Расчет защитного заземления

Исходные данные для расчета:

· суммарная мощность трансформаторов или генератора, питающих сеть, к которой подключена электроустановка, и режим работы нейтрали;

· план электроустановки с указанием основных размеров и размещения оборудования;

· формы и размеры электродов, из которых предусмотрено соорудить групповой заземлитель, а также предполагаемая глубина погружения их в землю;

· данные измерений удельного сопротивления грунта на участке, где должен быть сооружен заземлитель, сведения о погодных условиях, при которых проводились эти измерения, и характеристика климатической зоны;

· данные о естественных заземлителях: какие сооружения могут быть использованы для этой цели; схема; размеры; конструкция элементов, которые будут использованы в качестве заземлителей.

Сопротивление растеканию тока естественных заземлителей R_е определяют расчетом по формулам, полученным для искусственных заземлителей аналогичной формы, или непосредственным измерением, а если естественные заземлители находятся на глубине промерзания, то результат измерения или вычисления умножают на коэффициент безопасности.

Требуемое значение сопротивления заземляющего устройства определяют исходя из нормированного значения.

Расчет требуемого значения сопротивления искусственного заземлителя выполняется в следующей последовательности.

1. Определяем сопротивление одиночного трубчатого заземлителя

(1.1)

или

(1.2)

где – расчетное значение удельного сопротивления однородного грунта, = , Ом см; – глубина забивки заземляющего устройства, см; – удельное сопротивление грунта (определяется по

табл. 1.1); – коэффициент безопасности, зависящий от климатической зоны (табл. 1.2); и d – соответственно длина и диаметр заземлителя, см.

Таблица 1.1Удельное сопротивление однородного грунта

Вид грунта	Удельное сопротивление грунта для предварительных расчетов, Ом см
Глина	0,5 10⁴
Чернозем	2 10⁴
Суглинок	1 10⁴
Песок	5,0 10⁴

Тип заземлителя	Значение по климатическим зонам
I	II	III	IV
Стержневые электроды длиной 1,8–5,0 м при глубине залегания 0,5–0,8 м	2,0…1,4	1,8…1,3	1,4…1,2	1,0…0,8

Таблица 1.2Значения повышающего коэффициента по климатическим зонам для нормальной влажности грунта

2. Определяем число заземлителей, шт.

(1.3)

где R_доп – допустимое сопротивление заземляющего устройства, Ом.

3. Уточняем число заземлителей, шт., с учетом коэффициента использования заземления n_з,

(1.4)

где h _и – коэффициент использования заземлителя, определяется по табл. 1.3.

Таблица 1.3Коэффициент использования h _и для вертикальных заземлителей

Для заземлителей, расположенных в ряд	Для заземлителей, расположенных по контуру
Отношение расстояния к длине заземлителя a/	Число труб, n	h _и	Отношение расстояния к длине заземлителя a/	Число труб, n	h _и
		0,910			0,780
	0,860		0,730
	0,810		0,680
	0,740		0,630
	0,690		0,58
	0,670		0,580

4. Определяем общее сопротивление вертикальных заземлителей , Ом,

. (1.5)

5. Определяем длину полосы L, см, соединяющей трубы:

для заземлителей, расположенных в ряд

; (1.6)

для заземлителей, расположенных по контуру

. (1.6а)

6. Определяем сопротивление полосы R_п, Ом, уложенной на глубину h_п

, (1.7)

или

, (1.8)

где В – ширина полосы, см, принимаем равной диаметру заземляющих труб, т.е. В = d.

7. Определяем сопротивление полосы R_п, Ом, с учетом экранирования

(1.9)

где h _п – коэффициент использования полосы, определяем по табл. 1.4.

Таблица 1.4 Коэффициент использования заземлителя для полосы

Отношение расстояния между заземлителями к их длине a/	Для заземлителей, расположенных в ряд	Для заземлителей, расположенных по контуру
Число труб n, шт.	Коэффициент использования h _п	Число труб n, шт.	Коэффициент использования h _п
		0,890		0,550
	0,860		0,480
	0,790		0,430
	0,750		0,400
	0,569		0,320
	0,460		0,300
	0,360		0,280
	0,270		0,270