Расчет заземляющего устройства распределительного пункта 10кВ

При расчете заземляющего устройства определяются тип заземлителей, их количество и место размещения, а также сечение заземляющих проводников.

По мерам электробезопасности электроустановки различают:

• 1) выше 1000 В в сетях с эффективно заземленной нейтралью (с большими токами замыкания на землю);
• 2) выше 1000 В в сетях с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю);
• 3) до 1000 В с глухозаземленной нейтралью;
• 4) до 1000 В с изолированной нейтралью.

В качестве искусственных заземлителей применяют вертикально забитые в землю отрезки угловой стали длинной 2,5−3 м и горизонтально проложенные круглые и прямоугольные стальные полосы, которые служат для связи вертикальных заземлителей. Использование стальных труб не рекомендуется.

В последнее время широко применяют углубленные прутковые заземлители из круглой стали диаметром 12−14 мм и длинной до 5 м (стержни), ввертываемые в грунт посредством специального приспособления — электрофицированного ручного заглубителя. Благодаря проникновению таких электродов в глубокие слои грунта с повышенной влажностью снижается удельное сопротивление. Углубленные прутковые заземлители снижают расход металла и затрат труда на работу по устройству заземлителя и поэтому должны применяться в первую очередь.

Требуется рассчитать заземляющее устройство распределительного пункта напряжением 10 кВ. Сторона 10 кВ имеет изолированную нейтраль. Ток однофазного замыкания на землю в сети на 10 кВ составляет Удельное сопротивление грунта в месте сооружения РП-10 кВ Ом*см. Распределительный пункт получает питание двумя кабельными линиями напряжением 10 кВ. Измеренное сопротивление оболочек кабелей составляет = 5,8 Ом. Периметр контура заземляющего устройства вокруг РП — L= 30 м. Расстояние между заземлителями a = 3 м.

Условие выполнения общего заземляющего устройства для напряжений 0,4 и 10 кВ:

(1.6.1).

где — напряжение на заземляющем устройстве, В;

= 125 В, если заземляющее устройство одновременно используется для установок до 1000 В и для установок напряжением выше 1000 В;

— расчетный ток замыкания на землю, А.

По формуле (1.6.1):

Так как значение сопротивления естественных заземлителей больше допустимого по нормам, то следует применить дополнительные искусственные заземлители, сопротивление которых определяется по формуле:

(1.6.2).

где — сопротивление естественного заземлителя, Ом;

— сопротивление заземляющего устройства, Ом.

Согласно формулы (1.6.2):

Для искусственных заземлителей принимаем прутковые электроды диаметром d=12 мм, длиной l=3 м, сопротивление которых с учетом сопротивления грунта определяется по формуле:

(1.6.3).

где — коэффициент повышения сопротивления.

Исходя из формулы (1.6.3):

При размещении электродов по периметру РП общее количество прутков.