Расчет защитного заземления

Сначала принимаем схему заземления электродвигателя, как показано на рис. 8.2. Определяем сопротивление одиночного вертикального заземлителя R_B, Ом, по формуле

, (8.3)

где t – расстояние от середины заземлителя до поверхности грунта, м; l, d – соответственно длина и диаметр стержневого заземлителя, м.

Расчетное удельное сопротивление грунта определяем по формуле

_, (8.4)

где  – коэффициент сезонности, учитывающий возможность повышения сопротивления грунта в течение года (см. прил. 8); r – удельное сопротивление грунта (см. прил. 9).

Вычисляем сопротивление стальной полосы, Ом, соединяющей стержневые заземлители:

, (8.5)

где l – длина полосы, м; t – расстояние от полосы до поверхности земли, м; d=0,5b (b – ширина полосы).

Определяем расчетное удельное сопротивление грунта _расч при использовании соединительной полосы в виде горизонтального электрода:

, (8.6)

Находим необходимое количество вертикальных заземлителей:

, (8.7)

где [r_З] – допустимое по нормам сопротивление заземляющего устройства; η_В – коэффициент использования вертикальных заземлителей.

Вычисляем общее расчетное сопротивление заземляющего устройства R с учетом соединительной полосы:

. (8.8)

Значения коэффициентов использования η_В, η_П см. в прил. 10, 11.

Правильно рассчитанное заземляющее устройство должно отвечать условию . Если не соответствует, то необходимо увеличить число вертикальных заземлителей (электродов).

Описание лабораторной установки и контрольно-измерительных приборов

В лабораторной установке моделируется реальное заземляющее устройство. Установка состоит из емкости с грунтом, набора заземлителей и измерительного прибора (рис. 8.3).

Рис. 8.3. Схема лабораторной установки:

1 – емкость; 2 – вода; 3 и 4 – электроды; 5 – заземляющее устройство; 6 – прибор М-416

В качестве грунта используется водопроводная вода. Здесь и далее она будет называться проводящей средой. Вертикальными электродами служат стержни из нержавеющей стали диаметром 2; 3; 4; 5 мм и длиной 300 мм. В качестве горизонтального электрода используется стальная полоса.

Для измерения сопротивления заземления устройств используется прибор М-416 (рис. 8.4), действие которого основано на компенсационном методе.

Рис. 8.4. Прибор М- 416

Прибор М-416 состоит из трех основных узлов: источника постоянного тока, преобразователя постоянного тока в переменный и измерительного устройства. Имеет специальный калибровочный резистор (реохорд) с центровой шкалой, что позволяет непосредственно отсчитывать величину измеренного сопротивления. Источником постоянного тока являются три сухих элемента напряжением по 1,5 В в каждом.

Прибор имеет четыре предела измерения: от 0,1 до 10 Ом; от 0,5 до 50 Ом; от 2,0 до 200 Ом; от 10 до 1000 Ом.

Для присоединения соединительных проводов на приборе имеются четыре зажима, которые обозначены цифрами 1; 2; 3; 4.

Прибор М – 416 выполнен в переносном виде, в пластмассовом корпусе с откидной крышкой. На лицевой панели расположены: рукоятка реохорда, кнопка включения прибора и четыре зажима для присоединения измерительных проводов.