8. Расчет защитного заземляющего устройства

Проведем расчет защитного контура заземления (ЗК) и двух измерительных электродов (токового И1 и потенциального И2).

Сопротивление токам растекания ЗК нормируется (ГОСТ 464-79, п.2.4.5) величиной не более 4 Ом.

Контур должен состоять из уложенной в грунт на глубину h = 0,7м горизонтально в виде замкнутого прямоугольника или квадрата стальной шины длиной l_гор , cечением 404 мм² и вертикальных электродов в виде стальных труб диаметром d_в = 20 мм и длиной l_в = 2,5м, углубленных в землю с расстоянием 3 м между ними и приваренных верхними концами к горизонтальной шине.

Сопротивление одного вертикального электрода рассчитаем [3] по формуле:

, (25)

где _з дано по заданию.

Принимаем первоначально контур в горизонтальном плане в виде квадрата со стороной 3 м , с четырьмя вертикальными электродами (n = 4). Тогда сопротивление токам растекания такого горизонтально расположенного контура из стальной шины шириной b = 0,04 м и длиной l_гор=12м без вертикальных электродов:

. (26)

Общее сопротивление такого контура:

(27)

где К_сез = 1,4 – сезонный коэффициент;

n – число вертикальных электродов в контуре;

η_ив , η_иг – коэффициенты использования (экранирования) соответственно вертикальных электродов и горизонтальной полосы квадрата, определяемые по табл.6.

Таблица 6

Коэффициенты использования (экранирования) заземлителей

n	4	6	10	20	40
ηив	0,65	0,6	0,53	0,5	0,4
ηиг	0,45	0,4	0,35	0,25	0,2

Если общее сопротивление такого контура оказывается больше нормы, добавляем к нему еще 2 вертикальных электрода и при n = 6, l_гор = 21 м (12 м + 9 м) по формулам 28, 29 и по данным табл. 5 пересчитываем сопротивление контура.

Таким образом, при высоком удельном сопротивлении земли защитный контур в горизонтальном плане примет вид сетки с ячейками 33 м.

В качестве измерительных используем одиночные вертикальные заземлители, если их сопротивление токам растекания не превышает 100 Ом.

Подсоединение защитного контура к главной заземляющей шине (ГЗШ) осуществляется кабелем или стальной шиной сечением 254 мм² или оцинкованным проводом диаметром более 6 мм. Подключение к ГЗШ измерительных электродов И1 и И2, удаленных от защитного контура и друг от друга на расстояние трех-пяти диагоналей контура производится кабелем или проводом с хорошей (чаще двойной) изоляцией. Корпуса оборудования ЭПУ, кросса, автозала, арматура кабельной шахты абонентских и соединительных линий подключаются к ГЗШ напрямую.

Ввод кабелей питания, автоматики и связи желательно предусматривать с одной стороны здания, с расстоянием между ними 3-5 м, вблизи места ввода контура заземления.

Подключение одного из полюсов постоянного тока (чаще положительного) к шине ГЗШ производится только в одном месте. Соединение этого полюса далее с корпусами оборудования автозала запрещается.

Шина ГЗШ должна располагаться в непосредственной близости от места ввода защитного и измерительных контуров, вблизи от ввода фидеров переменного тока, шахты ввода кабелей связи, автоматики и места расположения кросса.

Основная система уравнивания потенциалов ЭПУ и автозала выполняется медным проводом сечением не менее 6 мм² или алюминиевым − 16 мм², или стальным − 50 мм² [1].