2. Расчёт повторного заземления нейтрали сети питания электроустановок

Исходные данные

1. Сеть питания электрооборудования трехфазная, 380/220 В с заземленной нейтралью на подстанции.

2. Общая мощность электрооборудования кВа (привести обоснование).

3. Согласно 11 мощность трансформатора питающей подстанции должна быть не менее мощности оборудования участка цеха, т. е. более …. кВа

4. Для принятых условий нормированное сопротивление повторного заземления нейтрали (R₀) должно составлять …. Ом (определять по 11 ,выписка в табл.2.1).

Таблица 2.1

Сопротивление повторного заземления нейтрали.

Характеристика сети	Допустимое сопротивление, Ом	Характеристика питающей подстанции
Сеть с глухозаземленной нейтралью 380/220 В	Для повторного заземления - R0 ≤ 10 Для повторного заземления - R ≤ 30	При суммарной мощности трансформаторов более 100 кВа При суммарной мощности трансформаторов менее 100 кВа

5. Размеры заземлителя определяются по нормам 11 . Принимаем заземлители искусственные, бракованные трубы, диаметр (d) … м, толщина стенки … мм (должна быть больше 3,5 мм ) (11), длина (l ) - … , что соответствует требованиям 11 . (Диаметр и длина заземлителя должны быть l = 1,5 ÷ 4 м; d = 0,035 ÷ 0,25 м 11 ).

6. Заземлители располагаются в земле вертикально по контуру.

7. Грунт в районе расположения электрооборудования - …., с удельным сопротивлением ρ = … Ом м (11) (ρ – определять по табл 2.2)

Таблица 2.2.

Удельные сопротивления грунта.

Наименование грунта	Удельное сопротивление (ρ), Ом м (Колебания обусловлены влажностью грунта)
Глина	8 – 70 (40)
Суглинок	40 – 150 (100)
Песок	400 – 1000 (700)
Каменистый	150 – 400 (200)
Скалистый	2000 – 4000 (2000)

Примечание. 1. В скобках – рекомендованные значения для приближенных расчётов.

2. В расчёте принимается минимальное значение, например, для суглинка (ρ = 40 Ом м).

8. Расстояние между заземлителями должно быть не менее l 6 , принимаем а = 2l

9. Заглубление заземлителя (h) определяется: h = x + l/2

где х – расстояние от поверхности земли до верхней части заземлителя (должно быть не менее 0,7 м 11 ).

Для принятых исходных данных сопротивление растеканию тока в земле одного заземлителя (R):

R = (0,365 ρ / l )( lg 2l/d + ½ lg(4h +l) /( 4h-l)) η_c

η_c - коэффициент сезонности, принимается по нормам, 1,75

Необходимое число заземлителей (n):

n = (R/R₀ )η_э

η_э - коэффициент экранирования труб, определяется в зависимости от а/l по табл. 2.3

Таблица 2.3.

Коэффициенты экранирования труб.

а/l	ηэ
	Количество заземлителей определяется по формуле ή = (R/R0 )
	4	6	10	20	40
1	0,7	0,6	0,55	0,47	0,41
2	0,78	0,73	0,68	0,64	0,57
3	0,85	0,8	0,76	0,7	0,67

Для соединений заземлителей принимаем стальную полосу шириной (b) …. м, толщиной …. М, сечением … м². (Сечение полосы должно быть >0,00048 м², толщина стенки 0,064 (11)).

Стальная полоса расположена на глубине (х) …. м.

Длина полосы (l_п):

l_п = 1,05*а*n, м

Сопротивление растеканию тока полосы:

R_п = (0,365ρ /l_п )( lg(2ln²/εх))ή_с

При х = 0,6 м

ή_с = 4,0.

Сопротивление всего заземляющего устройства (R_з)

R_з = 1/( (η_з.п./ R_п)+(n η_э/ R)), Ом

η_з.п – коэффициент, учитывающий взаимное экранирование полосы и труб; определяется в зависимости от а/l по табл. 2.4

Таблица 2.4

Коэффициенты взаимного экранирования полосы и труб.

а/l	ηэ л
	Количество заземлителей
	4	6	10	20	40
1	0,45	0,40	0,34	0,27	0,23
2	0,55	0,48	0,4	0,32	0,29
3	0,70	0,64	0,56	0,45	0,40

Полученное значение R_з = … Ом меньше R_{0 = .....} Ом, а, следовательно, отвечает ПУЭ.