Заземление по фундаментам ктп

Проект заземления для трансформаторной подстанции

Задание:

Необходимо произвести расчёт и сделать проект заземления для объекта.
Объект: комплектная трансформаторная подстанция (КТП) класса 10/0,4 кВ. Длина: 3,06 м; ширина: 2,1 м; высота: 4,5 м.
Грунт: суглинок.
Удельное сопротивление грунта: 100 Ом∙м.
Предпочтительный вариант: глубинное модульное заземление.

Скачать чертёж трансформаторной подстанции в формате PDF.
Скачать чертёж трансформаторной подстанции в формате DWG (AutoCAD).

Решение:

Мероприятия выполнены в соответствии с ПУЭ 7-е изд. Глава 1.7.

В соответствии с ПУЭ п.1.7.96, 1.7.97 и 1.7.104 для электроустановок напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью (35-10 кВ) сопротивление ЗУ не должно превышать 4 Ом. В соответствии с ПУЭ п. 1.7.101 сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора или выводы источника однофазного тока, в любое время года должно быть не более 4 Ом при линейном напряжении 380 В источника трехфазного тока.

Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к заземляющему устройству представлен следующими решениями:

• установка двух вертикальных электродов длиной 10,5 м и одного вертикального электрода длиной 9 м, объединенных горизонтальным электродом из коррозионностойкой полосы стальной омедненной сечением 30х4 мм. Глубина заложения полосы 0,5 м;
• до стены здания прокладывается горизонтальный заземлитель длиной 3 метра (полоса омеднённая сечением 30х4 мм).

Расположение элементов заземляющего устройства показано на рисунке 1

Расчёт сопротивления заземляющего устройства:

Сопротивление горизонтального электрода:

где ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м;
b — ширина полосы горизонтального электрода, м;
h — глубина заложения горизонтальной сетки, м;
L_гор – длина горизонтального электрода, м.

Сопротивление вертикального электрода:

где ρ_экв – эквивалентное удельное сопротивление грунта, Ом·м;
L – длина вертикального электрода, м;
d – диаметр вертикального электрода, м;
T– заглубление — расстояние от поверхности земли до заземлителя, м;

где t – заглубление верха электрода, м

Полное сопротивление заземляющего устройства:

где n – количество комплектов;
k_исп – коэффициент использования;

Расчётное сопротивление заземляющего устройства составляет 3,68 Ом.

Перечень необходимых материалов:

№ п/п	Рис	Артикул	Изделие	Кол-во
1		ZZ-000-030	ZANDZ Комплект заземления универсальный (30 метров)	1
2		GL-11075-20	GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 20 метров)	1
3		GL-11075-10	GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 10 метров)	1

Приложение: проект в форматах DWG и PDF

Файлы в форматах DWG и PDF доступны для скачивания только авторизованным пользователям.

Вам требуется выполнить проект по заземлению и молниезащите? Закажите его, обратившись в Технический центр ZANDZ.ru!

Остались вопросы по данному расчёту? Задайте его в комментарии к этой странице!

Источник

Технический расчёт традиционного заземляющего устройства (из угловой стали) для КТП 10/0,4 кВ

Приложение № 1 к “Экономическое обоснование применения модульного заземления ZANDZ”.

Мероприятия выполнены в соответствии с ПУЭ 7-е изд. Глава 1.7..
Объектом установки защитного заземления является комплектная трансформаторная подстанция (КТП) напряжением 10/0,4 кВ. В соответствии с данными заказчика, грунт в предполагаемом месте установки заземляющего устройства суглинок. Удельное сопротивление грунта примем равным 100 Ом∙м.

В соответствии с ПУЭ п.1.7.96, 1.7.97 и 1.7.104 для электроустановок напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью (35-10 кВ) сопротивление ЗУ не должно превышать 4 Ом.

В соответствии с ПУЭ п. 1.7.101 сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора или выводы источника однофазного тока, в любое время года должно быть не более 4 Ом при линейном напряжении 380 В источника трехфазного тока.

Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к заземляющему устройству представлен следующими решениями:

• установка 30 вертикальных электродов длиной 3 м из угловой стали размером 50х50х5 мм (ГОСТ 8509-93), объединенных горизонтальным контуром из полосы стальной сечением 5х32 мм (ГОСТ 103-2006), проложенным вокруг КТП. Глубина заложения полосы 0,7 м;
• до стены КТП прокладывается горизонтальный заземлитель длиной 1 м (полоса стальная сечением 5х32 мм).

Расположение элементов заземляющего устройства показано на рисунке 1.

Рисунок 1 — Расположение элементов заземляющего устройства

Расчёт сопротивления заземляющего устройства:

Сопротивление горизонтального электрода:

p — удельное сопротивление грунта, Ом·м;
b — ширина полосы горизонтального электрода, м;
h — глубина заложения горизонтальной сетки, м;
Lгор — длина горизонтального электрода, м.

Сопротивление вертикального электрода:

ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м;
L – длина вертикального электрода, м;
d – диаметр вертикального электрода, м;
T– заглубление — расстояние от поверхности земли до заземлителя, м;

t – заглубление верха электрода, м

Полное сопротивление заземляющего устройства:

n – количество комплектов;
kисп – коэффициент использования;

Расчётное сопротивление заземляющего устройства составляет 3,55 Ом.

Перечень необходимых материалов:

№	Изделие	Размер	Коли-чество
1.	Уголок стальной горячекатаный равнополочный для заземления ГОСТ 8509-93	50x50x5 длина 3 м	30 шт.
2.	Полоса стальная горячекатаная для заземления ГОСТ 103-2006	5×32	93 м

Смотрите далее — Приложение № 2. Локальный сметный расчёт 030 (применение модульного заземления ZANDZ из вертикальных стержней из нержавеющей стали диаметром 16 мм и длиной 1,5 м).

Источник

Как выполнить заземление трансформаторной подстанции?

Что представляет собой контур заземления и для чего он нужен

Заземление – это специально оборудованное соединение с грунтом нетоковедущих частей электрических приборов, которые в исправном виде не находятся под напряжением, в случае нарушения изоляции могут попасть под него.

Дело в том, что электрический ток устремляется в ту сторону, где сопротивление наиболее мало. В случае нарушения изоляции электротехники, он выходит на корпус. Благодаря этому могут наблюдаться сбои в работе приборов, вплоть до окончательного выхода из строя. Но самое страшное то, что если человек прикоснется рукой к поверхности, которая теперь находится под напряжением, он получит смертельный разряд.

Благодаря контуру заземления напряжение будет распределено между предметом и человеком. Причем так как сопротивление тела гораздо выше сопротивления контура заземления, то через него пройдет неощутимое количество тока, а все остальное уйдет в землю.

Поэтому при его устройстве следует помнить, что для того, чтобы ток пошел по нему, его сопротивление должно быть минимальным.

Схема контура заземления КТП — особенности монтажа

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Комплексные трансформаторные подстанции (КТП) относятся к важным компонентам системы электроснабжения. К безопасному функционированию подстанций предъявляются повышенные требования. Все проектные работы и монтаж КТП должны приводится в соответствии с ПУЭ. Правильно спроектированная система заземления КТП гарантирует безопасность эксплуатации и устойчивую работу подстанции на протяжении длительного времени.

Хорошая заземляющая шина, которая имеет довольно низкое сопротивление, обеспечивает быстрое восстановление КТП при возникновения каких-либо сбоев, а значит повышает надежность системы в целом. Без организации грамотного заземления персонал, обслуживающий подстанцию, всегда находится под угрозой поражения электрическим током при прикосновении к металлическому корпусу оборудования в случае случайного пробоя.

Устройство контура заземления, его виды

Зачастую заземление представляет собой электроды в виде металлических труб, которые соединяются друг с другом прутом из металла и заглубляются в землю. Всю эту конструкцию соединяют с домовым щитом с помощью металлической полосы.

Расстояние от поверхности земли, на которое заглубляются электроды, зависит от того, на какой глубине залегают подземные воды. Чем ближе они к поверхности, тем выше система заземления. При этом ее удаленность от здания должна составлять от 1 до 10 м, не больше и не меньше.

Для обустройства контура заземления в частном доме, в качестве электродов подойдут не только трубы, но и гладкая арматура, стальной уголок, двутавр. При этом они должны иметь форму, позволяющую беспрепятственно забить их в землю, а также площадь сечения, превышающую 15 кв.мм.

Электроды в основном располагают в виде геометрической фигуры. Это может быть квадрат, треугольник, прямоугольник либо просто цепочка. Форма зависит от количества труб, удобства монтажа контура заземления и площади, которую необходимо охватить. В некоторых случаях оборудование располагают по всему периметру дома.

Важно помнить, что систему заземления следует в обязательном порядке располагать глубже уровня промерзания земли.

Вполне возможно соорудить контур заземления своими руками из того, что имеется в доме, но легче, конечно, купить в специализированном магазине готовое оборудование. Его минус заключается в достаточно высокой стоимости, а преимущество – в удобстве и долговечности.

Существует два основных типа контуров заземления:

В первом случае система изготавливается из электродов, один из которых расположен по горизонтали, а несколько – по вертикали. Первый обычно сделан из стальной полосы, а вторые из арматуры или труб. Все электроды имеют предельно допустимые значения по размеру.

Если заземление обустраивается в жилом доме, то оборудование следует устанавливать там, где меньше всего бывают люди, например, с северной стороны строения, где дольше и чаще бывает тень, а влажность в земле присутствует постоянно.

Минусы традиционного контура заземления:

• большая трудоемкость и сложность;
• черная сталь, из которой изготавливают элементы конструкции, подвержена коррозии, которая стремительно развивается во влажной земле;
• т.к. оборудование находится в верхнем слое почвы, который подвержен влиянию сезонных перепадов температуры, а также влаги и засухи, его параметры иногда становятся недопустимыми.

Глубинный вид заземления избавлен от многих минусов традиционного. Он изготавливается на производстве в виде модульно-штыревой системы. Достоинства:

• благодаря заводскому изготовлению соответствует всем нормам и требованиям;
• служит очень долго – несколько десятилетий;
• благодаря большой глубине забивания электродов, в любую погоду имеет стабильное значение сопротивления растеканию тока;
• не нуждается в частом наблюдении за состоянием;
• расчет контура заземления чрезвычайно прост, впрочем, как и монтаж.

По окончании работ нужно проверить, соответствует ли установленное оборудование существующим требованиям. Также необходим замер контура заземления с целью проверки качества всех соединений. Исследование проводят эксперты какой-либо лаборатории, имеющей лицензию, и после дают заключение. На контур заземления, фото которого представлены в статье, заводят паспорт, а также протокол испытания и акт допуска к использованию.

Перед тем как сделать контур заземления необходимо приобрести высококачественные материалы, потому что электроустановка будет надежной только в том случае, если надежен каждый ее элемент.

Защитное заземление подстанции

При подключении электричества защитным заземлением считается сознательное соединение с землей всех металлических частей электроустановки, которые могут оказаться под напряжением.

Местом применения защитного заземления являются:

— электрические установки, использующие напряжение до 1000 В, сети с заземленной нейтралью;

— электрические установки, использующие напряжение свыше 10 кВ, сети с изолированной нейтралью;

Заземляющее устройство можно разделить на два типа – выносное и контурное.

Выбор типа заземляющего устройства будет зависеть от места установки заземлителей. Имеется в виду то, на каком расстоянии от заземляющего оборудования будет находится заземлитель.

Контур наружного заземления

Система предназначена для трансформаторной подстанции и представляет собой замкнутый контур, состоящий из нескольких электродов, расположенных по вертикали, и горизонтального заземлителя. Последний изготавливается из стальных полос 4х40 мм.

Заземляющий контур должен иметь общее сопротивление равное 40 м, не более, а грунт – максимум 1000 м*м. Согласно установленным правилам, увеличение значения допустимо, но не больше, чем в 10 раз. Из этого следует, что при указанном сопротивлении почвы, для получения значения 40 м нужно установить вертикально 8 пятиметровых электродов, изготовленных из круга диаметром 1,6 см, или 10 трехметровых, материалом для которых послужил уголок из стали 5х5 см.

Наружный контур заземления должен отстоять от стены здания или фундамента, на котором стоит трансформаторная будка, не меньше чем на метр.

Тот элемент заземления, что расположен горизонтально, помещается в траншею на расстоянии 70 см от поверхности земли. Полосу кладут на узкую часть, т.е. на ребро.

Типы заземляющих устройств

При использовании выносного заземляющего устройства, заземлитель устанавливается за пределами территории, на которой размещается заземляемое оборудование.

При использовании контурного заземляющего устройства, металлические стержни заземлителя устанавливают внутри площадки, на которой находится заземляемое оборудование или по ее периметру (контуру).

Для экономии денежных средств и времени, потраченного на расчет защитного заземления подстанции при электроснабжении дома, можно использовать естественные заземлители.

Пример проекта электроснабжения дома

К естественным заземлителям можно отнести металлические части и конструкции подстанции, соединенные с землей; трубы скважин и колодцев; силовые кабели, а точнее их свинцовые оболочки; металлические коммуникации, проложенные под землей (кроме трубопроводов взрывчатых и горючих веществ). Для трансформаторных подстанций, выполняя расчет защитного заземления электрооборудования, в роли естественных заземлителей можно использовать заземлители опор ЛЭП, которые соединяются с заземляющим устройством ТП с помощью грозозащитного троса.

В случае невозможности применить естественные заземлители, тогда применяются искусственные. Они представляют собой металлические стальные стержни с длиной в 2,5 м-3 м и размером в 50*50, 60*60, 75*75 мм.

Между вертикальными заземлителями должно выдерживаться расстояние от 2,5 до 3 метров. Их забивают в землю с таким условием, чтобы между поверхностью земли и верхним краем стержня расстояние составляло от 0,5 до 0,8 метра.

Вертикальные заземлители после установки. Соединяются между собой стальными полосами или стальным проводом. Стальная полоса должна иметь сечение не менее 48 кв.мм и толщину не меньше 4 мм. Минимальный диаметр стального провода должен составлять 6 мм.

Горизонтальные и вертикальные заземлители соединяются с помощью сварки. Чтобы избежать попадания влаги, в местах сварных швов наносится слой битума, что повышает влагоизоляцию. Для магистралей заземления, проходящих в зданиях с электросетью до 1000 В, используют стальные полосы с сечением не менее 100 кв.мм.

Как правило, для изготовления стержней для заземления, используют сталь. Это крепкий материал, но все же со временем подвергается коррозии. Вследствие разрушения стали заземляющее устройство теряет свои свойства. Поэтому для борьбы с коррозией металлических частей заземляющего устройства стальные стержни покрывают цинком. Цинк не так сильно подвержен коррозии, благодаря чему увеличивается срок службы заземляющего устройства.

Для заземляющего устройства разрешено использовать металл, бывший в употреблении (например, арматура для фундамента).

Запрещается покрывать металлические части заземления красками, лаками и различными смолами. В ином случае перечисленные вещества будут выполнять функцию изолятора, и контакта с землей не будет.

Расчет защитного заземления

Основная задача расчета защитного заземления подстанции — определить основные параметры проектируемого заземления. К таким параметрам относятся: количество одиночных заземлителей, их размеры и порядок размещения на площадке.

В зависимости от состояния грунта расчет защитного заземления электроустановок можно разделить на две группы. Первая группа – расчет проводят с условием однослойного грунта, вторая – расчет ведется с условием многослойного грунта. Выбор варианта расчета зависит от характеристик грунта, в который закладывается заземление.

В первом случае расчет проводится с помощью метода коэффициентов использования.

Во втором случае, расчет проводится способом наведенных потенциалов. Этот метод расчетов трудоемок, но наиболее точен. Поэтому, его применение будет правильным при организации заземляющих устройств, имеющих технологически сложную конструкцию. Такие конструкции, как правило, используются в электроустановках напряжением свыше 1000 В.

Для высоковольтных электроустановок напряжением 110кВ с эффективно заземленной нейтралью, расчет заземлителя проводится как по Rдоп, так и по Uпр.доп., Uш.доп.

Для низковольтных электроустановок напряжением до 10 кВ, работающих по принципу изолированной нейтрали, расчет заземлителя проводится по допустимому сопротивлению растекания Rдоп.

В обоих случаях, если существует возможность вынести потенциал за пределы электроустановки и ее внешних ограждений, то потенциал заземляющего устройства должен быть ниже или равен 10 кВ.

При больших показателях потенциала необходимо предусмотреть меры безопасности по защите изоляции силовых кабельных линий.

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для рассчёта стоимости проектирования сетей электроснабжения:

Защита трансформатора от удара молнией

Если крыша выполнена из металла, защитить трансформатор от молнии возможно следующим образом: кровлю связывают с системой заземления с противоположных сторон, иными словами, в тех местах, где стальная полоса входит в помещение трансформаторной подстанции. В качестве проводника используют проволоку 8 мм в диаметре. Но лучше всего заранее проектировать молниеприемник на крыше трансформатора.

Полосу, используемую в качестве горизонтального элемента системы, пролегающую вдоль наружной стены постройки, нужно защитить от механического воздействия и повреждений, а также от появления коррозии.

Расчет стоимости

Стоимость заземления подстанций рассчитать достаточно просто. Для этого существует онлайн калькулятор. Обычно он размещается на сайтах компаний, оказывающих данные услуги. Введите в калькулятор параметры, которые вам известны, и рассчитайте примерную цену. Но необходимо учитывать, что реальная стоимость может быть незначительно скорректирована как в большую, так и в меньшую сторону. Она будет известна после того, как специалист компании приедет к вам на объект, произведет все необходимые измерения и вычисления.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное

Источник