Заземление типовой проект: Типовой проект заземления для трансформаторной подстанции

Содержание

Типовой 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.

Нужен расчет или проект по заземлению или молниезащите для Вашего объекта? Получите его бесплатно, обратившись в Технический центр ZANDZ!

Возможно, Вам будет интересно:

Полезные материалы для проектировщиков: статьи, рекомендации, примеры

Бесплатные обучающие вебинары с ведущими экспертами

Реальные примеры расчета заземления и молниезащиты

Примеры решений по заземлению и молниезащите для крупных объектов

Смотрите также:

Расчет схемы заземления опор. Типовой проект заземления опор ВЛ (10 кВ, 35 кв).

К проектированию высоковольтных линий и трансформаторного оборудования предъявляются особые требования, поскольку эти объекты относятся к источникам повышенной опасности. Схема заземления опор ВЛ и подстанций регламентируется в ПУЭ (Правилах устройства электроустановок). Для каждого объекта проект заземления разрабатывается индивидуально, учитывая материал и конструкцию опор, а также параметры электротехнического оборудования.

Необходимость заземления опор ВЛ и подстанций

Основными элементами линии электропередачи (ЛЭП) являются железобетонные или деревянные столбы. На них постоянно воздействуют разрушающие внешние факторы, такие как:

Температурные перепады,
Воздействие влаги,
Промерзание,
Ультрафиолетовое излучение.

Всё это оказывает влияние на диэлектрические свойства опор. К тому же нельзя исключать возможность прямого контакта токоведущего элемента с опорами. В результате скачков напряжения возможно короткое замыкание между линией и элементами конструкции. В результате этого могут пострадать люди, поэтому важно заранее исключить возможные последствия, ещё на этапе составления чертежа заземления опор.

Разработка заземления ВЛ является основным способом, позволяющим обезопасить людей от воздействия электрического тока. В соответствии с ПУЭ его проведение является обязательным. То же относится и к трансформаторным подстанциям, поскольку они также являются источниками возможного поражения электрическим током и в той же мере подвержены влиянию атмосферных факторов.

Устройство заземления опор ВЛ

Типовой проект заземление опор в соответствии с ПУЭ предписывает заземление каждого столба ВЛ. При проведении заземления необходимо соблюдать следующие требования:

Сопротивление должно быть не выше 30 Ом.
При подключении громоотвода необходимо использование отдельного проводника.
Растяжки также необходимо заземлить, если конструкция опоры их предполагает.
Для соединения проводов снижения, заземляющего электрода, в основном используется сварка, но также допустимо скручивать места соединения болтами.
Заземляющее устройство не должно быть меньше 6 мм. В диаметре.
Для проведения заземления можно использовать проводники с антикоррозийным покрытием (например, цинковым).

Для столбов высоковольтных ЛЭП, обеспечивающих электроснабжение объектов, в которых может собираться большое число людей проведение заземления обязательно и находится на особом контроле.

Требования к заземляющим устройствам

Типовой проект заземления опор ВЛ разрабатывается с учетом требований ПУЭ как в конструктивном исполнении, так и при учете нормы сопротивления относительно растекания заземлителей для грунта с размером эквивалентного удельного сопротивления р_эдо 100 Ом/м.

Для заземления опор предусмотрено использование следующих конструкций:

Вертикальных,
Горизонтальных (лучевых),
Вертикальных в сочетании с горизонтальными,
Замкнутых горизонтальных (контурных),
Контурных в сочетании с вертикальными и горизонтальными (лучевыми).

Данные конструкции применяют проектировщики, монтажники и эксплуатационники для сооружения и реконструкции ВЛ 0,38,6,10 и 20 кВ.

Арматура стоек используется при заземлении опор ВЛ 10 кв. Типовой проект обязательно должен предусматривать:

громоотвод,
трансформатор,
предохранитель.

Заземление опор 35 кв необходимо проводить с помощью искусственного заземлителя, при этом естественную проводимость фундаментов, подземных элементов конструкций и приставок учитывать не нужно.

Расчет заземлителей для ВЛ

Расчет заземления опоры происходит с учетом параметров электрической структуры земли и требованиям по величине сопротивления заземления.

Получение данных по удельному сопротивлению грунтов и толщине слоев грунта с разными значениями возможны в следующих случаях:

При непосредственных измерениях на трассе проектируемой линии электропередач,
Используя данные замеров удельного сопротивления на грунтах, аналогичных тем, которые расположены в районе проектируемой трассы воздушных линий и на площадках подстанций.

При невозможности получения прямых данных по удельному сопротивлению грунта проектировщики должны использовать полученный от изыскателей геологический разрез грунта по трассе, а также обобщенные значения удельных сопротивлений разных типов грунта.

Составление проекта заземления опор ВЛ требует соответствующих знаний, а также полного погружения в нормативную документацию. Его разработкой должен заниматься только профессионал, обладающий специальными знаниями и опытом работы. Обратившись в нашу компанию, вы получите индивидуальный проект заземления опор ВЛ, соответствующий ПУЭ и учитывающий особенности оборудования и грунта на территории прохождения ЛЭП.

Заземление и соединение электрических систем

Навигация по заземлению и соединению электрических систем может оказаться непростой задачей, если вы не уделили время ознакомлению с требованиями статьи 250 NFPA 70

^®, National Electrical Code ® (НЭК ^®).

С чего начать? Ниже приведены некоторые распространенные вопросы от людей, которые только начинают изучать статью 250. Однако эта информация может быть полезна не только новичкам, но и опытным установщикам, которые хотят узнать больше о почему они делают то, чему их научили, и обучены ли они делать это должным образом.

1. Заземление и соединение — это одно и то же?

Статья 250 NEC касается заземления и соединения электрических систем. По определению, а также по функциям заземление и соединение — не одно и то же. Тем не менее, они тесно взаимодействуют друг с другом в отношениях инь и ян, чтобы обеспечить безопасность в электрических системах.

2. Что такое заземление?

Заземление — это соединение электрической системы с землей. Статья 100 NEC определяет землю как «землю». Раздел 250.4 (A) (1) гласит, что заземленные электрические системы «должны быть подключены к земле таким образом, чтобы ограничить напряжение, создаваемое молнией, скачками напряжения или непреднамеренным контактом с высоковольтными линиями, и стабилизировать напряжение относительно земли. при нормальной работе».

3. Что такое склеивание?

Статья 100 NEC определяет соединение (соединение) как «соединение для обеспечения электрической непрерывности и проводимости». Склеивание металлических деталей, таких как корпуса и дорожки качения, гарантирует, что все они непрерывны на пути эффективного тока замыкания на землю (EGFCP), который относится к земле (земле). EGFCP помогает управлять такими устройствами, как автоматические выключатели и предохранители или датчики замыкания на землю в незаземленных системах.

В заземленных системах важно соединить заземляющие проводники оборудования с заземляющим проводником системы, чтобы завершить EGFCP обратно к источнику электроэнергии. Проводимость EGFCP имеет решающее значение для правильной работы защитных устройств. Это говорит о том, почему мы соскребаем краску с контактных поверхностей металлических корпусов, чтобы сделать соединения нашей электрической системы. Удаление краски, как требуется в Разделе 250.12, обеспечивает лучшее соединение и путь проводимости.

В редакции NEC 2020 г. в раздел 250.12 была добавлена формулировка «или соединенные», которая теперь гласит: «Непроводящие покрытия… на оборудовании, подлежащем заземлению или соединению, должны быть удалены…». Это еще раз подчеркивает, что заземление и соединение не то же самое, но работают вместе, чтобы обеспечить безопасность электрической системы.

4. Почему так важно обеспечить надлежащее заземление и соединение для вашей электрической системы?

Прежде всего, это безопасность персонала внутри здания. Обеспечение надлежащего заземления и соединения электрической системы вполне может быть причиной того, что сотрудник внутри здания избежит непреднамеренного удара током и сможет вернуться домой той ночью. Это так важно.

Другими объектами, на которые может отрицательно повлиять неправильное заземление и подключение, являются чувствительное оборудование и низковольтные сигналы. Хотя эти элементы могут быть связаны с безопасностью, их функциональность также имеет решающее значение для производства. Как бы отреагировало руководство, если бы неправильная установка заземления и соединения негативно повлияла на их производственные цели?

5. Какова цель требований NEC к заземлению и соединению?

Раздел 250.4 устанавливает общие требования к заземлению и соединению электрических систем как для заземленных, так и для незаземленных систем. Для заземленных систем NEC требует, чтобы вы выполнили все следующие действия: заземление электрической системы, заземление электрического оборудования, соединение электрического оборудования и соединение электропроводящих материалов. В незаземленных системах требуются те же действия, за исключением заземления электрической системы. Когда эти требования NEC реализованы, создается эффективный путь тока замыкания на землю, что и является желаемой конечной целью.

По определению, эффективный путь тока замыкания на землю (EGFCP) представляет собой специально сконструированный, низкоимпедансный, электропроводящий путь, спроектированный и предназначенный для передачи тока в условиях замыкания на землю от точки замыкания на землю до источника электропитания . Хорошо спроектированный EGFCP может помочь устранить опасное напряжение из-за непреднамеренных неисправностей, позволяя устройствам защиты от перегрузки по току, таким как автоматические выключатели и предохранители, правильно обнаруживать неисправность и размыкать цепь.

6. Какие разделы NEC вы должны хорошо знать, чтобы правильно выполнять заземление и соединение электрической системы?

Статья 250 является основополагающим элементом NEC; его следует изучить полностью, чтобы убедиться, что и заземление, и соединение выполнены правильно. Несколько важных ресурсов, которые вы должны использовать регулярно, — это таблицы 250.66, 250.102(C)(1) и 250.122. Эти таблицы помогут вам правильно выбрать проводку для заземления и соединения вашей электрической системы. Знакомство с правильным использованием этих таблиц может помочь установщикам обеспечить надлежащее заземление и соединение в своих проектах и, в свою очередь, обеспечить безопасность тех, кто находится в здании.

Требования к заземлению жилых помещений

В системе электропроводки вашего дома система заземления является критически важной функцией безопасности. В случае какого-либо сбоя в системе система заземления обеспечивает путь наименьшего сопротивления, который обеспечивает безопасный возврат тока обратно в землю. Таким образом, снижается вероятность того, что короткое замыкание может привести к пожару или опасному для жизни поражению электрическим током. Последняя и наиболее важная часть системы заземления дома состоит из металлического заземляющего стержня, вбитого глубоко в землю, проводки, соединяющей этот стержень с заземляющим наконечником основания сервисной панели или счетчика коммунальных услуг, и соединительного зажима между проводкой и стержнем.

Это «заземление» — очень важная часть вашей электрической системы для обеспечения электробезопасности. Согласно Национальному электротехническому кодексу или NEC, система заземления должна иметь сопротивление заземления не более 25 Ом. Для этого может потребоваться более одного заземляющего стержня.

01
из 05

Что такое заземляющие стержни?

Хоум Депо

Заземляющие стержни, также известные как заземляющие электроды, используются для подключения системы заземления электрических систем к заземлению. Заземляющие стержни могут быть изготовлены из различных материалов, но медь является наиболее распространенным материалом, используемым для жилых помещений. Заземляющие стержни являются очень хорошими проводниками электричества и позволяют любому опасному электричеству течь на землю, устраняя опасность от вас и электрической панели.
02
из 05

Длина заземляющего стержня

Заземляющий стержень, который соединяет домашнюю систему заземления с землей, представляет собой длинный металлический стержень, обычно медь, соединенная со сталью, оцинкованным железом или нержавеющей сталью.

Заземляющие стержни бывают 8-футовой и 10-футовой длины, причем 8-футовый размер является наиболее распространенным размером, используемым в жилых помещениях. Как правило, заземляющие стержни должны иметь длину не менее восьми футов и не должны быть срезаны. В очень сухой земле, которая обеспечивает большее сопротивление, чем влажная почва (это означает, что она не так легко воспринимает электричество), заземляющие стержни иногда укладываются друг на друга и соединяются специальным зажимом, чтобы они могли углубляться в землю.

Другой вариант — добавить второй заземляющий стержень. Обычно это лучший вариант, но, согласно NEC, стержни должны быть на расстоянии не менее шести футов друг от друга.

Примечание: В большинстве местных юрисдикций и местных энергетических компаний для прохождения проверки требуется метод с двумя заземляющими стержнями. Некоторые округа также разрешают или требуют заземления фундамента или фундамента для нового строительства.

Когда это возможно, заземляющие стержни должны вонзаться во влажную почву вокруг вашего дома. Обычно в зоне, близкой к фундаменту, достаточно влаги из-за стока воды из водосточных желобов.

Неразумно и небезопасно устанавливать более короткие 4-футовые заземляющие стержни, которые часто продаются для заземления таких вещей, как телевизионные антенны и другие отдельные устройства. Они не являются законными для заземления домашней электросети, и они могут привести к сбою вашей системы заземления, когда это необходимо больше всего.
03
из 05

Диаметр заземляющего стержня

Заземляющие стержни бывают разной толщины (диаметра), в том числе 3/8″, 5/8″, 1/2″, 3/4″ и 1″. Минимально допустимый диаметр для заземляющего стержня составляет 3/8″, но большие размеры являются лучшим выбором, потому что они обеспечивают большую площадь поверхности для контакта с землей.
04
из 05

Провод заземления

Заземляющий провод, часто называемый проводником заземляющего электрода , является связующим звеном между заземляющим стержнем и заземляющим соединением. Заземляющие провода для жилых помещений обычно изготавливаются из меди и имеют размер № 6 (6 AWG) или больше.

Для сетей на 200 ампер требуется проводник заземляющего электрода №4 (заземляющий провод).

05
из 05

Заземляющие зажимы

Заземляющие зажимы используются для соединения проводника заземляющего электрода с заземляющим стержнем.

Зажим желудь представляет собой зажим овальной формы с болтом, с помощью которого он крепится к заземляющему стержню.