Расчет сопротивления заземления ТП 10/0,4 кВ

Расчет покажем на примере ТП-1 распределительной сети 0,4 кВ, а для других ТП расчет будет полностью аналогичен, т.к. их номинальные мощности одинаковы.

Согласно п. 1.7.101 [3], сопротивление заземляющего устройства (в сетях до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью), к которому присоединены нейтрали трансформаторов, при линейном напряжении 400 В в любое время года не должно превышать 4 Ом. Поэтому за расчетное сопротивление заземляющего устройства принимаем R _з = 4 Ом.

Предполагается сооружение заземлителя с внешней стороны здания ТП с расположением вертикальных электродов по ее периметру.

В качестве вертикальных заземлителей принимаем стальные стержни диаметром 16 мм и длиной 2 м, которые погружаются в грунт методом ввертывания. Верхние концы электродов, погруженные на глубину 0,7 м, приварены к горизонтальному электроду из той же стали.

Предварительно, с учетом площади, занимаемой ТП, намечаем расположение заземлителей – по периметру с расстоянием между вертикальными электродами, равным 4 м.

Определяем расчетные удельные сопротивления грунта для горизонтальных и вертикальных заземлителей по выражениям:

             (55)

             (56)

где ρ_уд – удельное сопротивление грунта, которое для микрорайона по таблице 14.1 [8] принимается равным ρ_уд = 100 Ом·м, (тип почвы – суглинок);

K _п.г и K _п.в – повышающие коэффициенты для горизонтальных и вертикальных электродов, определяемые по таблице 14.2 [8]. Для грунта средней влажности эти коэффициенты равны: K _п.г = 2; K _п.в = 1,5.

r _р.г = 100∙2 = 200 Ом∙м;

r _р.в = 100∙1,5 = 150 Ом∙м.

Сопротивление растеканию одного вертикального электрода стержневого типа определяем по формуле:

, (57)

где l – длина электрода, l = 2 м;

d – внешний диаметр электрода, d = 0,016 м;

t – расстояние от поверхности земли до середины электрода,

t =0,5∙2 + 0,7 = 1,7 м.

Определим примерное число вертикальных заземлителей по формуле:

                                             (58)

где K _{и.в .} – коэффициент использования вертикальных заземлителей, размещенных по контуру, без учета влияния горизонтальных электродов связи, принимаемый по таблице 14.4 [8].

Коэффициент K _{и.в .} определяется по примерно выбранному количеству вертикальных электродов (примем его равным 20) и отношению расстояний между вертикальными электродами к их длине: 4/2 = 2, поэтому K _{и.в .}= 0,66.

Определяем расчетное сопротивление растеканию горизонтальных электродов (шина полосовая 40´8 мм) по формуле:

                                    (59)

где K _{и.г .} – коэффициент использования горизонтальных соединительных электродов в контуре из вертикальных электродов, определяемый по таблице 14.5 [8], K _{и.г .}= 0,32;

l – общая длина горизонтальных электродов, для принятого типа ТП l = 42 м;

t – расстояние до поверхности земли, t = 0,7 м;

b – ширина полосы, b = 0,08 м.

Уточненное сопротивление вертикальных электродов определяется по формуле:

                                         (60)

Определим уточненное число вертикальных электродов при коэффициенте использования вертикального электрода, соответствующего N = 27, определяе­мом по таблице 14.4 [8] и равном K _{и.в.у .} = 0,61, по формуле:

                                         .                               (61)

Таким образом, окончательно принимаем 25 вертикальных электродов, расположенных вокруг ТП. Тогда сопротивление вертикальных заземлителей по формуле (60) будет равно:

Общее сопротивление заземлителя с таким количеством электродов будет равно:

                                         (62)

 

3,88 Ом < 4 Ом.

  Полученное сопротивление меньше 4 Ом, т.е. рассчитанный заземлитель удовлетворяет всем необходимым требованиям.

   Схема выполнения заземляющего контура показана на рисунке 17.

 

1 – здание ТП; 2 – вертикальный электрод; 3 – горизонтальный электрод; 4 – камеры ВН (КСО-366); 5 – бак трансформатора; 6 – шкафы ЩО-70; 7 – катанка диаметром 5–6 мм.

Рисунок 17 – Схема заземляющего контура ТП