Расчёт заземляющего контура

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя, т.е. проводника (электрода) или группы соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей, и заземляющих проводников, т.е. проводников, соединяющих заземляемые части с заземлителем.

Цель расчета защитного заземления - определение количества электродов заземлителя, их размеров и схемы размещения в земле, при которых сопротивление заземляющего устройства растеканию тока или напряжение прикосновения при замыкании фазы на заземленные части электроустановок не превышают допустимых значений.

Исходные данные:

вид заземлителя - вертикальный стержневой в земле;

длина электрода - l = 2.5м,

сечение электрода - d = 0,015м;

глубина заземления - t = 0,5м;

расстояние между электродами - с = 2м.

При расчете контурного заземления примем допущение об однородности почвы.

Определяем сопротивление одиночного заземлителя по формуле (1.1):

, (14)

где - удельное сопротивление заземления.

Для чернозема = 53 Омм.

- коэффициент сезонности для однородной земли, который для 2 климатической зоны = 1,5.

=79,5 Омм.

Глубина заложения в землю заземлителя вычисляется как

Получим = 31,3Ом.

Определим величину нормируемого сопротивления.

Согласно "Правилам устройства электроустановок" (ПУЭ), для электроустановок, использующих напряжение до 1000В при суммарной мощности источников тока более 100 кВт, сопротивление заземления должно быть не более 4 Ом, следовательно, нормируемое сопротивление заземления = 4 Ом.

Рассчитаем минимальное количество вертикальных электродов при коэффициенте использования η=1:

. (15)

Подставив значения сопротивлений в формулу, получим

Определим коэффициент использования заземлителей при количестве электродов =8, = 0,74.

Размещаем электроды в ряд. Расстояние между электродами = 2l. Вычислим количество вертикальных заземлителей, используя зависимость (1.3):

. (16)

Получаем n = 10,6 11.

Находим значение η = 0,74 для n=11.

Считаем общее сопротивление при одиннадцати параллельных заземлителях (1.4):

, (17)

Получаем R = 3,85 Ом. Теперь определим длину соединительной полосы (1.5): L = (n-1) c (18). Получаем L=50 м.

Сопротивление соединительной полосы рассчитываем как:

(19)

где - удельное сопротивление заземления.

Для чернозема = 53Омм.

- коэффициент сезонности для однородной земли, который для 2 климатической зоны = 1,5.

=79,5 Омм.

Подставляя полученные значения, получим Rc=3,4Ом.

Сопротивление растеканию тока горизонтального электрода, с учетом экранирующего эффекта вертикальных электродов, которые он соединяет, определяется как: