Расчет заземлителей

Исходя из характеристики защищаемого объекта установить допускаемое сопротивление растеканию тока заземляющих устройств R_з.д. ( таблица 7). Выбрать материал для заземлителей.

Для искусственных заземлителей следует применять сталь.

Искусственные заземлители не должны иметь окраски.

Наименьшие размеры стальных искусственных заземлителей приведены ниже:

Диаметр круглых (прутковых) заземлителей, мм:

неоцинкованных.................................................................10

оцинкованных......................................................................6

Сечение прямоугольных заземлителей, мм²....................48

Толщина прямоугольных заземлителей, мм.....................4

Толщина полок угловой стали, мм ...................................4

Сечение горизонтальных заземлителей для электроустановок напряжением выше 1 кВ выбирается по термической стойкости (исходя из допустимой температуры нагрева 400 °С)

Не следует располагать (использовать) заземлители в местах, где земля подсушивается под действием тепла трубопроводов и т. п.

Траншеи для горизонтальных заземлителей должны заполняться однородным грунтом, не содержащим щебня и строительного мусора.

В случае опасности коррозии заземлителей должно выполняться одно из следующих мероприятий:

увеличение сечения заземлителей с учетом расчетного срока их службы;

применение оцинкованных заземлителей;

применение электрической защиты.

В качестве искусственных заземлителей допускается применение заземлителей из электропроводящего бетона.

Принять замеренное (таблица 8) значение удельного сопротивления грунта ρ_КАЖ.

По таблице 10 определить значение повышающего коэффициента К_п, который учитывает изменения сопротивления грунта в зависимости от климатических зон.

Таблица 10 – Значения повышающего коэффициента К_п

Климатическая	Значения Кп для заземлителей
	протяженных, горизонтально положенных (полосовые и др.) на глубине 0,8 м от поверхности земли	стержневых, вертикально установленных длиной 2,5...3 м на глубине 0,5...0,8 м от поверхности земли
I	4,5...7	1,8...2
II	3,5...4,5	1,6...1,8
III	2,5...4,0	1,4...1,6
IV	1,5...2,0	1,2...1,4

Характеристика климатических зон приведена в таблице 11.

Таблица 11 – Характеристика климатических зон

Данные, характеризующие климатические зоны	Климатические зоны
	I	II	III	IV
Средняя многолетняя низшая температура (январь), °С	От –20 до –15	От –15 до –10	От –10 до 0	От 0 до 15
Средняя многолетняя высшая температура (июль), °С	От 16 до 18	От 18 до 22	От 22 до 24	От 24 до 26
Среднее количество осадков, мм	≈ 400	≈ 500	≈ 500	≈ 300...500
Продолжительность замерзания вод, дни	190...170	150	100	0

Расчетное значение удельного сопротивления грунта, Ом м:

ρ_Р = К_п ρ_КАЖ..

Расчетное сопротивление растеканию электрического тока одиночного заземлителя (стержня или трубы), заглубленного в землю, верхний конец которого находится на поверхности земли, Ом,

где – длина заземлителя, м; d – диаметр заземлителя, м.

Для стержней или труб, верхний конец которых заглублен в землю, сопротивление заземления, Ом,

где h – расстояние от поверхности земли до середины заземлителя, м.

Для горизонтально расположенной в земле на расстоянии h (как правило, h ≥ 0,8 м) от ее поверхности полосы сопротивление заземления, Ом,

где – длина полосы, м;

b – ширина полосы, м.

Для горизонтально расположенной металлической сетки, заглубленной в землю на величину к, сопротивление заземления, Ом,

где S – площадь заземлителя, м²;

L – длина расположенных в грунте проводников заземлителя, включая длину идущего к заземляемому оборудованию вертикального проводника, м;

a, b – длина проводников сетки, уложенных соответственно по длине и ширине, м;

п₁ п₂ – число рядов проводников сетки соответственно по длине и ширине.

Для снижения влияния климатических условий на сопротивление заземления принимают расстояние от поверхности земли до сетки h ≥ 0,5...0,8 м.

Число одиночных заземлителей (труб, стержней или полос)

.

Из таблицы 12 по числу заземлителей n_з выбрать значение отношения расстояния между заземлителями L_Т к их длине l и значение коэффициента экранирования η_э. Из отношения L_Т/l_Т = m определить расстояние между заземлителями, м,

L_Т = ml_Т .

Число заземлителей с учетом коэффициента экранирования η_э (таблица 12)

Полученное значение n_ТР округляют до ближайшего большего числа.

Выполнить схему заземляющего устройства с указанием размеров отдельных заземлителей и расстояний между ними в плане.

Таблица 12 – Коэффициент экранирования трубчатых заземлителей η_э