Расчет повторного заземления

Расчетное сопротивление грунта определяется по формуле:

                                                  ρ_расч =Ψ×ρ                                                                          (5.1)

где Ψ – коэффициент сезонности, согласно [26], Ψ =1.3;

ρ – табличное значение удельного сопротивления грунта, Ом×м. Согласно [22], ρ =20.

Подставив в формулу (5.1) указанные значения, получим:

ρ_расч =1.3×20=26 (Ом×м)

Найдем сопротивление растекания одиночного трубчатого заземлителя. Это сопротивление для трубчатого или стержневого заземлителя в грунте определяется по формуле:

,                      (5.2)

где l – длина заземлителя, м;

d – диаметр трубы или стержня, м;

H – расстояние от поверхности земли до середины заземлителя, м.

Выберем параметры заземлителя. Длина заземлителя l = 1м. Вместо трубы или стержня, с целью удешевления конструкции, возьмем уголок с шириной сторон b = 0.05 м. В этом случае эквивалентный диаметр уголка равен d = 0,95×b = 0,95×0,05 = 0,0475 (м). Расстояние H от поверхности земли до середины заземлителя определим исходя из глубины зарытия заземлителя h₀ (выбираем h₀ =0,8 м): H = h₀ + l / 2 = 0,8+1/2 =1,3 (м).

Подставив выбранные значения в формулу (5.2), получим:

(Ом).

Определим количество параллельно соединенных одиночных заземлителей, необходимое для получения допустимых значений сопротивления заземления. Вычисление произведем по приближенной формуле без учета сопротивления полосы связи:

,                                                      (5.3)

где R_доп – наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства;

η – коэффициент использования группового заземлителя.

В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ), общее сопротивление заземляющих устройств всех повторных заземлений нулевого провода не должно превышать 10 Ом при напряжении питающей сети 380/220 В. Таким образом, R_доп=10 Ом. Коэффициент использования группового заземлителя может быть найден по таблице, приведенной в [22]. Значение этого коэффициента зависит от способа размещения уголков (в нашем случае – в ряд), от числа уголков (в рассматриваемом случае, очевидно, 2) и от отношения расстояния между уголками к их длине (выберем расстояние между уголками равным 2 м, тогда искомое отношение будет равно 2). Определяем по таблице η = 0,9. Подставляем значения η, R₀ и R_доп в формулу (5.3) и получаем:

.

Таким образом, для устройства заземления потребуется два уголка.

Найдем длину горизонтальной полосы:

l =a×( n-1),                                                                            (5.4)

где n – количество вертикальных заземлителей (уголков), n= 2;

a – расстояние между вертикальными заземлителями, а = 2 м.

Таким образом, длина горизонтальной полосы равна

l= 2×(2-1) = 2 (м).

Сопротивление соединительной полосы определяется по формуле:

,                                              (5.5)

где d – эквивалентный диаметр полосы, шириной b, выбрав b = 0,1 м, найдем d: d=0,95×b=0,95×0,1=0,095 (м);

h – глубина заложенной полосы, h = 0,8 м.

Подставим в формулу (5.5) значения ρ_расч, l, d и h и получим значение сопротивления соединительной полосы:

 (Ом).

Найдем результирующее сопротивление заземляющего электрода с учетом соединительной полосы:

,                                                  (5.6)

где η_п – коэффициент использования соединительной полосы. По таблице, приведенной в [22] найдем η_п = 0,9.

Таким образом, результирующее сопротивление заземляющего электрода с учетом соединительной полосы равно:

(Ом).

Полученное значение R_гр не превосходит максимально допустимого сопротивления заземляющего устройства (R_доп = 10 Ом).