Расчет защитного заземления

Цель расчета заземления - определить число и длину вертикальных элементов (стержней), длину горизонтальных элементов (соединительных полос) и разместить заземлители на плане электроустановки исходя из значений допустимых сопротивления и максимального потенциала заземлителя [27].

Расчет проводится в следующем порядке:

1. Определяют норму сопротивления заземления R _н (по ПУЭ) в зависимости от напряжения, режима работы нейтрали, мощности и других данных электроустановки.

2. Определяют расчетное удельное сопротивление грунта с учетом климатического коэффициента r_расч = r_таблψ где r_табл - удельное сопротивление грунта по табл. 7.1; ψ - климатический коэффициент по табл. 7.2.

 

Таблица 7.1

Значения удельных сопротивлений грунтов при влажности 10...12 % к массе грунта

Грунт	Удельное сопротивление, Ом·м	Грунт	Удельное сопротивление, Ом·м
Глина		Супесок
Суглинок		Песок
Чернозем		Скалистый

 

Таблица 7.2

Значения климатических коэффициентов и признаки зон

Тип заземлителя	Климатические зоны
I	II	III	IV
Вертикальные стержни длиной l с = 2...3 м при глубине заложения Н 0 = 0,5…0,8 м	1,8…2,0	1,6...1,8	1,4...1,6	1,2...1,4
Горизонтальные полосовые заземлители при глубине заложения Н 0 = 0,8 м	4,5…7,0	3,5...4,5	2,0 - 3,5	1,5 - 2,0
Признаки климатических зон
Средняя температура января, °С	-20….-15	-14...-10	-10...0	0...5
Средняя температура июля, °С	16….18	18...22	22...24	24...28

 

3. Определяют сопротивление одиночного вертикального заземлителя R _c с учетом удельного сопротивления грунта:

 

, (7.1)

 

где d - диаметр стержня, м; Н = Н ₀ + l /2; l _c, Н ₀ - см. табл. 34.

4. Учитывая норму сопротивления заземления R _н, определяют число вертикальных заземлителей без учета взаимного экранирования:

 

. (7.2)

 

5. Разместив заземлители на плане и задавшись отношением η расстояния между одиночными заземлителями S к их длине l _c, определяют с учетом коэффициента использования вертикальных стержней (табл. 7.3) окончательно их число n _l = n /η_с и сопротивление заземлителей - без учета соединительной полосы R _cc = R _c /(n ₁η_с).

 

Таблица 7.3

Коэффициенты использования η_с вертикальных заземлителей

Отношение расстояния между заземлителями к их длине	Число заземлителей п
Заземлители располагаются в ряд
	0,85	0,73	0,65	0,59	0,48	-	-	-
	0,91	0,83	0,77	0,74	0,67	-	-	-
Заземлители располагаются по контуру
	-	0,69	0,61	0,55	0,47	0,41	0,39	0,36
	-	0,78	0,73	0,68	0,63	0,58	0,55	0,52
	-	0,85	0,80	0,76	0,71	0,66	0,64	0,62

 

6. Определяют сопротивление соединительной полосы:

 

, (7.3)

 

где l _п = 1,05(n ₁ - 1) S - длина соединительной полосы; b, Н ₁ - ширина и глубина заложения полосы.

С учетом коэффициента использования полосы η_п (табл. 7.4) уточняют .

7. Определяют общее сопротивление заземляющего устройства и соединявшей полосы:

 

(7.4)

 

и проверяют, соответствует ли оно нормативному значению R _н.

 

Таблица 7.4

Коэффициенты использования η_п горизонтальной полосы, соединяющей вертикальные заземлители

Отношение расстояния между заземлителями к их длине	Число вертикальных заземлителей п
Вертикальные заземлители располагаются в ряд
	0,85	0,77	0,72	0,62	0,42	-	-	-
	0,94	0,89	0,84	0,75	0,56	-	-	-
Вертикальные заземлители располагаются по контуру
	-	0,45	0,40	0,34	0,27	0,22	0,20	0,19
	-	0,55	0,48	0,40	0,32	0,29	0,27	0,23
	-	0,70	0,64	0,56	0,45	0,39	0,36	0,33