Расчет заземляющего устройства сводится к выбору и размещению заземлителей, определению их количества для обеспечения заданного сопротивления заземления при определенном удельном сопротивлении грунта. Сопротивление заземляющего устройства складывается из нескольких сопротивлений-
а) металлических частей самих электродов-заземлителей;
б) соединительных проводов;
в) контакта между заземлителем и землей;
г) земли, оказываемого прохождению (растеканию) тока.
По сравнению с величиной сопротивления растеканию величины % остальных сопротивлений ничтожно малы, и поэтому при дальнейших расчетах ими можно пренебречь. %
Таким образом, расчет сопротивления защитного заземления i сводится к расчету сопротивления растеканию тока.
Сопротивление растеканию одиночного заземлителя зависит от его формы, размеров и расположения в грунте, а также от удельного сопротивления почвы (грунта).
Выбор заземлите лей
При устройстве системы защитного заземления (зануления) используются как естественные, так и искусственные заземлители. ■; Затраты на устройство заземляющих установок меньше при применении естественных заземлителей. В качестве естественных заземлителей могут быть использованы:
|
|
—- водопроводные и другие металлические трубопроводы, проложенные под землей, за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывчатых газов и смесей;
— металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей;
— свинцовые оболочки кабелей, проложенные в земле (если оболочки кабелей служат единственными заземлителями, то в расчете заземляющих устройств они должны учитываться при количестве кабелей не меньше двух);
— рельсовые пути магистральных неэлектрофицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами.
Запрещается использовать в качестве естественных заземлителей алюминиевые оболочки кабелей, трубы парового отопления и газовой сети.
В качестве искусственных заземлителей наиболее широко применяются:
-— вертикально забитые стальные оцинкованные трубы длиной 2—3 м, диаметром не менее 25 мм и не более 60 мм, с толщиной стенок не менее 3,5 мм;
— угловая сталь 50x50 мм или 60x60 мм с толщиной полок' угловой стали не менее 4 мм и длиной 2—2,5 м (заземлители из угловой стали наиболее дешевы);
- горизонтально проложенные в грунте металлические полосы: ширина полосы 20-40 мм, толщина 4 мм, длина 15—50 м. глубина заложения 0,3 -0,8 м;
круглые прутковые стальные стержни: диаметр неоцинко-ванных стержней не менее 10 мм, оцинкованных — не менее 6 мм, длина 4,5—5 м.
|
|
Искусственные заземлители не должны иметь окраски.
Расположение заземли те лей
Стальные трубы, угловую сталь и круглые стержни размещают в ряд или по контуру с расстоянием между электродами 2,5—8 м. Металлические полосы размешают, устанавливая их на ребро, параллельно друг другу с расстоянием между ними 1 —10 м. В случае недостатка месма полосы располагают зигзагообразно с расстоянием между параллельно проложенными частями не менее 1,5 м.
Определение количества заземлителей
Количество заземлителей п для получения заданного сопротивления заземления определяется по формуле:
где R — сопротивление растеканию тока одиночного заземлите-ля, Ом; гэ —заданное сопротивление заземления, равное 10 Ом (на киноустановке выполняется повторное заземление);
г\ — коэффициент использования сложного заземлителя {см. табл. 2, 3), величина которого зависит от количества заземлителей и отношения расстояний между ними к их размерам, а также от конфигурации контура заземлителей. Для практических расчетов сопротивления одиночного заземлителя R пользуются упрощенными формулами:
а) для заземлителей из стальных труб длиной 2,5 м, диаметром 50 мм (2 дюйма), при заглублении в землю на 2,0 -2,5 м
б) для заземлителей из угловой стали 50x50x4 мм при длине 2,5 м, при заглублении в землю на 2,0 -2,5 м
в) для заземлитслей из угловой стали 60X60X4 мм при длине 2,5 м и заглублении в землю на 2,0 — 2,5 м
г) дли зазем.щтелей из прутки круглой арматурной стали диаметром 12 мм и длиной 5 м
где удельное сопротивление грунта, Ом/см.
Значения удельных сопротивлений различных грунтов приведены в табл.