2.8.Расчет заземляющего устройства подстанции

В электроустановках напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью, используемой для заземления, сопротивление заземляющего устройства не должно быть более 4 Ом.

Для электроустановок напряжением 10 кВ с изолированной нейтралью сопротивление должно удовлетворять условию

R_з U_з/I_з,

где U_з= 125 В, если заземляющее устройство одновременно используется и для установок до 1000 В;

I_з – расчетный ток заземления на землю

I_з=

L_k и L_в – суммарная длина электрически связанных между собой кабельных и воздушных линий,

Из двух значений сопротивления заземления выбираем наименьшее, значит R_з = 4 Ом.

Заземлители бывают искусственные и естественные. Обычно контур заземления строится из искусственных заземлителей – металлических стержней длиной 5 м сечением 12-16 мм. Сопротивление растеканию заземлителей в основном зависит от удельного сопротивления грунта ρ, которое в свою очередь зависит от состава почвы, температуры и т.д.

Таблица 22

Удельное сопротивления грунтов

Вид грунта	Удельное сопротивление грунта ρ (Ом*м)
Песок	700
Суглинок	100
Глина	40
Садовая земля	40
Чернозем	20
Торф	20

При этом необходимо учитывать сезонные колебания. Увеличение удельного сопротивления земли в зимнее и сухое летнее время учитывается с помощью коэффициента повышения, который показывает, во сколько раз расчетное удельное сопротивление грунта больше по сравнению с измеренным в теплое время года.

Таблица 23

Расчетные значения коэффициентов повышения сопротивления грунтов

Характер грунта	Глубина заложения, м	Расчетные коэффициенты
		Ψ1	Ψ2	Ψ3
Суглинок	0,8-0,38	2,0	1,5	1,4
Глина	0-2	2,4	1,36	1,2
Песок	0-2	2,4	1,56	1,2
Гравий с примесью глины	0-2	1,8	1,2	1,1
Известняк	0-2	2,5	1,51	1,2
Садовая земля	0-3	-	1,32	1,2

Расчетное значение удельного сопротивления грунта в месте установки заземления

ρ_расч.= ρ* ψ₂ (Ом*м)

Сопротивление одного пруткового заземлителя

R_од.= 0,227*ρ_расч. (Ом)

Принимаем размещение заземлителей в ряд с расстоянием между ними

а = 2,5; 5; 10 м.

Число заземлителей

n = (шт.)

где Р - величина периметра в метрах

Определяем величину сопротивления всего контура заземляющего устройства

R_з.у.= ;

Значение -коэффициента экранирования при размещении заземлителей по контуру подстанции выбираем по табл.18

Таблица 24

Значения коэффициента экранирования

Число трубчатых заземлителей	Коэффициент экранирования η при отношении расстояния между заземлителями к их длине (а/ℓ)
	3	2	1
10	0,78	0,67	0,59
20	0,72	0,6	0,43
30	0,71	0,59	0,42
50	0,68	0,52	0,37
100	0,64	0,48	0,33
200	0,61	0,44	0,3

Если R_з.у. < R_з , контур заземления рассчитан верно и n заземлителей обеспечат надежное заземление подстанции.

Литература

1.Липкин Б.Ю. «Электроснабжение промышленных предприятий и установок» Москва, ВШ, 1990 г.

2.

39