3. Расчёт защитного заземления.

Расчёт защитного заземления имеет целью определить число вертикальных заземлителей и их размеры; их размещение; длины соединительных горизонтальных проводников и их сечения. Расчёт заземления может производиться как по допустимому сопротивлению растекания тока заземлителя, так и по допустимым напряжениям прикосновения и шага.

В настоящее время расчёт заземлителей производится в большинстве случаев по допустимому сопротивлению заземлителя. При этом в основном применяется способ коэффициента использования (когда земля считается однородной) и реже - способ наведенных потенциалов (когда земля принимается двухслойной).

1. Порядок расчёта.

1. Уточняются исходные данные:

• тип установки,

• виды основного оборудования,

• рабочие напряжения,

• план электроустановки с указанием всех основных размеров оборудования,

• формы и размеры электродов заземляющего устройства,

• удельное сопротивление грунта,

• характеристика климатической зоны,

• данные об естественных заземлителях,

• расчетный ток замыкания на землю,

• расчетные значения допустимых напряжений прикосновения и шага,

• время действия защиты, если расчет производится по напряжениям прикосновения и шага.

2. Определяются требуемое сопротивление растеканию заземляющего устройства R_з по таблице 3.1.

4. Таблица 3.1. Сопротивления защитных заземлителей в электрических установках

   Характеристика установок	Допустимое сопротивление заземлителей - RЗ, Ом
   Установки напряжением выше 1000 В. Защитное заземление в установках с большими токами замыкания на землю (IЗ > 500 А)	RЗ  0,5
   Заземляющее устройство одновременно используется для установок напряжением до и выше 1000 В ( Iз < 500 А)	RЗ = 125 / IЗ  4
   Заземляющее устройство используется только для установок выше 1000 В и током замыкания на землю IЗ < 500 A	RЗ = 250 / IЗ  10
   Электроустановки напряжением 380 / 220 В	RЗ 4

6. Путём замера или расчётом определяется возможное сопротивление растеканию естественных заземлителей R_Е.

7. Если R_Е < R_Е, то устройство искусственного заземления не требуется. Если RЕ > RЗ, то необходимо устройство искусственного заземления. Сопротивление, Ом, растекания искусственного заземления R_И = R_З R_Е / (R_Е – R_З). Далее расчет ведется по R_И.

8. Из справочников определяется удельное сопротивление грунта ρ. При производстве расчётов эти значения должны умножаться на коэффициент сезонности К_С, зависящий от климатических зон и вида заземлителей. Расчётное удельное сопротивление грунта для стержневых заземлителей (вертикальных заземлителей ρ_расч. В = К_С; для протяженного заземлителя ρ_расч. П = К’_С).

9. Определяется сопротивление, растеканию одного вертикального заземлителя – стержневого круглого сечения (трубчатый или уголковый) в земле (рис.3.1.)

10. 

11. Рис. 3.1. Расположение вертикального заземлителя в земле

12.  

14. .

15. При этом l >> d; t >> 0,5 м; для уголка с шириной полки b получают d = 0,95b. Все размеры даны в метрах, а удельное сопротивление грунта в Ом * м.

16. Установив характер расположения заземлителей в ряд или контуром, определяется число вертикальных заземлителей n_в = R_Е/(_ЕR_И), где _Е - коэффициент использования вертикальных заземлителей, зависящий от количества заземлителей и расстояния между ними.

17. На площади установки заземлителей размещаются вертикальные заземлители n_в и определяют длину соединительной полосы l_п = 1,1 n_в * а, где а - расстояние между вертикальными заземлителями (обычно отношение расстояния между вертикальными заземлителями к их длине принимают равным а / l = 1; 2; 3).

19. На этом расчёт можно закончить и не определять сопротивление соединительной полосы, поскольку длина ее относительно невелика (в этом случае фактическая величина сопротивления заземляющего устройства будет несколько завышена).