазелина.

При установке изоляторов и аппаратов на стальном основании ответвление заземления приваривают к стальной конструкции (основанию). Отдельно заземлять оборудование не требуется, необходимо только создать надежный контакт между оборудованием и конструкцией, зачистив до металлического блеска и смазав вазелином контактные поверхности.

При монтаже разъединителей заземляют раму, плиту привода и опорного подшипника, корпус сигнальных контактов. Если разъединители и приводы смонтированы на металлических конструкциях, заземляющие проводники приваривают к ним. Места установки изоляторов на металлических конструкциях зачищают до блеска и смазывают техническим вазелином.

Предохранители на б--10 кВ заземляют присоединением заземляющего проводника к фланцам опорных изоляторов, раме или металлической конструкции, на которой предохранители установлены.

Разрядники надежно заземляют через чугунное основание (цоколь) или выходной зажим счетчика срабатывания, присоединяя заземляющий проводник к заземляющему болту основания каждой фазы непосредственно или через счетчик срабатывания.

При монтаже измерительных трансформаторов заземляют бак (цоколь) трансформатора напряжения или корпус (цоколь) трансформатора тока. Кроме того, заземляют нулевую точку обмотки ВН трансформатора напряжения, присоединяя медный гибкий провод к заземляющему болту на корпусе трансформатора. Нулевую точку или фазный провод обмотки НН также крепят к заземляющему болту или заземляют на сборке зажимов. Закороченный (неиспользованный) зажим обмотки присоединяют к заземляющему болту трансформатора тока медным проводом.

Реакторы при горизонтальном расположении фаз заземляют присоединением заземляющих проводов к заземляющим болтам изоляторов, а при вертикальном расположении фаз -- присоединением только к опорным изоляторам нижней фазы. Заземляющие провода не должны образовывать вокруг реакторов замкнутых контуров во избежание их перегрева.

Заземления отдельных аппаратов распределительных устройств показаны на рис. 3, а, б, в.

Высоковольтные выключатели и приводы к ним заземляют присоединением заземляющего проводника к заземляющему болту на крышке бака или раме выключателя, а также на корпусе привода. При установке выключателя или привода на стальной конструкции заземляющий проводник приваривают к ней.

Заземляемыми элементами силового трансформатора являются кожух, обе направляющие, нейтраль обмотки НН при глухом заземлении и пробивной предохранитель обмотки НН с изолированной нейтралью. Заземляющий проводник присоединяют к заземляющему болту на баке или корпусе трансформатора непосредственно или через гибкую вставку при необходимости выкатки трансформатора. Пробивной предохранитель заземляют через установочную скобу на баке трансформатора.

Рисунок 3 - Заземления отдельных аппаратов РУ: а -- разъединителя, б -- реактора, в -- маломасляного выключателя.

Металлические части щитов и пультов, изолированные от частей, находящихся под напряжением, соединяют с заземляющими проводниками. Фундаментную раму приваривают к магистрали заземления не менее чем в двух точках. Каждую панель присоединяют к каркасу в двух- трех точках. Так же заземляют камеры сборных распределительных устройств КРУ и КСО, комплектные трансформаторные подстанции КТП и т. д. Кроме того, заземляющий проводник приваривают к рамам дверей и сетчатых ограждений.

Для присоединения временных переносных заземлений при ремонтных работах на заземляющих шинах устанавливают планки или барашки, зачищенные до металлического блеска и смазанные вазелином. Места для наложения переносного заземления на шинах РУ оставляют неокрашенными.

2 Пример расчета заземляющего устройства электроустановок

Рассчитать заземляющее устройство (ЗУ) в электроустановках (ЭУ) с изолированной нейтралью (ИН).

Дано:

Вид ЗУ - рядное;

Климатическая зона - III;

Вертикальный электрод - круглая сталь d=12, L=5 м ;

Горизонтальный - пруток d=10.

Решение

Требуется: определить расчетный ток замыкания на землю (I_з) и сопротивление ЗУ (R_з); определить расчетное сопротивление грунта (); выбрать электроды и рассчитать их сопротивление; уточнить число вертикальных электродов и разместить их на плане.

1. Определим расчетное сопротивление одного вертикального элемента:

.

По таблице «Коэффициенты сезонности К_СЕЗ»

К_СЕЗ.В.=F(зона III)=1,5;

К_СЕЗ.Г.=F(зона III)=2,3.

2. Определяется расчетное сопротивление совмещенных ЗУ подстанции

, для сети НН, но допустимое при данном грунте определяется

.

Следовательно, для расчета принимается .

3. Определяется количество вертикальных электродов расчетное:

· без учета экранирования

принимается

· с учетом экранирования

принимается

По таблице «Значения коэффициентов использования электродов»

4. Размещается ЗУ на плане.

Так как выбрано ,то .

Минимальное расстояние от объекта - 1 м.

Примечание. При прямой прокладке получится большая протяженность по территории, что нецелесообразно.

5. Определяются уточненные значения сопротивлений вертикальных и горизонтальных электродов:

монтаж заземляющий электроустановка

По таблице «Значения коэффициентов использования электродов»

так как вертикальный электрод круглый, то

6.Определяется фактическое сопротивление ЗУ

, следовательно, ЗУ будет эффективным.

Ответ: ЗУ ТП - 35/0,65 состоит из 10 вертикальных электродов

L_B=5 (м),d=12 (мм), L_П=45, пруток d=10, R_ЗУ=1,6(Ом).

Список используемых источников

1. Монтаж электрооборудования и средств автоматизации: учебник для вузов / А.П. Коломиец, И.П. Кондратьева, С.И. Юран, И.Р. Владыкин, - М.: КолоС, 2007. - 351с.

2. Монтаж технической эксплуатации и ремонт электического и электромеханического оборудования: учебное пособие для вузов / Н.А. Акимова, Н.Ф. Котеленец, Н.И. Сентюрихин, - М.: Издательский центр «Академия», 2012. - 304 с.

3. Гост 2.105 - 79. ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.

4. ГОСТ 2.109 - 73. ЕСКД. Основные требования к чертежам.

Размещено на Allbest.ru