Требуемое сопротивление заземляющего устройства

Действующие в настоящее время Правила [Л. 28] предусматривают расчет заземления на основе заданных значений сопротивлений заземляющих устройств растеканию тока . Это значительно сокращает объем вычислительных работ в сравнении с расчетом по напряжениям прикосновения и шага.

Наибольшие допустимые значения , установленные Правилами устройства электроустановок, составляют:

Для установок 1000 в:

4 ом — во всех случаях;

10 ом — при мощности генераторов и трансформаторов 100 ква и менее:

Для установок выше 1000 в:

0,5 ом — при больших токах замыкания на землю (т. е. больше 500 а);

250/ 10 ом — при малых токах замыкания на землю во всех случаях;

125/ 10 ом — то же и при одновременном исполь­зовании заземляющего устройства для уста­новок до 1000 в.

Эти нормы установлены на основе следующих поло­жений.

В сетях до 1000 в с изолированной нейтралью ток замыкания на землю, как правило, мал и даже при большой емкости проводов относительно земли и невы­сокой их изоляции не превышает нескольких ампер. Если принять за предельную величину этого тока 15 а, а наи­большее допустимое напряжение прикосновения считать равным 65 в, то в худшем случае, при коэффициен­тах прикосновения , получим установленное Правилами сопротивление заземления:

ом. (7)

При мощности трансформаторов и генераторов до 100 ква ток будет значительно меньше, поэтому в этих случаях допустимо принимать .

В установках выше 1000 в с малыми то­ками замыкания на землю наибольшие напряжения при­косновения 250 и 125 в также находятся в допустимых пре­делах. Фактически они меньше этих значений за счет выравнивания потенциалов на территории установки и огра­ничения до 10 ом.

При больших токах замыкания на землю принятое значение сопротивления 0,5 ом является практически пре­дельно возможным. Дальнейшее уменьшение его, как пра­вило, экономически невыгодно и не оправдано по усло­виям эффективности защиты.

Если расчет производить по напряжениям прикосно­вения и шага, то, располагая допустимыми их значениями и , требуемое сопротивление заземления найдем из уравнений:

, в; (8)

, в, (9)

а также

в. (10)

Заменив в первых двух выражениях его значением и решив полученные уравнения относительно , по­лучим искомое сопротивление заземлителя:

по условиям напряжения прикосновения

, ом; (11)

по условиям шагового напряжения

, ом. (12)

Меньшее численное значение и будет расчетным сопротивлением заземлителя.

Коэффициенты и , необходимые для вычисления, берутся из таблиц (см., например, табл. 5) Для этого требуется предварительно выбрать тип заземлителя (контурный или выносной), задаться формой, размером и числом электродов и, наконец, условно разместить их на предоставленной площадке.

Коэффициенты и определяются из уравнений

, (13)

, (14)

где - сопротивление тела человека

лишь для закрытых установок с сухими полами, обладающими относительно высоким удельным сопротивлением (кирпич, бетон и т. п.), а иногда и для открытых установок, когда основание площадки имеет щебенчатую или гравийную засыпку либо асфальтировано.

В большинстве установок, в том числе открытых, а также в закрытых с сырыми или проводящими полами и принимают равными единице.