По нормированному сопротивлению

 

Для расчета необходимо знать:

- величину допустимого сопротивления растеканию тока в земле;

- требования к обязательному устройству искусственных заземлителей;

- требования к размещению вертикальных и горизонтальных заземлителей;

- значение токов замыкания на землю.

Если заземляющее устройство используется для установок напряжением выше 1 кВ с изолированной нейтралью и одновременно для установок напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью, то допустимое сопротивление растекания тока в земле определяется по двум значениям:

 

и R _3доп = 2, 4, 8 Ом;

 

выбирается наименьшее значение.

- Сопротивление заземляющего устройства складывается из сопротивления вертикальных электродов и сопротивления горизонтальных электродов, связывающих вертикальные электроды.

- Сопротивление одиночного вертикального электрода R _в определяется по формулам в зависимости от формы электрода (круглая сталь, труба или угловая сталь).

- Суммарное сопротивление всех вертикальных электродов определяется с учетом коэффициента использования электродов соседними

 

,

 

где п – количество электродов; h _в - коэффициент использования вертикальных электродов, который зависит от числа электродов и отношения расстояния между электродами к длине электрода. Выбирается по таблице 4.6; 4.7; 4.8; 4.9 (Ю.И. Солуянов “Повышение эффективности защитных мер электробезопасности электроустановок промышленных предприятий”. Учебное пособие. Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2004, - 294 с.).

- Сопротивление растеканию горизонтальных заземлителей R _г определяется по формулам в зависимости от формы электродов (круглая сталь, полосовая сталь).

- Суммарное сопротивление с учетом коэффициента использования

 

.

 

- Полное сопротивление растеканию заземляющего устройтсва

 

,

 

которое должно быть меньше или равно допустимому сопротивлению

 

R _зу £ R _3доп.

 

Если оно больше, то увеличивается количество вертикальных электродов или длина их.

Пример.

Насосная предприятия размером 42х12 м. В торце размещена подстанция размером 12х12 м, напряжением 10/0,4 кВ, S _тр = 2х400 кВА.

r_1изм = 148 Ом×м; h ₁ = 2,5 м;

r_2изм = 100 Ом×м; h ₂ = 2,5 м; I _з = 70 А.

II климатическая зона, средняя влажность.

Решение:

 

1. 1.1. , для 10 кВ;

1.2. R _зд = 4 Ом, для 0,4 кВ.

Принимаем R _зд = 3,57 Ом.

2. Принимаем d = 16 мм, l = 5 м, а = 5м, a/l _в = 1 (вертикальные), стальная полоса 40х4 мм (горизонтальные).

3. Сопротивление растеканию эквивалентное:

 

4. Сопротивление вертикального электрода:

 

 

t = h + 1/2 l = 0,7+2,5 = 3,2 м.

5. Количество электродов:

 

n = П/а + 1 = 45/5 + 1 = 10 электродов,

 

П = 15 + 15 = 45 м.

 

6. Сопротивление всех вертикальных электродов с учетом коэффициента использования:

 

, где h _в = 0,58.

 

7. Сопротивление горизонтальной полосы:

 

 

8. Сопротивление горизонтальной полосы с учетом коэффициента использования:

 

, где h _г = 0,34.

 

9. Общее сопротивление заземляющего устройства:

 

.

 

Вывод: сопротивление большее допустимого

 

R _зу > R _зд 3,8 > 3,57.

 

10. Добавляем 2 электрода:

 

.

 

11. Общее сопротивление:

 

, 3,44 < 3,57.