Расчет заземляющего устройства КТП-10/0,4 кВ

 

вертикальный стальной стержень  = 5 м,d = 12 мм, стальная полоса связи 40×4 мм, глубина заложения 0,8м, полосы 0,9 м, I₃ = 8 A (со стороны 10 кВ), КТП - 10/04 кВ; ВП - 0,38/0,22 кВ

Условный грунт - глина, ρ_изм = Ом*м

Определяем расчетное сопротивление грунта (глина) для стержневых заземлителей:

 

ρ_расч = к_с · к · ρ_изм = 1,25*1*100 = 125 Ом*м

 

Определяем сопротивление вертикального заземлителя из круглой стали

 

 = 28,3 Ом

 

Сопротивление повторного заземления R_{п. з.} не должно превышать 30 Ом при ρ = 100 Ом · м и ниже

При ρ > 100 Ом · м допускают принимать:

 

R_{п. з.} = 30 · ρ_расч / 100 = 30 · 125/100 = 37,5 Ом

 

Для повторного заземления принимаем один стержень длиной 5 м и диаметром 12 мм, сопротивление которого 28,3 Ом < 37,5 Ом

Определяем общее сопротивление всех семи повторных заземлений

 

r_{п. з.} = R_{п. з.} / n = 28,3/3 = 9,4 Ом

 

(где, R_{п. з -} сопротивление одного повторного заземления)

Определяем расчетное сопротивление заземления нейтрали трансформатора с учетом повторных заземлений

 

r_иск = r_з · r_{п. з.} / (r_{п. з. -} r_з) = (4*9,4) / (9,4 - 4) = 6,96 Ом

 

В соответствии с ПУЭ сопротивление заземляющего устройства при присоединении к нему электрооборудования напряжением до и выше 1000 В не должно быть более 10 Ом и 125/Iз, если Iз < 10 Ом

 

r_иск = 125/8 = 15,6 Ом

 

Принимаем для расчета наименьшее из этих значений r_иск = 10 Ом

Определяем теоретическое число стержней:

 

n_Т = Rb / r_иск = 28,3/10 = 2,83

 

Принимаем 3 стержня и располагаем их в грунте на расстоянии 5 м друг от друга. Длина полосы связи равна:

 

l = a · n; l = 5 · 3 = 15 м.

 

Определяем сопротивление полосы связи:

 

R_г = 0,366 · ρ_расч / l · (lg · 2 · l^2/ (d · h) = (0,366 · 125) / 15 · (lg · 2 · 15^2/ (0,04 · 0,82) = 6,5 Ом

S_расч = 125 Ом · м

При n=3; a / l = 5/5 = 1; η_в = 0,7; η_г = 0,6

 

Тогда действительное число стержней равно:

 

n_д = R_b · η_г · [1/ (r_иск · η_г) - 1/R_г] / η_в

n_д = (28,3*0,6/0,7 [1/ (10 · 0,6) - 1/6,5]) = 0,5

 

Принимаем для монтажа 6 стержней и проводим проверочный расчет.

Определяем действительное сопротивление искусственного заземления

 

r_иск = R_b · R_г / (R_г · n · η_в + R_b · η_г)

r_иск = 28,3*6,5/ (6,5*1*0,7+28,3*0,6) = 8,6 Ом < 10 Ом

 

Определяем сопротивление заземляющего устройства с учетом повторных заземлений нулевого провода

 

ρ_расч = r_иск · r_{п. з.} / (r_иск + r_{п. з.)}

ρ_расч = 8,6*6,96/ (8,6+6,96) = 3,8 Ом < 4 Ом

 

Если же расчет выполнить без учета полосы связи, то действительное число стержней будет равно: n_д = n_Т / η_в = 3/0,7 = 4,3 и для выполнения заземления нужно было бы принять 4 стержня