Электр энергияның сапасы. Электр энергияның ауытқуы,
шығыны: түсінігі. Жерлендіргіш құрылғылар. Қойылатын талаптар.
Жерлендіргіш құрылғылар. Қойылатын талаптар.
а) Жерлендіргіш қондырғылардың тағайындалуы және құрылысы
Барлық электр қондырғылар металдық бөліктері кернеу астында болмайтын, бірақта оқшаулағыштың бұзылуына байланысты кернеу астында болғанда жерге сенімді байланысу керек.
Бұл жерлендіргіш қорғаныс — деп аталады, себебі оның мақсаты қызмет ететін жұмысшыларды аса қауіпті кернеуден қорғайды. 500 В және одан жоғары барлық қондырғыға жерлендіру міндетті. Ал өнеркәсіп ішінде және сыртында 35 кВ-тен жоғары айнымалы токта міндетті.
Электр қондырғылардың жерлендіретін: электр машинаның корпусы, трансформаторлар, аппараттар, өлшегіш трансформаторлардың екінші орамасы, электр аппараттардың жетегі, таратқыш щиттардың каркасы, пульттер, шкафтар, таратқыш қондырғылардың металдық құрылысы және қондырғылардың электр жабдығына байланысты басқа металдық құрылысы.
Жерлендіру электр қондырғыларының немесе аппараттардың дұрыс жұмыс істеу шарттарын қалыптастыру үшін тағайындалғанды жұмыстық жерлендіргіш — деп аталады.
Жұмыстық жерлендірулерге трансформаторларды нейтральді жерлендіру, генераторлар, доғасөндіргіш катушкалар жатады. Жұмыстық жерлендіргішсіз аппарат өзінің функциясын орындай алмайды немесе электр қондырғылардың жұмыс режимі бұзылады.
Жабдықтарды найзағайдан қорғау үшін разрядниктің көмегімен найзағай қорғағыш қолданылады. Бұндай жерлендіргіш найзағай қорғағыш — деп аталады.
Жерлендірудің үш типін орындалуы үшін табиғи және жасанды жерлендіргіштер қолданылады.
Табиғи жерлендіргіш ретінде суөткізгіш трубалар, кабельдердің қабықшалары, фундаменттері және ғимараттардың металдық бөлігі, беріктік фундамент, сенімді жерлендіргіш, трос-берік жүйесі қолданылады.
Жасанды жерлендіргіш ретінде металды сымдар, бұрыштар, сызықтар қолданылады.
б) Жерлендірілмеген немесе резонансты жерлерін нейтральді қондырғы жерлендіргіш қондырғыларының есептелуі
6-35 кВ қондырғылары жерлендірілмеген немесе нейтральді резонансты жерлерін (1-12) бойынша қондырғылардың жерлендіргіш кедергісі әр жылда мынадай болуы керек:
, (14.1)
мұндағы I3 — жерге есептік тұйықталу тоғы, А.
Егер нейтральға жерлендіргіш реактор қосылса, онда тоқты оның номиналды тоғына 125 % тең. Ал реактор қосылмаған жағдайда сыйымдылық тоқты есептік тоққа тең деп алады.
6-35 кВ қондырғылары үшін жерлендіргіш қондырғылардың кедергісі 10 Ом-нан аспауы керек (ПУЭ, гл.1-7).
Оқшауланған нейтралі бар 1000 В дейінгі қондырғыларда жерлендіргіш қондырғылар кедергісі әр жыл уақытында:
, (14.2)
мұндағы I3 – жерге есептік тұйықтау тоғы, А.
R3 мәні 10 Ом аспауы керек қуаты 100 кВА дейінгі және 4 Ом үлкен қуатына (ПУЭ, гл.1-7).
Жерлендірусіз немесе нейтральді резонансты-жерлендіруін қондырғылардың жерлендіргіш қондырғыларда горизонтальды және вертикальды жерлендіргіштердің ішінен тік бұрышты түрі орындалады. Кей кезде горизонтальды және вертикальды бір-екі қатарлы жерлендіргіштер орындалады.
Келесі кезекпен есептеу:
1. (14.1) немесе (14.2) бойынша есептік тоқты I3 анықтау немесе R3.
2. Табиғи жерлендіргіштердің кедергісі анықталады RЕ Табиғи жерлендіруді қолдану жерлендіргіш қондырғылардың конструкциясын жеңілдетеді және жасанды жерлендіргіштердің санын азайтады, ал кей жағдайда мүлдем қолданылмайды.
Олардың мәні шамамен мынадай:
— Болатты суөткізгіш труба 2-4 Ом;
— Кабельдің металдық қабықшасы 2-3 Ом;
— Трос-беріктің жүйесі 2,5-3 Ом.
Егер , онда территорияда горизонтальды жерлендіргіш қолданылады табиғи жерлендіргішке жақын байланысқан.
Егер , онда жасанды жерлендіргіш қолданылады. Кедергісі келесі формула бойынша анықталады:
(14.3)
Жасанды жерлендіргіш ретінде вертикальді жерлендіргіштер қолданылады- стержень ұзындығы 3-5 м, диаметрі 12-20 м және горизонталь жерлендіргіштер – болатты сызықтар 40×4 мм.
3. Топырақтың меншікті есептік кедергісін анықтау:
, (14.4)
мұндағы р – топырақтың меншікті кедергісі.
— мезгілдік коэффициенті, топырақтың қатуын және құрғауын ескереді (7-4). Кейбір «р» мәндері 14.1 кестеде келтірілген.
Орташа климаттық ауданда (екінші, үшінші):
— вертикальды электродтар үшін ұзындығы 3-5 м kc=1,45 — 1,15;
— горизонталь электродтар үшін ұзындығы 10-15 м kc=3,5 — 2,0.
4. Берілген территория бойынша жерлендірілгіш орнатылғанның алдын ала конфигурациясын анықтау және вертикалды жерлендіргіштердің арақашықтығы олардың ұзындықтарынан аспауы керек. Жоспар бойынша жерлендіргіш қондырғыны орнату үшін вертикальды және горизонтальды жерлендіргіштердің саны, ұзындықтары алдын ала анықталады.
5. Бір вертикальді жерлендіргіштің кедергісін анықтаймыз, Ом:
(14.5)
мұндағы – топырақтың меншікті есептік кедергісі, Ом*м;
— стерженьнің ұзындығы, м;
— стерженьнің диаметрі, м;
— орнату тереңдігі, м.
6. Вертикальді жерлендіргіштердің санын анықтаймыз:
(14.6)
мұндағы – вертикальді жерлендіргітерінің қолдану коэффициенті, олардың арақашықтығына, ұзындығына, санына байланысты.
7. Горизонтальді жерлендіргіштердің кедергісін анықтаймыз, Ом:
(14.7)
мұндағы – горизонтальді жерлендіргіштер үшін жердің меншікті есептік кедергісі, Ом*м;
— сызықтың ұзындығы, м;
b — сызықтың ені, м;
— орнату тереңдігі, м.
Қолдану коэффициентін ескергендегі сызық кедергісін келесі формула бойынша анықтаймыз:
(14.8)
мұндағы – кесте бойынша қолдану коэффициенті.
8. Сызықтарды байланысқандағы қолдануларын ескергендегі вертикальді жерлендіргіштердің кедергісі келесі формуламен анықталады:
(14.9)
9. Вертикалды жерлендіргіштердің дәл санын келесі формула бойынша анықтаймыз:
(14.10)
мұндағы – қолдану коэффициентінің анықталған мәні.