Расчет защитного заземления электроустановки

Выполнить расчет защитного заземления электроустановки с напряжением до 1000 В и электрической сетью с изолированной нейтралью. Мощность питающих трансформаторов — 120 кВт. Форма вертикальных электродов — труба. Тип заземлителя — стержневой круглого сечения, расположен у поверхности земли. Размеры вертикальных заземлителей, характеристика грунта на участке их размещения и другие исходные данные приведены по вариантам в табл. 5.

Таблица 5 — Варианты исходных данных.

Необходимо число вертикальных электродов заземления (ni) определяется по формуле.

.

где R0 — сопротивление одиночного заземлителя, Ом;

Rз — наибольшее допустимое нормативное сопротивление заземлителя, Ом.

В случае использования стержневого круглого сечения заземлителя величина R0 вычисляется из выражения.

.

Где — удельное сопротивление грунта для вертикальных электродов, Ом· м;

? — длина вертикальных электродов, м;

д — диаметр стержневого заземлителя, м.

.

где сгр — удельное сопротивление грунта, Ом· м (см. табл. 6);

шв — коэффициент сезонности для вертикальных электродов (см. табл. 7) климатическая зона — 3 ().

Значения шв в зависимости от климатической зоны приведены в табл. 7.

Определяем удельное сопротивление грунта для вертикальных электродов.

Ом•м Величину R0 вычисляем из выражения.

Ом;

В соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок (ГПЭ) для электроустановок напряжением до одного киловольта сети с изолированной нейтралью наибольшее допустимое значение сопротивления заземления R3 = 4 Ом.

Необходимо число вертикальных электродов заземления (ni).

шт Далее определяется сопротивление группы вертикальных электродов.

где зв — коэффициент использования вертикальных электродов группового заземлителя.

Коэффициент зв определяют по справочным данным, зная размещение электродов, число заземлителей и отношение расстояния между электродами и их длиной (см. табл. 8).

Отношение расстояния а между заземлителями к их длине l задано равным 1, заземлители (9шт.) размещены по контуру.

Тогда зв= 0,59.

Сопротивление растеканию тока соединительной полосы Rni вычисляется из выражения.

где Lн — длина горизонтальной соединительной полосы, м;

— значение удельного сопротивления грунта для горизонтальной соединительной полосы, Ом· м.

Длина горизонтальной соединительной полосы Lн при расположении электродов в ряд определяется из выражения Lн = 1,05a· ( ni-1).

Величина.

Ом,.

где сгр — удельное сопротивление грунта (см. табл. 6);

шг — коэффициент сезонности (см. табл. 7).

Lн = 1.05a· (ni-1) = 1.05 • 1•8=8.4 м;

Ом Затем вычисляется сопротивление соединительной полосы с учетом коэффициента использования:

Ом, где зг — коэффициент использования горизонтальной соединительной полосы.

Коэффициент зг определяется по справочным данным для найденного числа электродов n1 с учетом размещения электродов и отношения расстояния между электродами к их длине (см. табл. 9).

В заключение расчета определяют результирующее сопротивление растеканию тока всего заземляющего устройства R3y:

Ом.

> Rдоп = 4 Ом Результирующее сопротивление больше допустимого. Принимаем 13 стержней.

Ом.

Lн = 1.05a· (ni -1) = 1.05 •1•(13 -1) = 12,6 м;

Ом.

Ом,.

Ом Сопротивление заземляющего устройства меньше допустимого и удовлетворяет требования ПУЭ.