2. Методика розрахунку захисного заземлення

Розрахунок заземлення здійснюється у такій послідовності:

а) визначають розрахунковий питомий опір ґрунту;

б) розраховують опір розтіканню струму одного вертикального заземлювача;

в) визначають необхідну кількість заземлювачів та орієнтовне їх розташування за периметром приміщення з визначенням відстані між ними;

г) розраховують опір розтіканню з'єднувальної шини;

д) розраховують загальний опір заземлювального пристрою з урахуванням з'єднувальної шини.

Послідовність розрахунку:

1. Розрахунковий питомий опір фунту (Ом· м) визначають за формулою:

ρ_р = ρ φ, (1)

де ρ - питомий опір ґрунту за вимірами або орієнтовно за табл. 6.1; φ - кліматичний коефіцієнт, що залежить від характеру ґрунту та його вологості під час вимірів (табл. 6.2).

2. Опір розтіканню струму одного вертикального стрижневого (трубчастого) заземлювача, верх якого заглиблений на h м, Ом:

або: ₍₂₎

де l — довжина заземлювача, м; d — діаметр заземлювача, м; t - відстань від поверхні землі до середини заземлювача, м; (t = l/2 + h).

У разі застосування заземлювача з труб довжиною l= 2,5 м, діаметром d_зовн = 0,06м (dвн = 2") і розташування верхнього кінця труб нижче рівня землі на 0,7 м (для зменшення впливу річних температурних коливань на опір заземлювача) Rод = 0,308 ρ_р.

3. Орієнтовна кількість вертикальних заземлювачів, шт.:

n’ = R_ОД / R_З, (3)

де R₃ - найбільший допустимий опір заземлювального пристрою згідно з "Правилами устройства электроустановок".

Таблиця 6.1

Орієнтовні значення питомого опору ґрунтів ρ

	Питомий опір ρ, Ом· м
Грунт	Можливі межі коливань		При вологості 10-12 % до маси ґрунту
Пісок Супісок Кам'янистий грунт Суглинок Глина Чорнозем Садова земля Торф	400-700 150-400 150-4000 40-150 8-70 9-500 400-600 10-30		700 300 - 100 40 200 500 20

Таблиця 6.2

Кліматичні коефіцієнти ґрунтів φ

Грунт	φ 1	φ 2	φ 3
Пісок Супісок Кам'янистий грунт Суглинок Глина Чорнозем Садова земля Торф	2,4	1,6	1,2
	2,3	1,5	1,2
	1,5	1,3	1,2
	2,0	1,5	1,4
	2,4	1,4	1,2
	1,5	1,3	1,2
	2,0	1,5	1,2
	1,4	1,1	1,0

Примітка: φ ₁ приймається, якщо виміри виконувались при великій вологості ґрунту; φ ₂ -при середній пологості ґрунту; φ ₃ - при сухому ґрунті.

4. Шляхом розташування отриманої кількості заземлювачів на плані визначають орієнтовно відстань між ними та коефіцієнт використання вертикальних заземлювачів за табл. 6.3 залежно від кількості стрижнів і відношення відстані між ними до їх довжини.

5. Необхідна кількість заземлювачів з урахуванням коефіцієнта використання:

n = R_ОД / R_{З ·} η (4)

Таблиця 6.3

Коефіцієнт використання заземлювачів η _ст.

Відношення	При розташуванні в ряд		При розташування по контуру
відстані між
трубами	Кількість	η ст	Кількість
(стрижнями) до їх	заземлювачів		заземлювачів	ηст
їх довжини
1	2	0,84-0,87	4	0,66-0,72
	3	0,76-0,80	6	0,58-0,65
	5	0,67-0,72	10	0,52-0,58
	10	0,56-0,62	20	0,44-0,50
	15	0,51-0,56	40	0,38-0,44
	20	0,47-0,50	60	0,36-0,42
2		0,90-0,92	4	0,76-0,80
	3	0,85-0,88	6	0,71-0,75
	5	0,79-0,83	10	0,66-0,71
	10	0,72-0,77	20	0,61-0,66
	15	0,66-0,73	40	0,55-0,61
	20	0,65-0,70	60	0,52-0,58
3	2	0,93-0,95	4	0,84-0,86
	3	0,90-0,92	6	0,78-0,82
	5	0,85-0,88	10	0,74-0,78
	10	0,79-0,83	20	0,68-0,73
	15	0,76-0,80	40	0,64-0,69
	20	0,74-0,79	60	0,62-0,67

6. Опір розтіканню з'єднувальної шини з урахуванням коефіцієнта її вико­ристання η_ш (табл6.4), Ом:

₍₅₎

де L - довжина шини, м; b - ширина шини, м; h - глибина закладання шини, м.

Таблиця 6.4

Коефіцієнт використання шини, η_ш.

Відношення відстані між заземлювачами до їх довжини	Кількість заземлювачів
	4	8	10	20	30	50
При розташуванні шини в ряді стрижнів
1 2 3	0,77 0,89 0,92	0,67 0,79 0,85	0,62 0,75 0,82	0,42 0,66 0,68	0,31 0,46 0,58	0,21 0,36 0,49
При розташуванні шини по контуру
1 2 3	0,45 0,55 0,70	0,36 0,43 0,60	0,34 0,40 0,56	0,27 0,32 0,45	0,24 0,30 0,41	0,21 0,23 0,37

7. Опір заземлювального пристрою, що має п стрижнів, без урахування опору шини, Ом:₍₆₎

8. Загальний опір складного заземлювального пристрою, Ом:

(7)