Методика расчета защитного заземления

1. Определяют сопротивление одиночного вертикального заземлителя R_в диаметром d, м

( Б.1)

где l – длина стержневого заземлителя, м;

t – расстояние от средины заземлителя до поверхности грунта, м;

ρ_расч – расчетное удельное сопротивление грунта, равное

ρ_расч = ρφ, (Б.2)

где ρ – значение удельного сопротивления растеканию тока грунта, Ом·м (таблица Б.1)

φ – коэффициент сезонности, учитывающий возможности повышения сопротивления грунта в течение года (таблица Б.2)

Таблица Б.1 – Значения удельных сопротивлений растеканию тока для различных грунтов

Вид грунта	Удельное сопротивление, Ом·м
Глина	8 – 70
Суглинки	40 – 150
Песок	400 – 700
Супесь	150 – 400
Торф	10 – 30
Чернозем	9 – 53
Садовая земля	30 – 60

Таблица Б.2 – Коэффициенты сезонности для однородной земли

Климатическая зона	Тип заземлителя	Состояние земли во время измерения ее сопротивления
		Повышенной влажности	Нормальной влажности	Малой влажности
1	Вертикальный, длиной до 3 м	1,9	1,9	1,5
2		1,7	1,7	1,3
3		1,5	1,3	1,2
4		1,3	1,1	1,0
1	Вертикальный, длиной до 5 м	1,5	1,4	1,3
2		1,4	1,3	1,2
3		1,3	1,2	1,1
4		1,2	1,1	1,0
1	Горизонтальный, длиной до 10 м	9,3	5,5	4,1
2		5,9	3,5	2,6
3		4,2	2,5	2,0
4		2,5	1,5	1,1
1	Горизонтальный, длиной до 50 м	7,2	5,9	3,6
2		4,8	3,6	2,4
3		3,2	2,0	1,6
4		2,2	1,4	1,12

_{Таблица Б.3 – Коэффициент использования вертикальных заземлителей ηв и горизонтальных полос η}г

Кол-во вертик. заземлителей, шт	Отношение						Кол-во вертик. заземлителей, шт	Отношение
	1		2		3			1		2		3
	ηв	ηг	ηв	ηг	ηв	ηг		ηв	ηг	ηв	ηг	ηв	ηг
	При расположении полос по периметру замкнутого контура							При расположении полос в ряд
4	0,69	0,45	0,75	0,55	0,85	0,7	3	0,78	0,8	0,86	0,92	0,91	0,95
6	0,62	0,4	0,73	0,48	0,8	0,64	4	0,74	0,77	0,83	0,89	0,88	0,92
8	0,58	0,36	0,71	0,43	0,78	0,6	5	0,7	0,74	0,81	0,86	0,87	0,9
10	0,55	0,34	0,69	0,4	0,76	0,56	6	0,63	0,71	0,77	0,83	0,83	0,88
12	0,47	0,27	0,64	0,32	0,71	0,45	10	0,59	0,62	0,75	0,75	0,81	0,82
30	0,43	0,24	0,6	0,3	0,68	0,41	15	0,54	0,5	0,7	0,64	0,78	0,74
50	0,4	0,21	0,56	0,28	0,66	0,37	20	0,49	0,42	0,68	0,56	0,77	0,68
70	0,38	0,2	0,54	0,26	0,64	0,35	30	0,43	0,31	0,65	0,46	0,75	0,58
100	0,35	0,19	0,52	0,24	0,62	0,33

2. Определяют коэффициент вертикального заземлителя η_в (таблица Б.3)

3. Определяют необходимое число одиночных вертикальных заземлителей n¹

(Б.3)

где r_з – требуемое по нормам сопротивление заземляющего устройства

η_в – коэффициент использования вертикального заземлителя (для ориентировочного расчёта принимают равным 1)

4. По таблице Б.3 определяют действительное значение коэффициента использования при отношении расстояния между смежными заземлителями (a) к их длине равным 2l.

L_p=1.05·n·a – по контуру

L_p= 1.05· a (n-1) – в ряд

4. Сопротивление стальной полосы, соединяющей вертикальные заземлители

(Б.4)

где В – ширина соединительной полосы, м;

t₀ – расстояние от полосы до поверхности грунта (0,8 м);

ρ¹ _расч – расчетное сопротивление грунта на уровне соединительной полосы для горизонтального заземлителя, Ом.

6. Определяют коэффициент использования горизонтальной соединительной полосы η_г (интерполяция).

7. Общее сопротивление заземляющего устройства с учетом соединительной полосы.

Ом (Б.5)

8. Проверяют соответствие рассчитанного сопротивления заземляющего устройства, требуемому R≤r_з Ом. При необходимости предлагается изменить существующую систему защитного заземления, эффективность которой подтверждается расчетом.

Графически изображают систему заземления (рисунок Б.1)

Рисунок Б.1 – Схема контурного защитного заземления