В основу расчета положен графо-аналитический метод, основанный на применении теории подобия, которая предусматривает:
1 Замену реального грунта с изменяющимся по глубине удельным сопротивлением эквивалентной двухслойной структурой с сопротивлением верхнего слоя , толщиной h и сопротивлением верхнего слоя , значения которых определяются методом вертикального электрического зондирования.
2. Замену реального сложного заземляющего контура, состоящего из системы вертикальных электродов, объединенных уравнительной сеткой с шагом 4 - 20 м, и любой конфигурации - эквивалентной квадратной расчетной моделью с одинаковыми ячейками, однослойной структурой земли () при сохранении их площадей (S), общей длины вертикальных (), горизонтальных () электродов, глубины их залегания (hr), значения сопротивления растекания (Rз) и напряжения прикосновения ().
Предварительно принимаются следующие расчетные величины:
1) длина горизонтальных заземлителей
2) число вертикальных электродов
|
|
3) длина вертикального электрода
где h - толщина верхнего слоя земли;
S - площадь контура заземления;
4) общая длина вертикальных электродов
5) расстояние между вертикальными электродами
6) глубина заложения горизонтальных электродов hг принимается равной 0,5 0,8 м.
Площадь заземляющего контура S принимается по плану открытой части ТП, сохранял при этом расстояние от границы контура до ограждения не менее 2 м.
Сопротивление заземляющего контура определяется по формуле:
,
где эквивалентное сопротивление грунта, Ом∙м;
Полученное значение сопротивления заземляющего контура Rзне должно превышать 0,5 Ом для ТП переменного тока. Следует учесть наличие естественных заземлителей, чье сопротивление в среднем принимается 2-3 Ом.
В связи с тем, что окончательным критерием безопасности электроустановки является величина напряжения прикосновения , определяется его величина по формуле:
,
где - ток однофазного к.з. на землю в РУ питающего напряжения, А;
- коэффициент прикосновения
где коэффициент, характеризующий условие контакта человека с землей;
сопротивление растекания тока со ступней человека ;
расчетное сопротивление тела человека;
функция отношения :
Значения функции М приведены в таблице 1:
Таблица 1 – Значения функции .
00,5 | |||||||||||
00,3 | 00,5 | 00,62 | 00,69 | 00,72 | 00,75 | 00,77 | 00,79 | 00,8 | 00,82 | 00,83 |
Допустимое значение напряжения прикосновения определяется в зависимости от времени протекания тока к.з. приведено в таблице 2
Таблица 2 – Значения допустимого напряжения прикосновения.
|
|
Род тока | Характеристика электроустановки | Норми-руемые вели-чины | Продолжительность воздействия, с | ||||||
0,1 | 0,2 | 0,5 | 0,7 | 1,0 | 3,0 | 3-10 | |||
Перемен-ный, 50 Гц | До 1000 В; с изолированной нейтралью От 1000 В до 35 кВ; с изолированной нейтралью | ||||||||
Выше 35 кВ; с заземленной нейтралью | - | ||||||||
Постоян-ный | - | ||||||||
При невыполнении условия необходимо произвести подсыпку слоем щебня 0,15 0,2 м по всей территории ОРУ ТП, что позволяет получить значение Ом∙м и, соответственно снизить , или изменить параметры заземляющего контура для снижения .