84918

Расчет заземления

Курсовая

Физика

Значение безразмерного коэффициента F для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю принимают равным единице F = 1 для пыли и золы коэффициент F выбирают из условий: Степень очистки газа F выше 90 2 от 75 до 90 25 менее 75 3 Безразмерный коэффициент m определяют по формуле: где f – коэффициент м с2 оС определяемый по формуле: Коэффициент n определяется в зависимости от опасной скорости ветра Vм м с: при Vм 05 n = 44 Vм; при 05 ≤ Vм 2 n =...

Русский

2015-03-23

1.11 MB

5 чел.

Содержание

[1] Содержание

[2] Заключение

[3] Список литературы


Введение

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.

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. При чем, 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.

Организация надежной системы защитной электробезопасности – одно из основных условий, предотвращающих нанесение вреда пользователям электроустановок. Она обеспечит защиту не только человеку, но и приборам. Грамотно рассчитанное и смонтированное защитное заземление предотвратит негативное воздействие обширного спектра непредсказуемо возникающих циркулирующих токов, устранит их замыкание на корпусах. В результате будет исключена вероятность травмирующих поражений, а также выход из строя сложных технических устройств.

Цель защитного заземления заключается в создании электрического соединения с землей нетоковедущих металлических элементов, находящихся под угрозой возникновения напряжения. Причиной нежелательного возникновения напряжения могут быть разряды молнии, замыкание на корпус, вынос потенциала, индукция, появляющаяся под влиянием расположенных рядом токоведущих устройств или их частей и ряд иных ситуаций. Соединение может производиться с грунтом или его эквивалентом, таким как морская или речная вода, залегающий в карьере каменный уголь, другие природные или искусственно созданные объекты с аналогичными свойствами.

Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под ним (прежде всего вследствие нарушения изоляции).

При замыкании фазы на металлический корпус электроустановки он приобретает электрический потенциал относительно земли. Если к корпусу такой электроустановки прикоснется человек, стоящий на земле или токопроводящем полу (например, бетонном), он немедленно будет поражен электрическим током.

Посредством защитного заземления ток замыкания перераспределяется между заземляющим устройством и человеком обратно пропорционально их сопротивлениям.

Поскольку сопротивление тела человека в сотни раз превышает величину сопротивления растеканию тока заземляющего устройства, через тело человека, прикоснувшегося к поврежденному заземленному оборудованию, пройдет ток, не превышающий предельно допустимого значения (10 мА), а основная часть тока уйдет в землю через контур заземления. При этом напряжение прикосновения на корпусе оборудования не превысит 42 В.

Контур заземления выполняют из стальных стержней, уголков, некондиционных труб и др. В траншее глубиной до 0,7 м вертикально забиваются стержни (трубы, уголки и др.), а выступающие из земли верхние концы соединяются сваркой внахлест стальной полосой или прутком.

Рис. 1. Установка одиночного заземлителя в двухслойном грунте:
L - длина одиночного заземлителя; D - диаметр одиночного заземлителя;
Н - толщина верхнего слоя грунта; Т - заглубление заземлителя (расстояние
от поверхности земли до середины электрода); t - глубина траншеи (заглубление соединительной полосы)

Стержни можно располагать в ряд (рис. 2) или в виде какой-либо геометрической фигуры (квадрата, прямоугольника) в зависимости от удобства монтажа и используемой площади. Совокупность стержней, соединенных между собой полосой, образует контур заземления. В помещении контур заземления приваривается к корпусу силового щита и к заземляющей магистрали (шине заземления), которая проходит вдоль стен здания. На практике часто используются естественные заземлители (части коммуникаций, зданий и сооружений производственного или иного назначения), находящиеся в соприкосновении с землей. Это канализационные трубы, железобетонные конструкции фундаментов, свинцовые оболочки кабелей и др.

Рис. 2. Конструкция заземляющего устройства:
L - длина одиночного заземлителя; K - расстояние между соседними (смежными) заземлителями

Измерение сопротивления растеканию тока заземляющих устройств должно производиться в сроки, установленные Правилами эксплуатации электроустановок потребителей (ПЭЭП) не реже одно-го раза в шесть лет, а также после каждого капитального ремонта и длительного бездействия установки.

Сопротивление заземляющих устройств рекомендуется измерять в наиболее жаркие и сухие или в наиболее холодные дни года, когда грунт имеет наименьшую влажность. Чем меньше влажность, тем выше удельное сопротивление грунта. В первом случае влага из грунта испаряется, во втором - замерзает (лед практически не проводит электрический ток). При замерах в другие дни нужно полученные значения корректировать с помощью поправочных коэффициентов, которые приводятся в ПЭЭП.

  1.  Расчет систем безопасности

  1.  Расчет рассеивания горячих выбросов вредных веществ в атмосфере

Задание: В соответствии с заданным вариантом произвести расчет рассеивания нагретого выброса указанного в таблице вредного вещества из высокого одиночного источника с круглым устьем (труба) в атмосфере.

Вредное вещество: NO2; Н=25 м; Тг=115оС; Тв=30оС; D=1,0 м; ω0=10 м/с; М=11 г/с; ПДКм.р.=0,085 мг/м3.

Значения наибольшей концентрации каждого вредного вещества в приземном слое атмосферы См не должны превышать максимальной разовой предельно допустимой концентрации данного вредного вещества в атмосферном воздухе ПДКм.р.:

См ПДКм.р.

Максимальная концентрация См, мг/м3, вредного вещества в приземном слое при нагретых газопылевых выбросах через трубы с круглым устьем для одиночного источника определяется по формуле:

где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, определяющей условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных

веществ в атмосферном воздухе; М – масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, в единицу времени, г/с; F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; m, n безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса; H – высота источника выброса над уровнем земли, м; (для наземных источников при расчетах принимается Н = 2 м); η – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (для ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50м на 1 км, η =1); ΔТ – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Тг и температурой окружающего атмосферного воздуха Тв (табл. 1.1), равной средней температуре самого жаркого месяца в 13 ч, оС, ΔТ = ТгТв; Q – объемный расход газовоздушной смеси, поступающей от источника в атмосферу (м3/с), определяемый по формуле:

Значения коэффициента А зависят от географического района, для Европейской части России севернее 52° с.ш. А = 160.

Значение безразмерного коэффициента F для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей, скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю, принимают равным единице (F = 1), для пыли и золы коэффициент F выбирают из условий:

Степень очистки газа F

- выше 90 % 2

- от 75 до 90 % 2,5

- менее 75 % 3

Безразмерный коэффициент m определяют по формуле:

где f – коэффициент, м/(с2 оС), определяемый по формуле:

Коэффициент n определяется в зависимости от опасной скорости ветра Vм , м/с:

при Vм < 0,5, n = 4,4 Vм;

при 0,5 ≤ Vм < 2, n = 0,532 Vм2 − 2,13 Vм + 3,13;

при Vм ≥ 2, n = 1.

Для нагретых выбросов Vм определяется по формуле:

Расстояние хм, м, на котором образуется максимальная концентрация вредных веществ по оси факела, определяется по формуле:

где d – безразмерный коэффициент, значение которого для нагретых выбросов при Vм ≤ 2, определяется по формуле:

Приземные концентрации вредных веществ в атмосфере на различных расстояниях от источников выброса по оси факела определяются по формуле:

где S – безразмерная величина, определяемая в зависимости от отношения х/хм и коэффициента F, при: 

х/хм ≤ 1, S = 3(х/хм)4 – 8(х/хм)3 + 6(х/хм)2;

1< х/хм ≤ 8, ;

х/хм > 8 и F=1, ;

х1=150 м, х/хм=150/300=0,5

х2=300 м, х/хм=300/300=1

х3=600 м, х/хм=600/600=2

х4=1200 м, х/хм=1200/300=4

х5=2400 м, х/хм=2400/300=8

х6=2700 м, х/хм=2700/300=9

S1 =3(0,5)4 - 8(0,5)3 + 6(0,5)2=0,6875

S2 = 1

С1=0,6875∙0,188=0,129 мг/м3

С2=1∙0,188=0,188мг/м3

С3=0,743∙0,188=0,140 мг/м3

С4=0,367∙0,188=0,069 мг/м3

С5=0,121∙0,188=0,023 мг/м3

С6=0,012∙0,188=0,0023 мг/м3

Минимальную высоту Нmin источника выброса для рассеивания выбросов через одиночный источник, при которой максимальная концентрация вредного вещества в приземном слое не превышает ПДКм.р., можно определить по формуле:

Выводы: в процессе расчётов определили, что расстояние, на котором образуется максимальная концентрация вредных веществ по оси факела, равно 300м; максимальная концентрация вредного вещества в приземном слое при нагретых газопылевых выбросах через трубы с круглым устьем для одиночного источника равна 0,188мг/м3; ПДВ равен 4,97мг/м3; минимальная высота источника выброса для рассеивания выбросов через одиночный источник, при которой максимальная концентрация вредного вещества в приземном слое не превышает ПДКм.р., равна 37,18 м.

  1.  
    Расчет рассеивания холодных выбросов вредных веществ в атмосфере

Задание: В соответствии с заданным вариантом произвести расчет рассеивания холодного выброса указанного в таблице вредного вещества из высокого одиночного источника с круглым устьем (труба) в атмосфере.

Вредное вещество: NO2; Н=25 м; D=1,0 м; ω0=10 м/с; М=11 г/с; ПДКм.р.=0,085 мг/м3.

где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, определяющей условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных

веществ в атмосферном воздухе; М – масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, в единицу времени (табл. 2.1), г/с; F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; n – безразмерный коэффициент, учитывающий условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса; H – высота источника выброса над уровнем земли, м; (для наземных источников при расчетах принимается Н = 2 м); η – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности (для ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50м на 1 км, η =1) ; К – коэффициент, с/м2, определяемый по формуле:

где D – диаметр устья источника выброса, м; ω0 – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса, м/с; Q – объёмный расход газовоздушной смеси, поступающей от источника в атмосферу (м3/с), определяемый по формуле:

Коэффициент n определяется в зависимости от опасной скорости ветра Vм, м/с:

при           Vм < 0,5, n = 4,4 Vм;

при 0,5 ≤ Vм < 2, n = 0,532 Vм2 - 2,13Vм + 3,13;

при Vм ≥ 2, n = 1.

Для холодных выбросов определяется по формуле:

Vм = 1,3 ω0D/H=1,3*10*1/25=0,52

п=0,532*0,522-2,13*0,52+3,13=2,166

Расстояние хм, м, на котором образуется максимальная концентрация вредных веществ по оси факела, определяется по формуле:

для газообразных и мелкодисперсных примесей (F = 1)

где d – безразмерный коэффициент, значение которого для холодных выбросов определяется по формуле:

при Vм ≤ 2, d = 11,4 Vм ;

d =11,4*0,52=5,928

Приземные концентрации вредных веществ в атмосфере на различных расстояниях от источников выброса по оси факела определяются по формуле:

С = S · Cм

где S – безразмерная величина, определяемая в зависимости от отношения х/хм и коэффициента F, при:

х/хм ≤ 1, S = 3(х/хм)4 – 8(х/хм)3 + 6(х/хм)2;

1< х/хм ≤ 8, ;

х/хм > 8 и F=1, ;

х1=89 м, х/хм=89/178=0,5

х2=178 м, х/хм=178/178=1

х3=356 м, х/хм=356/178=2

х4=712 м, х/хм=712/178=4

х5=1424 м, х/хм=1424/178=8

х6=1602 м, х/хм=1602/178=9

S1 =3(0,5)4 - 8(0,5)3 + 6(0,5)2=0,6875

S2 = 1

С1=0,6875∙0,468=0,322 мг/м3

С2=1∙0,468=0,468 мг/м3

С3=0,743∙0,468=0,348 мг/м3

С4=0,367∙0,468=0,172 мг/м3

С5=0,121∙0,468=0,057 мг/м3

С6=0,012∙0,468=0,006 мг/м3

Минимальную высоту Нmin источника выброса для рассеивания выбросов через одиночный источник, при которой максимальная концентрация вредного вещества в приземном слое не превышает ПДКм.р., можно определить по формуле:

Выводы: в процессе расчётов определили, что расстояние, на котором образуется максимальная концентрация вредных веществ по оси факела, равно 118,56 м; максимальная концентрация вредного вещества в приземном слое при холодных (температура близка к температуре окружающего атмосферного воздуха, т.е. разность температур ΔТ близка к нулю) газопылевых выбросах через трубы с круглым устьем для одиночного источника равна 0,814 мг/м3; ПДВ равен 0,835 мг/м3; минимальная высота источника выброса для рассеивания выбросов через одиночный источник, при которой максимальная концентрация вредного вещества в приземном слое не превышает ПДКм.р., равна 136,09 м.

  1.  
    Расчёт пылеосадительной камеры.

Материал: известняк

ρч=2650, кг/м3

d=80х10-6, м

Q=1,0 м3

Газовая среда ― воздух

ρв=1,293 кг/м3

μ=0,0185х10-3 Па·с

Критерий Рейнольдса Re определяется из выражения:

где Ar – критерий Архимеда:

где ρч – плотность материала частицы, кг/м3

По известному значению критерия Рейнольдса определяется скорость осаждения ωос, для чего используется выражение:

Необходимая площадь осаждения Fос, м2, пылеосадительной камеры определяется следующим образом:

где Q – объемный расход газа, м3/с; ωос – действительная скорость осаждения, м/с.

Для приближенных расчетов принимают:

Расстояние между полками h, м, пылеосадительной камеры определяется следующим образом:

где τ – время пребывания газа в камере, с.

где L – длина пылеосадительной камеры, м; ωг – линейная скорость газа между полками, м/с.

Длину камеры L, м, определяем, исходя из площади осаждения Fос, задаваясь шириной камеры В, м:

Линейную скорость газа между полками можно найти по формуле:

Выводы: определили, что камера обладает следующими показателями: действительная скорость осаждения равна 0,202 м/с; необходимая площадь осаждения равна 4,95 м2; время пребывания газа в камере равно 4,948 с;                                  габариты камеры  1,5 х 1 х 0,999 м.

  1.  
    Расчет циклона

Задание: Рассчитать циклон в соответствии с заданным вариантом.

Материал: известняк

ρч=2650, кг/м3

lg σч=0,384

Q=0,6 м3

Свх=0,780 г/м3

Газовая среда ― воздух

ρв=1,293 кг/м3

μ=0,0173х10-3 Па·с

Выбрали тип циклона: ЦН-24

Выбрав тип циклона, определили оптимальную скорость газа ωопт, м/с, в сечении циклона: ωопт=4,5 м/с.

Определяют диаметр D, м, циклона по формуле:

С учетом числа циклонов n, D=0,532м.

Полученный диаметр циклона округляют до ближайшего типового значения внутреннего диаметра циклона из ряда: 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2400 и 3000 мм.

D=0,6 м.

По выбранному диаметру циклона находят действительную скорость газа в циклоне ω, м/с:

Определяем коэффициент гидравлического сопротивления ξ циклона или группы циклонов:

Определяем потери давления в циклоне Δр, Н/м2:

Определяем диаметр частиц, улавливаемых на 50 %, d50 :

Определяем эффективность очистки газа в циклоне η:

Параметр х можно найти следующим образом:

Вывод: очистка газа в циклоне производится почти на 60%.

  1.  
    Расчет пенного пылеуловителя

Задание: В соответствии с заданным вариантом рассчитать пенный аппарат, имеющий круглое поперечное сечение, для очистки газа от гидрофильной, несклонной к слипанию, пыли водой.

Исходные данные:

Расход газа, Q =14500 м3

Начальная концентрация пыли в газе, сн=0,0058 кг/м3 

Концентрация пыли в утечке, ху=0,12 кг/кг

Эффективность очистки, η=0,97

Температура газа Тг=60 оС

Схема пенного пылеуловителя:

Расчёт пенного пылеуловителя

1. Выбор расчетной скорости газа.

Скорость газа в аппарате – один из важнейших факторов, определяющих эффективность работы аппарата. Для обычных условий рекомендуемая скорость        ω = 1,3 м/с.

2. Определение площади сечения аппарата.

Площадь поперечного сечения аппарата S, м2, равна:

,

где Qн – расход газа, поступающего в аппарат при рабочих условиях, м3/с; ω – скорость газа, м/с.

В случае круглого поперечного сечения, в котором обеспечивается более равномерное распределение газа, при известной площади сечения S можно определить диаметр корпуса аппарата D, м:

3. Определение расхода поступающей воды.

Расход поступающей воды L, кг/с, рассчитывают, исходя из материального баланса пылеулавливания:

L= Lу+Lсл

где Lу – расход воды, стекающей через отверстия в решетке (утечка), кг/с;   Lсл – расход воды, стекающей через сливной порог, кг/с.

Величина Lу определяется массовым расходом уловленной пыли Gп, кг/с; концентрацией пыли в утечке ху, кг пыли/кг воды; коэффициентом распределения пыли между утечкой и сливной водой Кр, выраженным отношением расхода пыли, попадающей в утечку, к общему расходу уловленной пыли:

Расход уловленной пыли Gп, кг/с, может быть определен из выражения:

Коэффициент распределения Кр находится в диапазоне 0,6÷0,8; в расчетах обычно принимают Кр = 0,7.

Поскольку в утечку попадает больше пыли, чем в воду, стекающую через сливной порог, то для уменьшения общего расхода воды целесообразно уменьшать величину Lсл. Однако слишком сильная утечка создает неравномерность высоты слоя воды на решетке. Поэтому в расчетах рекомендуется принимать Lсл = Lу. Исходя из этого, выражение приводится к виду:

4. Определение типа решетки.

В задачу этого этапа расчета входит выбор типа перфорации (круглые отверстия или щели), диаметра отверстия dо или ширины щели bщ и шага между ними t. Форму отверстий выбирают из конструктивных соображений, а их размер – исходя из вероятности забивки пылью. Обычно принимают bщ = 2÷4 мм, dо= 2÷6 мм, возьмём dо=4 мм.

Затем выбирают такую скорость газа в отверстиях ωо, которая обеспечит необходимую величину утечки. При диаметрах отверстий dо = 2÷3 мм скорость газа должна составлять 6÷8 м/с, а при dо = 4÷6 мм ωо=10÷13 м/с, принимаем ωо=10 м/с.

Далее рассчитывают долю свободного сечения решетки Sо, отвечающей выбранной скорости:

где φ – отношение перфорированной площади решетки к площади сечения аппарата (φ = 0,9÷0,95), примем φ =0,925.

Исходя из величины Sо, определяют шаг t, м, между отверстиями в зависимости от способа разбивки отверстий на решетке. При разбивке по равностороннему треугольнику:

5. Определение высоты слоя пены и сливного порога.

Высоту порога на сливе с решетки устанавливают исходя из создания слоя пены такой высоты, которая обеспечила бы необходимую степень очистки газа.

Первоначально определяют коэффициент скорости пылеулавливания Кп, м/с:

Связь между Кп и высотой слоя пены Н, м, при улавливании водой гидрофильной пыли выражается следующим эмпирическим уравнением:

Выводы: рассчитанный аппарат обладает следующими характеристиками: скорость газа в аппарате равна 2 м/с; площадь поперечного сечения аппарата равна 2,013 м2;  расход поступающей воды равен 0,234 кг/с; выбрали решётку с круглыми отверстиями диаметром 4 мм и расстоянием между ними равным 0,00268 м.

  1.  
    Расчет скруббера Вентури

Задание: В соответствии с заданным вариантом рассчитать скруббер Вентури для очистки газов, содержащих известковую пыль.

Исходные данные:

Расход газа V0, м3/ч  ― 2000;

Разрежение перед газоочисткой p1, кПа ― 1,6;

Концентрация пыли в газе Сн, г/м3 ― 1,8;

Температура газа t1, ºС ― 50;

Плотность газа ρ0, кг/ м3 ― 1,26;

Давление воды, поступающей на орошение Рж ,кПа ― 300;

Требуемая концентрация пыли в газе на выходе из аппарата мг/м3, Ск=20

Константы: В ― 6,9 х 10-3; χ ― 0,67;

Расчёт скруббера Вентури

1. Определяется необходимая эффективность η работы аппарата:

2. Определяется общее гидравлическое сопротивление Δр скруббера Вентури:

3. Определяется плотность газа на входе в трубу Вентури при рабочих условиях ρ1, кг/м3:

4. Определяется объемный расход газа, поступающего в трубу Вентури при рабочих условиях V1, м3/с:

5. Определяется расход орошающей воды Мж, кг/с:

6. Определяется температура газов на выходе из скруббера Вентури t2,оС, по следующей эмпирической формуле:

7. Определяется плотность газов на выходе из скруббера Вентури ρ2, кг/м3:

8. Определяется объемный расход газа на выходе из трубы Вентури V2, м3/с:

9. Определяется диаметр циклона-каплеуловителя Dц, м:

10. Определяется высота циклона-каплеуловителя Н, м:

11. Определяется гидравлическое сопротивление циклона-каплеуловителя Δрц,

Па:

12. Определяется гидравлическое сопротивление трубы Вентури ΔрТ, Па:

13. Определяется коэффициент сопротивления, обусловленный вводом орошающей жидкости, для нормализованной трубы Вентури ξж:

14. Определяется необходимая скорость газов в горловине трубы Вентури ω2, м/с:

15. Определяется диаметр горловины трубы Вентури d, м:

Выводы: рассчитав аппарат, получили следующие его параметры: общее гидравлическое сопротивление скруббера Вентури равное 0,188 кПа; объемный расход газа, поступающего в трубу Вентури, при рабочих условиях равен 0,672м3/с; расход орошающей воды равен 0,0008 кг/с; объёмный расход газа на выходе из трубы Вентури 0,66 м3/с; диаметр циклона-каплеуловителя равен 4,372 м; высота циклона-каплеуловителя 0,495 м; гидравлическое сопротивление циклона-каплеуловителя равно 100,68 Па; гидравлическое сопротивление трубы Вентури равно 87,32 Па; коэффициент сопротивления, обусловленный вводом орошающей жидкости, для нормализованной трубы Вентури равен 0,075; необходимая скорость газов в горловине трубы Вентури 36,8 м/с; диаметр горловины трубы Вентури 0,15 м.

  1.  
    Расчет абсорбера

Задание: В соответствии с заданным вариантом найти диаметр и высоту насадочного абсорбера, заполненного керамическими кольцами размером 25×25×3 мм, для очистки воздуха от паров ацетона водой.

Исходные данные:

Расход воды L, кг/ч ― 2980

Расход воздуха Q, м3/ч ― 1290

Начальная концентрация ацетона в воздухе ун, % (об.) ― 5

Степень поглощения, сп ― 0,96

Средняя температура в абсорбере Т ― 293 К

Коэффициент массопередачи Ку = 0,4 кмоль ацетона /(м2·ч × кмоль ацетона / кмоль воздуха)

Коэффициент смоченности насадки ψ = 1.

Уравнение линии равновесия: Y* = 1,68 Х

Схема насадочного абсорбера

Расчёт абсорбера

Определяем количество поглощаемого ацетона М, кмоль/ч:

Начальная концентрация ацетона в воде, подаваемой на верх абсорбера,         Хв = 0.

Конечная концентрация ацетона в воде, вытекающей внизу из абсорбера Хн, кмоль ацетона/кмоль воды:

Начальная концентрация ацетона в воздухе внизу при входе в абсорбер Yн, кмоль ацетона/кмоль воздуха:

Конечная концентрация ацетона в воздухе, выходящем из абсорбера Yв, кмоль ацетона/кмоль воздуха:

Находим движущую силу абсорбции в низу абсорбера ΔYн, кмоль ацетона/кмоль воздуха:

Значение Yн* находим по уравнению равновесной линии для Хн, соответствующего низу абсорбера:

Движущая сила абсорбции на верху абсорбера ΔYв, кмоль ацетона/кмоль воздуха:

Средняя движущая сила ΔYср, кмоль ацетона/кмоль воздуха:

Требуемую поверхность массопередачи F, м2, находим по уравнению:

Объем V, м3, слоя керамических колец, необходимый для создания найденной поверхности, при коэффициенте смоченности насадки ψ = 1 равен:

где σ – удельная поверхность насадки, σ = 204 м23

Определим фиктивную скорость газа ωз в точке захлебывания (инверсии) из  уравнения:

Плотность газа ρг равна:

Массовый расход газа G равен:

Рабочая (фиктивная) скорость газа ω для абсорберов, работающих в пленочном режиме:

ω = (0,75÷0,9) ωз

Примем ω = 0,75 ωз

Площадь поперечного сечения абсорбера S, м2:

Найдем диаметр корпуса абсорбера D, м:

Требуемая высота насадки Нн, м:

Выводы: рассчитав аппарат определили его основные характеристики: диаметр абсорбера равен 0,658 м, а требуемая высота насадки равна 12,2 м.

  1.  
    Расчет вертикального отстойника

Исходные данные:

Расход сточной воды Q, м3/ч ― 190

Плотность частиц ρч, кг/м3 ― 2300

Диаметр частиц d, мкм ― 35

Плотность жидкости ρж = 1066 кг/м3;

Динамическая вязкость жидкости μж = 1,14·10-3 Па·с.

Схема вертикального отстойника.

Расчёт вертикального отстойника.

Более удобно для определения wос пользоваться методом Лященко, используя выражение для критерия Архимеда Аr:

По известному критерию Архимеда можно определить режим осаждения и    значение критерия Рейнольдса Re:

- для переходной области осаждения  Ar ≤ 36

Поверхность осаждения F, м2, можно найти по формуле:

Диаметр отстойника D, м, при известном значении F равен:

Вывод: рассчитав вертикальный отстойник определили его основные параметры: поверхность осаждения ― F, равную 151,43  м2 и диаметр ― D, равный 13,89 м.

  1.  
    Расчет сепаратора

Задание: Рассчитать сепаратор для разделения конденсата (смеси воды и бензина) отстаиванием в соответствии с заданным вариантом.

Исходные данные

Расход конденсата Q, м3/ч ― 0,28;

Размер частиц бензина d, мкм ― 9;

Плотность смеси воды и бензина, ρ = 840 кг/м3;

Плотность бензина, ρч = 760 кг/м3;

Плотность воды, ρ = 998 кг/м3;

Динамический коэффициент вязкости среды, μ = 1,005 · 10-3 Па·с.

Схема сепаратора

Расчёт сепаратора

Определим скорость всплывания частиц бензина wвспл, используя выражение для критерия Архимеда Аr:

 

 

По известному критерию Архимеда можно определить режим осаждения и    значение критерия Рейнольдса Re:

- для переходной области осаждения Ar ≤ 36

Вывод: рассчитав сепаратор определили его основные параметры: поверхность осаждения ― F, равную 8 м2 и диаметр ― D, равный 3,19 м.

  1.  
    Расчет напорного зернистого фильтра

Задание: Рассчитать напорный зернистый фильтр в соответствии с заданным вариантом.

Исходные данные:

Производительность фильтрационной установки, Q, м3/ч ― 155

Режим взрыхляющей промывки ― С

Диаметры стандартных фильтров D, мм: 700, 1000, 1500, 2000, 2600, 3000, 3400.

В - промывка водой:

- интенсивность подачи воды i = 6 л/(с·м2);

- продолжительность подачи воды t = 3 мин.

Схема напорного зернистого фильтра:

Расчёт напорного зернистого фильтра

Приближённо необходимая общая площадь фильтрования F, м2, при нормальном режиме работы определяется следующим образом:

Площадь фильтрования f, м2, каждого фильтра определяется из уравнения:

Определяется диаметр фильтра D, м:

Полученное значение диаметра одного фильтра корректируется в соответствии с диаметром стандартного фильтра и будет равно 2600 мм.

Объем воды V, м3, на одну отмывку осветлительного фильтра равен:

Среднечасовой расход воды на собственные нужды q, м3/ч, равен:

Для выбранных стандартных фильтров определяется скорость фильтрования, м/ч:

Выводы: рассчитав напорный зернистый фильтр определили  основные его параметры: приближённо необходимая общая площадь фильтрования, при нормальном режиме работы равна 34,1 м2; площадь фильтрования, каждого фильтра равна 34,1 м2; диаметр фильтра равен 6,59 м; объём воды, на одну отмывку осветлительного фильтра равен 36,83 м3; среднечасовой расход воды на собственные нужды, равен 6,14 м3/ч; для выбранных стандартных фильтров скорость фильтрования равна 4,73м/ч.

  1.  
    Расчет напорного гидроциклона

Задание: Рассчитать напорный гидроциклон для очистки сточных вод от твердых частиц в соответствии с заданным вариантом.

Исходные данные:

Расход сточной воды Q, м3/ч ― 3,8;

Давление на входе в гидроциклон рпит, МПа ― 0,2;

Крупность частиц δ, мкм ― 10÷30;

Плотность частиц ρч = 2650 кг/м3;

Плотность жидкости (воды) ρ = 998 кг/м3;

Динамическая вязкость жидкости (воды) μж = 1,005·10-3 Па·с.

Расчет напорного гидроциклона

По заданным исходным данным выбираем напорный гидроциклон ГН-25.

Диаметр цилиндрической части D, 25 мм

Диаметр питающего патрубка dпит, 4, 6, 8 мм

Диаметр сливного патрубка dсл, 5, 8, 12 мм

Диаметр шламового патрубка dшл, 3, 4, 5 мм

Угол конусности конической части α, 5, 10, 15 град

Высота цилиндрической части Нц, 25, 50, 75, 100 мм

Объемная производительность Qпит, 0,3÷1,1 м3/ч, при р = 0,1 МПа

Граничная крупность разделения δгр, 2,3÷64 мкм

Производительность напорного гидроциклона Qпит, м3/ч, при выбранных геометрических размерах определяется по формуле:

Число гидроциклонов принимается в соответствии с формулой:

Скорость осаждения (гидравлическую крупность) частиц wo, мм/с, находят по упрощенной формуле:

Расход шлама Qшл, м3/ч, определяют по формуле:

Выводы: рассчитав напорный гидроциклон определили его основные параметры: производительность напорного гидроциклона равна 0,46 м3/ч; число гидроциклонов ― 9 шт.; скорость осаждения (гидравлическая крупность) частиц равна 5,603·10-6 мм/с; расход шлама равен 0,115 м3/ч.

  1.  
    Виброизоляция рабочих мест

Задание 1. Рассчитать виброизоляцию постоянного рабочего места оператора с обеспечением допустимых параметров вибрации с применением пружинных виброизоляторов.

Исходные данные:

Частота возбуждения, Гц ― 25;

Измеренное значение виброскорости, м/с ― 0,04;

Масса опорной плиты, кг ― 300;

Масса оператора, кг ― 70;

Расчёт.

  1.  
  2.  

3.

4.

5.

6.

7.

8. = 7.2мм

9.

Так как 3,38 · 108 H/м2 < 4,41 · 108 Н/м2, то условие прочности выполняется.

Конструктивно принимаем d = 8 · 10-3 м. В этом случае диаметр пружины составит D = С · d = 7 · 8 · 10-3 = 56 · 10-3 м.

h = 0,25÷0,5 D=0,014 м;

Вывод: так как 1,85>1,5, то продольная устойчивость виброизолированной плиты не обеспечена.

Задание 2. Рассчитать виброизоляцию постоянного рабочего места оператора с обеспечением допустимых параметров вибрации с применением резиновых виброизоляторов (прокладок).

Исходные данные:

Марка резины ― Н068;

Частота вращения ротора, об/мин ― 2750;

Частота возбуждения, Гц ― 25;

Масса опорной плиты, кг ― 220;

Масса оператора, кг ― 80;

Масса источника возбуждения, кг ―70;

Расчёт.

Принимаем h1p = 0,03 м.

VДОП=0,002 м/с

При Vр > Vдоп применение виброизоляторов не обеспечивает виброзащиту рабочего места оператора.

Вывод: применение виброизоляторов не обеспечивает виброзащиту рабочего места оператора.

Задание 3. Рассчитать виброизоляцию постоянного рабочего места оператора с обеспечением допустимых параметров вибрации.

Исходные данные:

Среднегеометрическая частота, f, Гц ― 25;

Уровень виброскорости, L, дБ ― 104;

Тип виброизолятора ― резиновый;

Масса опорной плиты, кг ― 150;

Масса оператора, кг ― 70;

Масса источника возбуждения, кг ― 80;

Расчёт.

                         

                              

При Vр < Vдоп применение виброизоляторов обеспечивает виброзащиту рабочего места оператора.

Вывод: применение виброизоляторов  не обеспечивает виброзащиту рабочего места оператора.

  1.  
    Расчет опасных зон машин и механизмов

Задание 1: Определить толщину стенки ограждения технологического оборудования от вращающихся частей.

Посадочный диаметр шлифовального круга: 10 мм;

Наружный диаметр шлифовального круга: 180 мм;

Частота вращения вала: 400 об/мин;

Масса круга: 1,4 кг;

Решение:

  1.  Определяем окружную скорость вращения абразивного круга

  1.  Определяем радиус центра тяжести половины круга

  1.  Определяем величину ударной нагрузки муфты при разрыве

  1.  Подбираем толщину ограждений из листовой стали толщиной 1 мм.

Задание 2: Определить границы опасной зоны работающего крана, обеспечивающего подъем железобетонных панелей перекрытия размерами в плане 1,2*6 м, длина строп 4,3 м.

Марка крана: КС-1562А;

Расстояние от оси вращения платформы крана до оси вращения стрелы l0: 6,0 м;

Вылет стрелы крана lС: 4,

Высота подъема: 5 м

Решение:

  1.  Определяем границу отлета панели при обрыве двух стром с одной стороны

  1.  Определим радиус опасной работы крана относительно оси вращения его платформы

  1.  Защита от перенапряжений, заземление

Воздушные линии 110 - 750 кВ с металлическими и железобетонными опорами должны быть защищены от прямых ударов молнии тросами по всей длине.

Сооружение ВЛ 110 - 500 кВ или их участков без тросов допускается:

1) в районах с числом грозовых часов в году менее 20 и в горных районах с плотностью разрядов на землю менее 1,5 на 1 км2 в год;

2) на участках ВЛ в районах с плохо проводящими грунтами (ρ > 103 Ом·м);

3) на участках трассы с расчетной толщиной стенки гололеда более 25 мм;

4) для ВЛ с усиленной изоляцией провода относительно заземленных частей опоры при обеспечении расчетного числа грозовых отключений линии, соответствующего расчетному числу грозовых отключений ВЛ такого же напряжения с тросовой защитой.

Число грозовых отключений линии для случаев, не должно превышать без усиления изоляции трех в год для ВЛ 110 - 330 кВ и одного в год - для ВЛ 500 кВ.

Воздушные линии 110 - 220 кВ, предназначенные для электроснабжения объектов добычи и транспорта нефти и газа, должны быть защищены от прямых ударов молнии тросами по всей длине (независимо от интенсивности грозовой деятельности и удельного эквивалентного сопротивления земли).

Для ВЛ до 35 кВ применение грозозащитных тросов не требуется.

На ВЛЗ 6 - 20 кВ рекомендуется устанавливать устройства защиты изоляции проводов при грозовых перекрытиях.

Воздушные линии 110 кВ на деревянных опорах в районах с числом грозовых часов до 40, как правило, не должны защищаться тросами, а в районах с числом грозовых часов более 40 защита их тросами обязательна.

На ВЛ 6 - 20 кВ на деревянных опорах по условиям молниезащиты применение металлических траверс не рекомендуется.

Гирлянды изоляторов единичных металлических и железобетонных опор, а также крайних опор участков с такими опорами и другие места с ослабленной изоляцией на ВЛ с деревянными опорами должны защищаться защитными аппаратами, в качестве которых могут использоваться вентильные разрядники (РВ), ограничители перенапряжения нелинейные (ОПН), трубчатые разрядники (РТ) и искровые промежутки (ИП).

При выполнении защиты ВЛ от грозовых перенапряжений тросами необходимо руководствоваться следующим:

1) одностоечные металлические и железобетонные опоры с одним тросом должны иметь угол защиты не более 30°, а опоры с двумя тросами - не более 20°;

2) на металлических опорах с горизонтальным расположением проводов и с двумя тросами угол защиты по отношению к внешним проводам для ВЛ 110 - 330 кВ должен быть не более 20°, для ВЛ 500 кВ - не более 25°, для ВЛ 750 кВ - не более 22°. В районах по гололеду IV и более и в районах с частой и интенсивной пляской проводов для ВЛ 110 - 330 кВ допускается угол защиты до 30°;

3) на железобетонных и деревянных опорах портального типа допускается угол защиты по отношению к крайним проводам не более 30°;

4) при защите ВЛ двумя тросами расстояние между ними на опоре должно быть не более 5-кратного расстояния по вертикали от тросов до проводов, а при высоте подвеса тросов на опоре более 30 м расстояние между тросами должно быть не более 5-кратного расстояния по вертикали между тросом и проводом на опоре, умноженного на коэффициент, равный , где h - высота подвеса троса на опоре.

Расстояния по вертикали между тросом и проводом ВЛ в середине пролета без учета отклонения их ветром по условиям защиты от грозовых перенапряжений должны быть не менее приведенных в табл. 1 и не менее расстояния по вертикали между тросом и проводом на опоре.

При промежуточных значениях длин пролетов расстояния определяются интерполяцией.

Крепление тросов на всех опорах ВЛ 220 - 750 кВ должно быть выполнено при помощи изоляторов, шунтированных ИП размером не менее 40 мм.

На каждом анкерном участке длиной до 10 км тросы должны быть заземлены в одной точке путем устройства специальных перемычек на анкерной опоре. При большей длине анкерных пролетов количество точек заземления в пролете выбирается таким, чтобы при наибольшем значении продольной электродвижущей силы, наводимой в тросе при коротком замыкании (КЗ) на ВЛ, не происходил пробой ИП.

Изолированное крепление троса рекомендуется выполнять стеклянными подвесными изоляторами.

Таблица. 1

Наименьшие расстояния между тросом и проводом в середине пролета

Длина пролета, м

Наименьшее расстояние между тросом и проводом по вертикали, м

Длина пролета, м

Наименьшее расстояние между тросом и проводом по вертикали, м

100

2,0

700

11,5

150

3,2

800

13,0

200

4,0

900

14,5

300

5,5

1000

16,0

400

7,0

1200

18,0

500

8,5

1500

21,0

600

10,0

На подходах ВЛ 220 - 330 кВ к подстанциям на длине 1 - 3 км и на подходах ВЛ 500 - 750 кВ на длине 3 - 5 км, если тросы не используются для емкостного отбора, плавки гололеда или связи, их следует заземлять на каждой опоре.

На ВЛ 150 кВ и ниже, если не предусмотрена плавка гололеда или организация каналов высокочастотной связи на тросе, изолированное крепление троса следует выполнять только на металлических и железобетонных анкерных опорах.

На участках ВЛ с неизолированным креплением троса и током КЗ на землю, превышающим 15 кА, а также на подходах к подстанциям заземление троса должно быть выполнено с установкой перемычки, шунтирующей зажим.

При использовании тросов для устройства каналов высокочастотной связи они изолируются от опор на всем протяжении каналов высокочастотной связи и заземляются на подстанциях и усилительных пунктах через высокочастотные заградители.

Количество изоляторов в поддерживающем тросовом креплении Должно быть не менее двух и определяться условиями обеспечения требуемой надежности каналов высокочастотной связи. Количество изоляторов в натяжном тросовом креплении следует принимать удвоенным по сравнению с количеством изоляторов в поддерживающем тросовом креплении.

Изоляторы, на которых подвешен трос, должны быть шунтированы искровым промежутком. Размер ИП выбирается минимально возможным по следующим условиям:

1) разрядное напряжение ИП должно быть ниже разрядного напряжения изолирующего тросового крепления не менее чем на 20 %;

2) ИП не должен перекрываться при однофазном КЗ на землю на других опорах;

3) при перекрытиях ИП от грозовых разрядов должно происходить самопогасание дуги сопровождающего тока промышленной частоты.

На ВЛ 500 - 750 кВ для улучшения условий самопогасания дуги сопровождающего тока промышленной частоты и снижения потерь электроэнергии рекомендуется применять скрещивание тросов.

Если на тросах ВЛ предусмотрена плавка гололеда, то изолированное крепление тросов выполняется по всему участку плавки. В одной точке участка плавки тросы заземляются с помощью специальных перемычек. Тросовые изоляторы шунтируются ИП, которые должны быть минимальными, выдерживающими напряжение плавки и иметь разрядное напряжение меньше разрядного напряжения тросовой гирлянды. Размер ИП должен обеспечивать самопогасание дуги сопровождающего тока промышленной частоты при его перекрытии во время КЗ или грозовых разрядов.

На ВЛ с деревянными опорами портального типа расстояние между фазами по дереву должно быть не менее: 3 м - для ВЛ 35 кВ; 4 м - для ВЛ 110 кВ; 4,8 м - для ВЛ 150 кВ; 5 м - для ВЛ 220 кВ.

В отдельных случаях для ВЛ 110 - 220 кВ при наличии обоснований (небольшие токи КЗ, районы со слабой грозовой деятельностью и т.п.) допускается уменьшение указанных расстояний до значения, рекомендованного для ВЛ напряжением на одну ступень ниже.

На одностоечных деревянных опорах допускаются следующие расстояния между фазами по дереву: 0,75 м - для ВЛ 3 - 20 кВ; 2,5 м - для ВЛ 35 кВ при условии соблюдения расстояний в пролете.

Кабельные вставки в ВЛ должны быть защищены по обоим концам кабеля от грозовых перенапряжений защитными аппаратами. Заземляющий зажим защитных аппаратов, металлические оболочки кабеля, корпус кабельной муфты должны быть соединены между собой по кратчайшему пути. Заземляющий зажим защитного аппарата должен быть соединен с заземлителем отдельным проводником.

Не требуют защиты от грозовых перенапряжений:

1) кабельные вставки 35 - 220 кВ длиной 1,5 км и более в ВЛ, защищенные тросами;

2) кабельные вставки в ВЛ напряжением до 20 кВ, выполненные кабелями с пластмассовой изоляцией и оболочкой, длиной 2,5 км и более и кабелями других конструкций длиной 1,5 км и более.

Для ВЛ, проходящих на высоте до 1000 м над уровнем моря, изоляционные расстояния по воздуху от проводов и арматуры, находящейся под напряжением, до заземленных частей опор должны быть не менее приведенных в табл.2. Допускается уменьшение изоляционных расстояний по грозовым перенапряжениям, указанных в табл.2, при условии снижения общего уровня грозоупорности ВЛ не более чем на 20 %. Для ВЛ 750 кВ, проходящих на высоте до 500 м над уровнем моря, расстояния, указанные в табл.2., могут быть уменьшены на 10 % для промежутка «провод шлейфа - стойка анкерно-угловой опоры», «провод - оттяжка» и на 5 % для остальных промежутков. Наименьшие изоляционные расстояния по внутренним перенапряжениям приведены для следующих значений расчетной кратности: 4,5 - для ВЛ 6 - 10 кВ; 3,5 - для ВЛ 20 - 35 кВ; 3,0 - для ВЛ 110 - 220 кВ; 2,7 - для ВЛ 330 кВ; 2,5 - для ВЛ 500 кВ и 2,1 - для ВЛ 750 кВ.

Таблица 2

Наименьшее изоляционное расстояние по воздуху (в свету) от токоведущих до заземленных частей опоры

Расчетное условие

Наименьшее изоляционное расстояние, см, при напряжении ВЛ, кВ

до 10

20

35

110

150

220

330

500

750

Грозовые перенапряжения для изоляторов:

штыревых

20

30

40

-

-

-

-

-

-

подвесных

20

35

40

100

130

180

260

320

Не нормируется

Внутренние перенапряжения

10

15

30

80

110

160

215

300

450/500*

Обеспечение безопасного подъема на опору без отключения ВЛ

-

-

150

150

200

250

350

450

540/580*

Рабочее напряжение

-

7

10

25

35

55

80

115

160

* В знаменателе - промежуток «провод шлейфа - стойка анкерно-угловой опоры», в числителе - все промежутки, кроме промежутка «провод - опора» для средней фазы, который должен быть не менее 480 см.

При других, более низких значениях расчетной кратности внутренних перенапряжений допустимые изоляционные расстояния по ним пересчитываются пропорционально.

Изоляционные расстояния по воздуху между токоведущими частями и деревянной опорой, не имеющей заземляющих спусков, допускается уменьшать на 10 %, за исключением расстояний, выбираемых по условию безопасного подъема на опору.

При прохождении ВЛ в горных районах наименьшие изоляционные расстояния по рабочему напряжению и по внутренним перенапряжениям должны быть увеличены по сравнению с приведенными в табл.2. на 1 % на каждые 100 м выше 1000 м над уровнем моря.

Наименьшие расстояния на опоре между проводами ВЛ в месте их пересечения между собой при транспозиции, ответвлениях, переходе с одного расположения проводов на другое должны быть не менее приведенных в табл.3.

Таблица 3

Наименьшее расстояние между фазами на опоре

Расчетное условие

Наименьшее изоляционное расстояние, см, при напряжении ВЛ, кВ

До 10

20

35

110

150

220

330

500

750

Грозовые перенапряжения

20

45

50

135

175

250

310

400

Не нормируется

Внутренние перенапряжения

22

33

44

100

140

200

280

420

640*

Наибольшее рабочее напряжение

10

15

20

45

60

95

140

200

280

* При значениях расчетной кратности внутренних перенапряжений менее 2,1 допустимые изоляционные расстояния пересчитываются пропорционально.

На двухцепных ВЛ 110 кВ и выше, защищенных тросом, для снижения количества двухцепных грозовых перекрытий допускается усиление изоляции одной из цепей на 20 - 30 % по сравнению с изоляцией другой цепи.

На ВЛ должны быть заземлены:

1) опоры, имеющие грозозащитный трос или другие устройства молниезащиты;

2) железобетонные и металлические опоры ВЛ 3 - 35 кВ;

3) опоры, на которых установлены силовые или измерительные трансформаторы, разъединители, предохранители и другие аппараты;

4) металлические и железобетонные опоры ВЛ 110 - 500 кВ без тросов и других устройств молниезащиты, если это необходимо по условиям обеспечения работы релейной защиты и автоматики.

Деревянные опоры и деревянные опоры с металлическими траверсами ВЛ без грозозащитных тросов или других устройств молниезащиты не заземляются.

Сопротивления заземляющих устройств опор, при их высоте до 50 м должны быть не более приведенных в табл.4.; при высоте опор более 50 м - в 2 раза ниже по сравнению с приведенными в табл.4. На двухцепных и многоцепных опорах ВЛ, независимо от напряжения линии и высоты опор, рекомендуется снижать сопротивления заземляющих устройств в 2 раза по сравнению с приведенными в табл.4.

Таблица 4

Наибольшее сопротивление заземляющих устройств опор ВЛ

Удельное эквивалентное сопротивление грунта ρ, Ом·м

Наибольшее сопротивление заземляющего устройства, Ом

До 100

10

Более 100 до 500

15

Более 500 до 1000

20

Более 1000 до 5000

30

Более 5000

6 · 10-3 ρ

Допускается превышение сопротивлений заземления части опор по сравнению с нормируемыми значениями, если имеются опоры с пониженными значениями сопротивлений заземления, а ожидаемое число грозовых отключений не превышает значений, получаемых при выполнении требований табл. 4. для всех опор ВЛ.

Для опор горных ВЛ, расположенных на высотах более 700 м над уровнем моря, указанные в табл.4 значения сопротивлений заземления могут быть увеличены в 2 раза. Сопротивления заземляющих устройств опор, для ВЛ 3 - 20 кВ, проходящих в населенной местности, а также всех ВЛ 35 кВ должны быть не более приведенных в табл.4.: для ВЛ 3 - 20 кВ в ненаселенной местности в грунтах с удельным сопротивлением ρ до 100 Ом·м - не более 30 Ом, а в грунтах с ρ выше 100 Ом·м - не более 0,3 ρ Ом.

Сопротивления заземляющих устройств опор ВЛ 110 кВ и выше, должны быть не более приведенных в табл.4, а для ВЛ 3 - 35 кВ не должны превышать 30 Ом.

Сопротивления заземляющих устройств опор, определяются при проектировании ВЛ.

Для ВЛ, защищенных тросами, сопротивления заземляющих устройств, выполненных по условиям молниезащиты, должны обеспечиваться при отсоединенном тросе, а по остальным условиям - при неотсоединенном тросе.

Сопротивления заземляющих устройств опор ВЛ должны обеспечиваться и измеряться при токах промышленной частоты в период их наибольших значений в летнее время. Допускается производить измерение в другие периоды с корректировкой результатов путем введения сезонного коэффициента, однако не следует производить измерение в период, когда на значение сопротивления заземляющих устройств оказывает существенное влияние промерзание грунта.

Место присоединения заземляющего устройства к железобетонной опоре должно быть доступно для выполнения измерений.

Железобетонные фундаменты опор ВЛ 110 кВ и выше могут быть использованы в качестве естественных заземлителей (при осуществлении металлической связи между анкерными болтами и арматурой фундамента и отсутствии гидроизоляции железобетона полимерными материалами.

Битумная обмазка на железобетонных опорах и фундаментах не влияет на их использование в качестве естественных заземлителей.

При прохождении ВЛ 110 кВ и выше в местности с глинистыми, суглинистыми, супесчаными и тому подобными грунтами с удельным сопротивлением ρ ≤ 1000 Ом·м следует использовать арматуру железобетонных фундаментов, опор и пасынков в качестве естественных заземлителей без дополнительной укладки или в сочетании с укладкой искусственных заземлителей. В грунтах с более высоким удельным сопротивлением естественная проводимость железобетонных фундаментов не должна учитываться, а требуемое значение сопротивления заземляющего устройства должно обеспечиваться только применением искусственных заземлителей.

Требуемые сопротивления заземляющих устройств опор ВЛ 35 кВ должны обеспечиваться применением искусственных заземлителей, а естественная проводимость фундаментов, подземных частей опор и пасынков (приставок) при расчетах не должна учитываться.

Для заземления железобетонных опор в качестве заземляющих проводников следует использовать те элементы напряженной и ненапряженной продольной арматуры стоек, металлические элементы которых соединены между собой и могут быть присоединены к заземлителю.

В качестве заземляющего проводника вне стойки или внутри может быть проложен при необходимости специальный проводник. Элементы арматуры, используемые для заземления, должны удовлетворять термической стойкости при протекании токов КЗ. За время КЗ стержни должны нагреваться не более чем на 60 °С.

Оттяжки железобетонных опор должны использоваться в качестве заземляющих проводников дополнительно к арматуре.

Тросы и детали крепления гирлянд изоляторов к траверсе железобетонных опор должны быть металлически соединены с заземляющим спуском или заземленной арматурой.

Сечение каждого из заземляющих спусков на опоре ВЛ должно быть не менее 35 мм2, а для однопроволочных спусков диаметр должен быть не менее 10 мм (сечение 78,5 мм2). Количество спусков должно быть не менее двух.

Для районов со среднегодовой относительной влажностью воздуха 60 % и более, а также при средне- и сильноагрессивных степенях воздействия среды заземляющие спуски у места их входа в грунт должны быть защищены от коррозии в соответствии с требованиями строительных норм и правил.

В случае опасности коррозии заземлителей следует увеличивать их сечение или применять оцинкованные заземлители.

На ВЛ с деревянными опорами рекомендуется болтовое соединение заземляющих спусков; на металлических и железобетонных опорах соединение заземляющих спусков может быть выполнено как болтовым, так и сварным.

Заземлители опор ВЛ, как правило, должны находиться на глубине не менее 0,5 м, а в пахотной земле - 1 м. В случае установки опор в скальных грунтах допускается прокладка лучевых заземлителей непосредственно под разборным слоем над скальными породами при толщине слоя не менее 0,1 м. При меньшей толщине этого слоя или его отсутствии рекомендуется прокладка заземлителей по поверхности скалы с заливкой их цементным раствором.


Заключение

Расчет заземления производится для того чтобы определить сопротивление сооружаемого контура заземления при эксплуатации, его размеры и форму. Как известно, контур заземления состоит из вертикальных заземлителей, горизонтальных заземлителей и заземляющего проводника. Вертикальные заземлители вбиваются в почву на определенную глубину.

Горизонтальные заземлители соединяют между собой вертикальные заземлители. Заземляющий проводник соединяет контур заземления непосредственно с электрощитом.

Размеры и количество этих заземлителей, расстояние между ними, удельное сопротивление грунта – все эти параметры напрямую зависят на сопротивление заземления.

Заземление служит для снижения напряжения прикосновения до безопасной величины. Благодаря заземлению опасный потенциал уходит в землю тем самым, защищая человека от поражения электрическим током.

Величина тока стекания в землю зависит от сопротивления заземляющего контура. Чем сопротивление будет меньше, тем величина опасного потенциала на корпусе поврежденной электроустановки будет меньше.

Заземляющие устройства должны удовлетворять возложенным на них определенным требованиям, а именно величины сопротивление растекания токов и распределения опасного потенциала.


Список литературы

  1.  Правила устройства электроустановок (ПУЭ) 7-е издание 2014г.
  2.  Контур заземления: описание и расчет – информационный источник

/ http://recn.ru/kontur-zazemleniya-opisanie-i-raschet/

  1.  Контур заземления дома – информационный источник

/ http://jelektroprovodka.ru/kontur-zazemleniya/


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

25446. Этапы развития социальной работы как научного знания и практики 35.06 KB
  Этапы развития социальной работы как научного знания и практики Термин социальная работа был впервые использован в Англии в связи с расширением в начале XX столетия направлений деятельности одной из религиозных общественных организаций COS занимающихся филантропией или как ее называли тогда любительской дилетантской работой. Эта новая деятельность и стала называться социальной работой. Уже в этот период возникает необходимость выделения адресной помощи нуждающимся что сегодня и представляет собой один из основных принципов...
25447. Тенденции изменения практики социальной работы в современном обществе 18.17 KB
  Такой теорией и является теория социальной работы что со всей очевидностью вытекает из ее характера как системы видов деятельности по защите слабых общественных групп. Теория социальной работы составляет органическую часть тех социологоориентированных и психологоориентированных теорий которые связывают социальную теорию в целом с прикладными исследованиями этого круга проблем. Учеб заведения по подготовке соц работников и возникла необходимость разработки теоретических основ СР.
25448. Основные современные государственные концепции и модели социальной работы 30.46 KB
  основные современные государственные концепции и модели социальной работы. Основные модели теоретического обоснования практики социальной работы отражают не только результаты научных поисков ученых разных школ но и ее эволюцию изменения в самом содержании и формах социальной работы. Каждая модель содержит некоторые теоретические положения связь со смежными науками о человеке и обществе естественными и социокультурными основами жизни а также предполагает вполне определенное содержание социальной работы методы и формы содействия...
25449. Психолого-ориентированные модели 18.08 KB
  Получили распространение в связи с тем что ее современная стратегия ориентирует соц.работников на то чтобы помочь клиентам оптимизировать собственные усилия по изменению ситуации возникшей на личностном и соц. Основные понятия психодинамической модели опирающиеся на психоанализ вошли в ранг категорий соц. Выполняет функцию универсальной технологии применяемой ко всем сферам соц.
25450. Надзор и контроль за соблюдением законодательства об охране труда 148.5 KB
  Контроль за состоянием охраны труда и его виды. Органы государственного надзора за охраной труда. Компетенция Госгорпромнадзора в сфере надзора и контроля за соблюдением законодательства об охране труда. Права и ответственность должностных лиц специально уполномоченного центрального органа исполнительной власти по надзору за охраной труда.
25451. Социальные перспективы и вариативность моделей социальной работы 19.29 KB
  Социальные перспективы и вариативность моделей социальной работы Основные модели теоретического обоснования практики соц.работы отражают не только результаты научных поисков ученых разных поколений но и ее эволюцию изменения в самом содержании и формах соц. Каждая модель содержит некоторые теоретические положения связь со смежными науками о человеке и обществе естественными социокультурными основами жизни а так же предполагает вполне определенное содержание соц. соц.
25452. ОРГАНИЗАЦИЯ ОХРАНЫ ТРУДА НА ПРЕДПРИЯТИИ 134 KB
  Обязанности работника и работодателя по охране труда. Финансирование охраны труда. Организация проведения медицинских осмотров. Служба охраны труда: основные задачи, компетенция. Комиссия по вопросам охраны труда предприятия: порядок создания, обязанности и права комиссии.
25453. Комплексно-ориентированные модели 18.17 KB
   Ролевая теория – основа – психологическое знание компоненты социологического знания. Соц.роль – это поведение которое от человека ожидают люди при выполнении им соц. Ролевую игру соц.