Расчет заземления электроустановок

Исходными данными для расчета заземления в общем случае являют­ся:

1- наибольшая допустимая ПУЭ величина сопротивления заземляющего устройства;

2 - удельное сопротивление грунта;

3 - тип и размеры заземлителей;

4 - условия размещения заземлителей в грунте.

В результате расчета получают величину сопротивления заземляюще­го устройства, число одиночных заземлителей и схему их размещения в грунте.

Сопротивление одиночного заземлителя r в зависимости от вида, размеров и глубины заложения рассчитывается по формулам, приведенным в прил. 1, табл. 2. При вычислении в формулы подставляют не табличное значение удельного сопротивления грунта (прил. 1, табл. 3), а расчетное, с учетом коэффициента сезонности K_c, определяемого по табл. 4, прил. 1, то есть

ρ_ρ = ρ x K_C , (1)

Далее определяется необходимое количество заземлителей:

n = (2)

где r-сопротивление растеканию тока одного заземлителя, Ом;

r_доп - допустимое сопротивление заземляющего устройства, Ом;

η₁ -коэффициент использования или коэффициент экранирования между электродами (прил.1, табл. 5).

Так как в этой формуле два неизвестных n и η₁, сначала подсчиты­вают примерное количество заземлителей по этой формуле, без учета η₁, а вместо величины r_доп подставляют несколько большую по значению вели­чину (в два-три раза), которую обычно называют сопротивлением заземли­телей без учета полосы связи:

r₀ = (2÷3) r_доп. (3)

Тогда примерное число одиночных необъединенных заземлителей, одинаковых по размерам и симметрично расположенных в однородном грунте,

п ≥ (4)

Полученное число заземлителей округляют до большего их целого числа и по нему определяют коэффициент использования η₁ (прил. 1, табл. 5). Затем находят общее сопротивление полученных заземли­телей по формуле:

r′₀ = (5)

Для расчета сопротивления растеканию полосы связи необходимо оп­ределить ее длину:

L_n = a(n - 1), если заземлители размещены цепочкой в ряд (6a);

L_n= an, если заземлители размещены по контуру, (6б)

где а - расстояние между одиночными заземлителями, см;

n - число одиночных заземлителей.

Далее определяется сопротивле­ние соединительной полосы (прил. 1, табл. 2) для протяженного заземлителя:

, (7a) или , (7б)

где b_n - ширина полосы, см;

h - заглубление полосы, см;

и с учетом коэффициента экранирования соединительной полосы η₂ (прил. 1, табл.6):

r′_n = (8)

Общее сопротивление заземления из стержневых заземлителей, со­единенных полосой, определяется по формуле:

r_общ = = , (9)

где r′₀ - сопротивление одиночных заземлителей, Ом;

r′_n - сопротивление соединительной полосы, Ом.

Полученные значения сопротивления заземляющего устройства не должны превышать наибольшей допустимой величины:

r_общ ≤ r_доп , (10)

В том случае, если r_общ полученное расчетом, превышает допусти­мое значение r_доп, надо сделать перерасчет. При перерасчете надо учитывать то, что при r_общ > 4 Ом и r_общ > 10 Ом надо увеличивать количество элементов заземления и расчет произво­дить по вышеприведенным формулам (5) ÷ (9). После перерасчета необходимо про­вести проверку r_общ ≤ r_доп .

Примечание

В качестве одиночных заземлителей для устройства заземления электроустановок применяют также протяженные заземлители. В этом случае их располагают на расстоянии друг от друга не менее 2,5 м и на глубину не менее 0,5 м. Расчет сопротивления одиночного заземлителя ведут по (7), а число полосовых заземлителей определяется методом приближения по формуле:

n = (11)

где r_n-сопротивление одиночного полосового заземлителя, Ом;

η_п -коэффициент использования полосового заземлителя.

Подсчитав приблизительное количество полосовых заземлителей n = , находим n с учетом η_п по (11).

Значение коэффициента использования полосовых заземлителей, параллельно уложенных на глубине 80 см с расстоянием между ними, рав­ным a_n, находят из табл. 7 прил. 1. Округлив число полосовых за­землителей до ближайшего их большего числа, определяют сопротивление полученного числа заземлителей по формуле:

r_З = ≤ r_доп . (12)