Расчет заземляющих устройств

Заземление снижает потенциал по отношению к земле металлических частей электроустановок, оказавшихся под напряжением при аварии. Чтобы создать безопасные условия работы обслуживающего персонала во всех схемах электроснабжения используется заземление электрооборудования.

Заземление выполняется с учетом правил устройства электроустановок (ПЭУ), для этого выполняется расчет элементов схемы заземления.

В соответствии с ПУЭ трансформаторная подстанция должна иметь глухое заземление нулевой точки трансформатора на стороне 0,4 кВ. Одновременно это заземление используется как защитное заземление для электрооборудования на высокой стороне трансформаторной подстанции 10 кВ. В соответствии с ПУЭ сопротивление заземления нулевой точки трансформатора на стороне 0,4 кВ не должно превышать 4 Ом. Заземляющее устройство для электрооборудования 10 кВ должно иметь сопротивление:

, (1.38)

где, - допустимое напряжение на заземляющем устройстве, 125 В;

- ток замыкания на землю в сети напряжения более 1000 В, работающей с изолированной нейтралью, 20 А.

Измерение грунта в месте установки трансформаторной подстанции, производимое летом показывает величину удельного сопротивления грунта:

.

В период измерений влажность была средняя, т.е. не влияла на величину сопротивления. Необходимо определить число электродов заземления цеховой трансформаторной подстанции для обеспечения требований ПУЭ. Сопротивление стальной соединительной полосы не учитывается.

Определяем сопротивление заземляющего устройства для сети 10 кВ при общем контуре заземления:

Сопротивление заземляющего устройства для сети 380/220 В должно быть не более 4 Ом. Принимаем наименьшее допустимое сопротивление заземляющего устройства 4 Ом.

Расчет удельного сопротивления грунта:

где, - коэффициент повышения ().

В качестве заземлителей выбирают прутковые стальные электроды, диаметром 14 мм и длиной 5 м, с глубиной от поверхности земли до верхнего конца электрода 0,8 м.

Принимаем к размещению заземлители, заглубленные в грунт, уложенные в ряд, расстоянием между ними а=6.

Определяем число заземлителей:

где, – коэффициент экранирования; , т.е отношение расстояния между электродами равно длине электрода.

По выполненному расчету принимаем к установке 9 прутковых стальных заземлителей, которые обеспечивают условие , которое соответствует требованиям ПУЭ.