Расчет заземляющих устройств

В электроустановках до 1000 В и выше должны быть заземлены корпуса электрооборудования и все металлические объекты, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под напряжением в случае пробоя изоляции фаз электрических сетей.

Расчёт заземлителей выполняем по методу наведённых потенциалов[1].

Площадь территории, занимаемой заземлителем (площадь заземлителя) S =3546 м². Высота (мощность) первого (верхнего) слоя грунта h_С = 2,2 м (таблица П13.2) [1]. Первый слой суглинок – удельное электрическое сопротивление первого слоя земли ρ₁ =120 Ом·м; второй слой глина – удельное электрическое сопротивление второго (нижнего) слоя земли ρ₂ =60 Ом·м (табл. 13.1) [1].

1. Определяю эквивалентное удельное электрическое сопротивление земли ,Ом м, по формуле:

, (146)

где S – площадь, ограниченная периметром здания, м²; a и b - безразмерные коэффициенты, зависящие от соотношения удельных электрических сопротивлений слоев земли, та как r₁ > r₂, то a = 3,6, b = 0,1.

(147)

2. Определяю сопротивление растеканию железобетонных фундаментов производственного здания:

Ом. (148)

3. Сопротивление искусственных заземлителей:

Ом. (149)

где – сопротивление естественных заземлителей, Ом; – требуемое по нормам сопротивление заземлителя, Ом.

4. Вычисляю:

а) длину одной стороны модели:

м. (150)

б) количество ячеек m по одной стороне модели:

, (151)

где L_г = 350м – суммарная длина горизонтальных электродов.

Уточняю L_г :

м. (152)

в) длину стороны ячейки в модели по формуле:

. (153)

г) количество вертикальных электродов n, задавшись расстоянием между ними а =8м:

. (154)

д) суммарную длину вертикальных электродов:

. (155)

е) относительную глубину погружения в землю вертикальных электродов:

. (156)

где t = 0,8м – глубина заложения в землю (от поверхности земли до горизонтальных электродов);

ж) относительную длину верхней части вертикального заземлителя, находящейся в верхнем слое земли толщиной h_c,

. (157)

Так как при то,

0,113. (158)

з) расчетное эквивалентное удельное сопротивление земли для сложного заземлителя (горизонтальная сетка с вертикальными электродами):

Ом^.м. (159)

4. Вычисляю расчетное сопротивление искусственного заземлителя R_и:

Ом, (160)

где коэффициент А:

. (161)

Расчетное сопротивление сравнивается с величиной искомого сопротивления:

R_e=0,62 и R_И=2,58 > R_и=0,562

Расчетное значение меньше, следовательно, схема с данными параметрами удовлетворяет всем условиям безопасности.