5)Описать способы расчёта защитного заземления.

Для расчета защитного заземления используются два основных инженерных способа: 1) коэффициентов использования; 2) наведенных потенциалов.

Способ коэффициентов использования применяется как при простых, так и при сложных конструкциях групповых заземлителей. При этом грунт рассматривается как однородный и лишь для верхнего слоя земли учитывается промерзание или высыхание грунта. В действительности земля не является однородной, а имеет сложное строение.

Во втором способе принимается двухслойная модель земли с разными удельными сопротивлениями нижнего и верхнего слоев грунта. Этот способ более трудоемок, требует дополнительных сведений о составе и удельных сопротивлениях грунта, но зато дает более точные результаты.

Для учебных целей, когда точных данных нет, обычно применяют способ коэффициентов использования.

Расчет обоими способами может производиться как по допустимому сопротивлению растеканию тока заземлителя, так и по допустимому напряжению прикосновения.

6)Каким должно быть сопротивление растеканию Rз заземляющего устройства подстанции:

1) в электроустановках напряжением выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью Ом;

2) в электроустановках напряжением выше 1 кВ с сетях с изолированной нейтралью

, но не более 10 Ом; (3.1)

где − расчетный ток замыкания на землю, А.

3) в электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 2; 4 и 8 Ом в сетях с линейным напряжением соответственно 660, 380, 220 В;

4) в электроустановках до 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства должно быть

, но не более 4 Ом; (3.2)

где − ток замыкания на землю, А.

7)Приближённая формула для расчёта полного тока замыкания на землю

I_З = U(35ℓ_К + ℓ_В )/350,

где U – линейное напряжение сети, кВ; ℓ_К и ℓ_В − общая длина электрически связанных между собой кабельных и воздушных линий, км.

8)Естественные и искусственные заземлители.

Заземлители делятся на естественные и искусственные. Для снижения расходов на заземляющие устройства в первую очередь нужно использовать естественные заземлители [1]. В качестве естественных заземлителей рекомендуется использовать трубы водопровода, трубопроводы, проложенные в земле (за исключением нефтепроводов и газопроводов), свинцовые оболочки кабелей (использование алюминиевых оболочек не допускается) и т.п.

Сопротивления естественных заземлителей обычно измеряют, при этом результат измерения следует умножить на коэффициент сезонности К_с (табл. 3.2 или 3.3).

При отсутствии измеренного сопротивления его можно оценить по формулам, выведенным для искусственных заземлителей аналогичной формы [11], или специальным формулам. Например, сопротивление растеканию системы трос−опоры (при числе опор с тросом более 20)

где – расчетное, т.е. наибольшее (с учетом сезонных колебаний), сопротивление заземления одной опоры, Ом; r – активное сопротивление троса на длине одного пролета, Ом; n – число тросов в опоре.

Активное сопротивление стального троса r = 0,15ℓ /S, где ℓ – длина пролета, м; S – сечение троса, мм².

Если сопротивления естественных заземлителей недостаточно, то применяются искусственные заземлители. Искусственные заземлители – это металлические электроды, заглубленные в землю специально для устройства заземлений. На подстанциях обычно выполняются контурные заземлители, они состоят из вертикальных электродов, связанных между собой горизонтальным электродом, уложенным на глубину 0,5 – 0,7 м по контуру подстанции (рис. 3.2 и 3.3). Вокруг ЗРУ контур заземлителя укладывается на расстоянии не более 1 м от края фундамента [7]. Расстояние между оградой ОРУ и контуром заземляющего устройства должно быть не менее 2 м [7].