При прохождении через заземляющее устройство больших токов замыкания на землю вследствие недостаточной поверхности электродов возможны значительный нагрев грунта и испарение содержащейся в нем влаги, сопровождающиеся резким повышением сопротивления и потенциала заземлителя. Кроме того, при недостаточном сечении заземляющих проводов возможны чрезмерный их нагрев и как следствие расплавление или пережог, т. е. нарушение контакта. Во избежание этих явлений заземлители и заземляющие провода должны быть проверены на термическую устойчивость.
Проверка заземлителя на термическую устойчивость производится по формуле
, см2, (19)
где — требующаяся поверхность заземлителя, соприкасающаяся с грунтом, см2;
— расчетный ток замыкания на землю, а;
— удельное сопротивление грунта в наиболее сухой период лета, ом ∙ см;
— длительность замыкания на землю, сек.
Заземлители, удовлетворяющие требованиям действующих Правил устройства электроустановок [Л. 28] в части величины сопротивления растеканию тока, обладают достаточной поверхностью и на термическую устойчивость не проверяются.
Проверка заземляющих проводов на термическую, устойчивость производится лишь для установок выше 1000 в с большими токами замыкания на землю по следующей формуле:
, мм2, (20)
где - требуемая площадь сечения заземляющего провода, мм2;
- коэффициент, равный 74 для стали и 195 для меди.
При этом принято, что начальная температура провода составляет 20°С, а конечная 400°С.
Если проводники имеют сечение не менее 4x40 мм и ток замыкания на землю не превышает 10 ка, то они удовлетворяют термической устойчивости и расчетами не проверяются.