(трубы, уголки и т. п.) группового заземлителя
| Отношение расстояний между вертикальными электродами к их длине | Число вертикальных электродов | |||||||
| Вертикальные электроды размещены в ряд (рис. 4, а) | ||||||||
| 0,85 | 0,77 | 0.72 | 0,62 | 0,42 | - | - | - | |
| 0,94 | 0,80 | 0,84 | 0,75 | 0,56 | - | - | - | |
| 0,96 | 0,92 | 0,88 | 0,82 | 0,68 | - | - | - | |
| Вертикальные электроды размещены по контуру (рис. 6.4, б) | ||||||||
| - | 0,45 | 0,40 | 0,34 | 0,27 | 0,22 | 0,20 | 0,19 | |
| - | 0,55 | 0,48 | 0,40 | 0,32 | 0,29 | 0,27 | 0,23 | |
| з | - | 0,70 | 0,64 | 0,56 | 0,45 | 0,39 | 0,36 | 0,33 |
Таблица 9
Коэффициенты использования h г.п. параллельно уложенных горизонтальных полосовых электродов группового заземлителя
(ширина полосы h =20¸40 мм; глубина заложения t о=0,3-0,8 м) (рис. 4, в)
| Длина каждой полосы, м | Число параллельных полос | Расстояние между параллельными полосами, м | ||||
| 2,5 | ||||||
| 0,63 | 0,75 | 0,83 | 0,92 | 0,96 | ||
| 0,37 | 0,49 | 0,60 | 0,73 | 0,79 | ||
| 0,25 | 0,37 | 0,49 | 0,64 | 0,72 | ||
| 0,16 | 0,27 | 0,39 | 0,57 | 0,64 | ||
| 0,35 | 0,45 | 0,55 | 0,66 | 0,73 | ||
| 0,23 | 0,31 | 0,43 | 0,57 | 0,66 | ||
| 0,14 | 0,23 | 0,33 | 0,47 | 0,57 | ||
| 0,60 | 0,6 9 | 0,78 | 0,88 | 0,93 | ||
| 0,33 | 0,40 | 0,48 | 0,58 | 0,65 | ||
| 1 0 | 0,20 | 0,27 | 0,35 | 0,46 | 0,53 | |
| 0,12 | 0,19 | 0,25 | 0,36 | 0,44 |
Рис. 4. Способы размещения электродов группового заземлителя (вид в плане)
а - вертикальные электроды размещены в ряд; б - вертикальные электроды размещены по контуру; в - горизонтальные электроды уложены параллельно друг другу
на одинаковой глубине.
9) Определяется сопротивление R 2= R г растеканию тока горизонтального электрода по соответствующей формуле табл. 6.6 (в формулу подставляется вместо r значение r расч).
10) Определяется сопротивление растеканию тока искусственных заземлителей:
(5)
где h г - коэффициент использования горизонтального электрода с учетом вертикальных электродов, определяется по табл. 8.
h b - коэффициент использования вертикальных электродов (по табл.7)
п - число вертикальных электродов.
Полученное сопротивление искусственных электродов не должно превышать требуемое сопротивление
R 'и < R итр (6)
Если это условие не удовлетворяется, то необходимо выбрать другие параметры заземлителей или изменить их количество и провести перерасчет.
11) При отсутствии естественных заземлителей R е пункты 3 и 7 опускаются и условие (6) принимает вид
R 'и < R доп = R н. (7)
12) Сопротивление заземления состоит из суммы сопротивления заземлителей растеканию тока и сопротивления заземляющих проводников:
R э = R э1+ R пр (8)
Сопротивление проводников R пр учитывается при большой протяженности проводников (несколько десятков метров).
Сопротивление заземления не должно превышать допустимого значения
R э < R н = R доп (9)
В противном случае требуется изменить параметры заземлителей и провести перерасчет.
В заключение расчета приводится схема размещения заземлителей, например, как это показано на рис. 5.
 |
Рис.5. Пример схемы размещения заземлителей при контурном заземлении.
Пример расчета
Дано: Рассчитать сопротивление защитного заземления для электропитающей установки мощностью 35 кВт, распределяющего энергию напряжением 380/220 В. Электропитающая установка размещена на первом этаже производственного здания, имеющего металлические конструкции, имеющего хороший контакт с землей. Желательно, чтобы заземляющее устройство включало в себя естественные заземлители, сопротивление растеканию тока, которых R е = 20 Ом.
Здание имеет периметр 70 м. Грунт - суглинок. Производственное здание размещено во второй климатической зоне.
Решение:
1) Требуемое сопротивление защитного заземления в соответствии с таблицей 3 не должно превышать R з = R н = 4 Ом.
2) Определяем расчетное удельное сопротивление грунта в соответствии с данными таблицы 4 и 5 r расч= r × k = 100×1,45 = 145 Ом×м
3) Принимаем сопротивление естественных заземлителей равным R = 20 Ом.
4) Определяем предварительно конфигурацию заземлителя (в ряд, прямоугольник, и т. п. в соответствии с рис. 4) с учетом возможности размещения его на отведенной территории участка. Выберем контурное размещение заземлителей. Контурный заземлитель размещается по периметру здания, длина которого L = 70 м.
5) В качестве искусственных вертикальных заземлителей выбираем стальные стержни длиной L =2,5 м, диаметром d =12 мм, верхние концы которых соединяются стальной полосой сечением 20x4 мм2, уложенной в грунт (суглинок), при глубине заложения to = 0,5 м.
6) Определяем сопротивление растеканию тока с одного заземлителя R, по соответствующей формуле, приведенной в табл. 6.
7) Определяем требуемое сопротивление искусственного заземляющего устройства
8) Определим предварительно необходимое количество вертикальных заземлителей п, приняв расстояние между ними a = 2 L =2×2,5 = 5 м
n = L г/ a = 70/5= 14 штук.
9) Определяем сопротивление растеканию тока с горизонтального заземлителя по формуле, приведенной в табл. 6:
10) Коэффициенты использования вертикальных и горизонтальных электродов h определяем по табл. 7 и 8, соответственно с учетом интерполяции h в = 0,66 и h г = 0,36
11) Сопротивление растеканию группового искусственного заземлителя определяем по формуле
Это сопротивление несколько меньше заданного (50 м), что повышает безопасность.
12) Общее сопротивление (действительное) заземляющего устройства
, что меньше требуемого по ГОСТ 12.1.030-81.
Задание
Используя данные анализируемого объекта провести расчет контурного (выносного) заземления и сделать необходимые выводы.