3.2 Порядок расчёта искусственного заземлителя.

Установить состав грунта, в котором предполагается разместить заземлитель.

Определить приближённое значение удельного сопротивления грунта, Ом*м

Таблица 3.1

Приближённые значения удельных сопротивлений различных грунтов 

Грунт	Удельное сопротивление Ом*м
	Возможные приделы колебаний	Рекомендуется для расчётов
Песок Супесок Суглинок Глина Чернозём	400-700 150-400 40-150 8-70 9-530	700 300 100 40 200

Рис. 1.4. Расчётная схема:

1,2,3…- оросители; А,Б,В – рядки; КСК – контрольный сигнальный клапан, Н – насос.

Определить уточнённое значение удельного сопротивления грунта для вертикальных электродов:

*м

где

k – коэффициент, учитывающий влажностное состояние грунта и тип электрода

k определить по таблице 3.2.

k_с- коэффициент, учитывающий сезонные свойства грунта при нормальной влажности земли и тип электрода.

k_с определить по таблице 3.3

41

Таблица 3.2

Значения коэффициента k

Тип применения электронов	Земля влажная (выпадает большое количество осадков)	Земля нормальной влажности	Земля сухая (количество осадков ниже нормы)
Вертикальный электрод l=3 м l=5 м	1,15 1,1	1,0 1,0	0,92 0,95
Горизонтальная полоса l=10 м l=50 м	1,7 1,6	1,0 1,0	0,75 0,8

Таблица 3.3

Значения коэффициентов К_c

Тип применяемых электродов	Климатические зоны Рф
	1	2	3
Вертикальные электроды длиной 3 м, глубина заложения их вершины 0,7-0,8м То же при длине электродов 5м То же при применении горизонтальных полос длиной 10м То же при длине полосы 50м	1,65 1,35 5,5 4,5	1,45 1,25 3,5 3,0	1,3 1,15 2,5 2,0

42

Определить предварительно конфигурацию заземляющего устройства – ряд, контур с учетом возможного его размещения на отведенной территории.

Определить сопротивление одиночного электрода:

где d - диаметр электрода (трубы, стержня), м;

Pрасч – уточненное значение удельного сопротивления грунта. Ом • м;

t - глубина заложения электрода, равная расстоянию от поверхности земли до середины электрода, м;

l - длина электрода, м.

Определить приближенное количество вертикальных электродов, считая, что сопротивление заземлителя достигается только ими:

где R_з - наибольшее допустимое сопротивление заземляющих устройств электроустановок. Ом;

Значение R_з в соответствии с Правилами эксплуатации электроустановок потребителей [8] при­ведены в таблице 3.4.

 - коэффициент использования заземлителей;  определять по таблице 3.5. Предварительно для расчета принять среднее значение  для выбранного отношения расстояния между вертикаль­ными электродами а к их длине l.

43

Таблица 3.4.

Наибольшие допустимые сопротивления заземляющих устройств электроустановок

Характеристика электроустановки и заземляющею объекта	Удельное сопротивление грунта, л, Ом-м	Сопротив­ление, Ом
Электроустановки на напряжение до 1000 В искусственный заземлнтельс отсоединенными естественными заземлителями, к которому присоеди­нены нейтрали генераторов и транс­форматоров, а также повторные заземлнтелн нулевого провола в сетях с заземленной нейтралью на напряже­ние, В
660/380	До 100 более 100	15 0,15*
380/220	До 100 более 100	30 0,3*
220/127	До 100 более 100	60 0,6*

Таблица 3.5

Значения коэффициента использования 

Коэффициент использования верти­кальных электродов, размещенных в ряд без учета влияния полосы связи			Коэффициент использования вертикальных электродов, размещенных по контуру без учета влияния полосы связи
Отношение расстояния между верти­кальными электроламп к их длине н	Число электродов		Отношение расстояния между верти­кальными электроламп к их длине н	Число электродов	
1	2	3	4	5	6

44

Продолжение таблицы 3.5

1	2	3	4	5	6
1	2	0,84-0,87	1	4	0,66-0,72
	3	0,76-0,80		6	0,58-0,65
	5	0,67-0,72		10	0,52-0,58
	10	0,56-0,62		20	0,44-0,50
	15	0,51-0,56		40	0,38-0,44
	20	0,47-0,50		60	0,36-0,42
2	2	0,90-0,92	2	4	0,76-0,80
	3	0,85-0,88		6	0,71-0,75
	5	0,79-0,83		10	0,66-0,71
	10	0,72-0,77		20	0,61-0,66
	15	0,66-0,73		40	0,55-0,61
	20	0,65-0,70		60	0,52-0,58
3	2	0,93-0,95	3	4	0,84-0,86
	3	0,90-0,92		6	0,78-0,82
	5	0,85-0,88		10	0,74-0,78
	10	0,79-0,83		20	0,68-0,73
	15	0,76-0,80		40	0,64-0,69
	20	0,74-0,79		60	0,62-0,67

Определить уточненное значение удельного сопротивления грунта для соединительной полосы

где k' и k’_c - коэффициенты, определяемые для полосы аналогично k и k_c для вертикальных стержней (см. табл. 3.2 и 3.3)

Определить длину соединительной горизонтальной полосы, осуществляющей связь между вер­тикальными электродами, расположенными в ряд, контур:

^.,1

L=(n-1)*а - при расположении вертикальных стержней в ряд,

L=п*а - при расположении вертикальных стержней в контур.

5

45

где:  - расстояние между вертикальными электродами, м. Расстояние определить в зависимости от принятого отношения  1

Рассчитать сопротивление соединительной полосы:

где: b - ширина полосы, м

t - глубина заложения полосы, м

Уточнить сопротивление полосы с учетом коэффициента использования, учитывающего взаим­ное влияние полос и вертикальных стержней:

где ’ - коэффициент использования полосы, ’ определить по таблицам 3.6,3.7.

Таблица 3.6.

Коэффициент использования ’ соединительной полосы в ряду из вертикальных электродов

Отношение расстояния между электродами к их длине a/l	Число вертикальных электродов
	4	5	8	10	20	30	50
1	0,77	0,74	0,67	0,62	0,42	0,31	0,21
2	0,89	0,86	0,79	0,75	0,56	0,46	0,36
3	0,92	0,90	0,85	0,82	0,68	0,58	0,49

Таблица 3.7

Коэффициент использования ’ соединительной полосы в контуре

из вертикальных электродов

Отношение расстояния между электродами к их длине a/l	Число вертикальных электродов
	4	6	8	10	20	30	50
1	0,45	0,40	0,36	0,34	0,27	0,24	0,21
2	0,55	0,48	0,43	0,40	0,32	0,30	0,28
3	0,70	0,64	0,60	0,56	0,45	0,41	0,37

46

Определить сопротивление вертикальных стержней с учётом сопротивления полосы

Уточнить число стержней - электродов с учётом коэффициента использования  для верти­кальных электродов:

 определить по таблице 3.5 для предварительного количества вертикальных электродов.

Уточнить конфигурацию заземляющего устройства. Изменение сопротивления заземлителя в связи с увеличением или уменьшением длины соединительной полосы не учитывать.

47