2. Расчет заземляющего устройства, выполняемого из вертикальных заземлителей

Существуют два вида вертикальных заземлителей: трубчатые длиной 2,5-3,0 м диаметром 0,025-0,05 м и прутковые длиной 4,5-5,0 м диамет­ром 0,012-0,016 м, закладываемые в дно траншеи шириной в=0,5 м и глубиной h=0,5-0,8 м (рис. 2.1), жестко соединенные верхними концами соединительной полосой шириной 0,02-0,04 м и толщиной 0, 035-0,04 м[1-3].

Допускается применение мелкосортного профильного материала–угловойстали сечением 0,05x0,05 м и 0,06x0,06 м.

Погружение заземлителей в дно траншеи может осуществляться за­бивкой, вдавливанием и ввинчиванием, но для этого необходима разра­ботка и изготовление специальных приспособлений, монтируемых на базе отечественных машин [6].

Расчет производится для случая монтажа заземляющего устройства в однородный изотропный грунт с одинаковой величиной удельного со­противления фунта.

Рис. 2.1. Типовая схема заземляющего устройства, выполняемого из вертикальных

заземлителей: а - продольное, б - поперечное сечение заземляющего устройства:

1 -проводник, 2 - горизонтальная соединительная полоса; 3- заземлители; 4 - траншея

2.1. Методика расчета

2.1.1. Исходные данные для расчета

Вид электросети

Напряжение в сети, В

Климатическая зона II

Вид грунта суглинок

Вид заземлителя ,

Высота заземлителя, Н₃, м 2,9

Диаметр заземлителя, d, м 0,035

Тип производственного помещения - деревообрабатывающий цех:

длиной l, м 25

шириной а, м 9

2.1.2. Определяем расчетное удельное сопротивление грунта

где р- удельное сопротивление грунта (табл. 2.1);

- повышающий коэффициент климатической зоны (для I зоны-1,8; II зоны-1,6; III зоны-1,4; IV зоны-1,2)

Таблица 2.1

Удельное сопротивление грунта и воды р

п/п	Вид грунта	р, Ом*м	№ п/п	Вид грунта и воды	р, Ом*м
1	Песок: сухой влажный	25*102 6*102	6	Глина	0,6*102
2	Супесь	3*102	7	Вода: речная	1*102
3	Чернозем	0,2*102		прудовая	0,5*102
4	Суглинок	1*102		грунтовая	0,5*102
5	Торф	0,2*102		морская	0,01*102

2.1.3. Определяем сопротивление растеканию тока в земле одиноч­ного заземлителя

где t –расстояние от поверхности земли до середины заземлителя (рис. 2.1)

2.1.4. Определяем ориентировочное количество заземлителей

где - допускаемое сопротивление заземлителей, для сетей напряже­нием до 1000 В ~4 Ом, для повторных заземлителей нулевого прово­да =10 Ом.

2.1.5. Определяем расстояние между заземлителями

Для заглубленных заземлителей, заложенных в дно траншеи a=

2.1.6. Определяем общее количество заземлителей

где -коэффициент экранирования заземлителей (табл. 2.2).

Таблица 2.2

					Коэффициент
	Заземлители, расположенные по четырехугольному контуру						Заземлители, расположенные в линию
	4	6	10	20	40	60	100	2	3	5	10	15	20
	0,69	0,52	0,55	0,47	0,41	0,39	0,36	0,85	0,94	0,70	0,59	0,55	0,49

2.1.7. Определяем сопротивление растекания тока при

2.1.8. Определяем длину соединительной полосы при расположе­нии заземлителей по четырехугольному контуру

2.1.9. Определяем сопротивление растеканию тока соединительной полосы

где - повышающий коэффициент: для соединительной полосы по климатическим зонам: Iзона - 4,5; IIзона - 3,5; IIIзона - 2,5; IVзона -1,5; - ширина полосы ( =0,02-0,04 м).

2.1.10. Определяем сопротивление растеканию тока соединительной полосы с учетом коэффициента экранирования (табл. 2.3)

Таблица 2.3