13. Расчет заземляющего устройства

Для установок, имеющих напряжение до и выше 1000В, получаются два значения нормативных сопротивлений заземляющего устройства:

для стороны до 1000В;

для стороны выше 1000В,

где – емкостной ток замыкания на землю сети выше 1000В.

За расчетное должно быть принято меньшее из этих двух значений, как обеспечивающее безопасность.

Определяем сопротивление заземляющего устройства:

, (69)

где из задания.

.

Таким образом, определяющим для расчета является требование .

Заземляющее устройство выполняем в виде контура (прямоугольника) из горизонтальных и вертикальных заземлителей. В качестве вертикальных электродов используем арматурный пруток диаметром 12 мм и длиной L=5 м (наиболее часто применяется). Верхний конец электрода находится ниже уровня земли на 0,7 м. Тогда сопротивление одного вертикального электрода:

, (70)

где - расчетное сопротивление грунта;

– коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и просыхание грунта для электродов длиной и глубине заложения 0,7-0,8 м для II климатического района;

– удельное сопротивление грунта, измеренное при нормальной влажности (по заданию );

- длина вертикальных электродов;

- диаметр вертикальных электродов;

Вследствие явления экранирования, выражающегося во взаимном отталкивании линии стекания тока со стержней, сопротивление n одиночных вертикальных электродов:

, (71)

где - коэффициент использования, зависящий от числа электродов и отношения расстояния между ними к длине электрода.

Определяем приближенное число вертикальных заземлителей при предварительно принятом коэффициенте использования :

Предварительно принимаем вертикальных электродов.

Сопротивление вертикальных заземлителей:

(72)

Горизонтальные электроды выполняем из полосовой стали 404 мм. Общая длина полосы . Определяем сопротивление растекания горизонтальных электродов:

, (73)

где - расчетное сопротивление грунта;

– удельное сопротивление грунта, измеренное при нормальной влажности (по заданию );

- ширина полосы;

- глубина заложения полосы;

Находим действительное сопротивления горизонтальных электродов с учетом взаимного экранирования горизонтальных и вертикальных электродов. Коэффициенты использования соединительной полосы в контуре

(74)

Необходимое сопротивление вертикальных заземлителей с учетом горизонтальных заземлителей:

(75)

Уточненное число вертикальных электродов определяем при коэффициенте использования :

Окончательно принимаем в контуре вертикальных заземлителя. Уточняем сопротивление одного вертикального заземлителя:

Определяем величину сопротивления полученного заземляющего устройства, состоящего из вертикальных заземлителей с сопротивлением и горизонтальных заземлителей с сопротивлением :

На рисунке 13.1 представлена окончательная схема расположения заземлите лей. Заземлители соединяются с магистралями заземления цеха двумя проводниками.

Рисунок 13.1 - План заземления