Рассчитать заземляющее устройство (ЗУ) в электроустановках с изолированной нейтралью значит выбрать вид заземляющего устройства, заземляющие электроды, рассчитать их количество и сопротивление, разместить внешний контур заземления на планировке участка.
Расчет заземляющего устройства производят в следующем порядке.
1) выбирают вертикальный и горизонтальный электрод, его длину L, м;
2) расстояние между электродами а, м;
3) выбирают климатическую зону, глубина заложения заземлителей t, м;
4) выбирают вид заземляющего устройства;
5) определяют расчетное сопротивление одного вертикального электрода по формуле
rв=0,3ρКсез.в, (62)
где rв- сопротивление одного вертикального электрода, Ом
ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м.
Ксез.в - коэффициент сезонности для вертикального электрода.
6) определяют предельное сопротивление совмещенного ЗУ по формуле
Rзу ≤ 
, (63)
где Rзу - требуемое сопротивление совмещенного ЗУ для напряжения 380В. (Rзу ≤ 4 Ом)
Iзу – требуемый ток замыкания совмещенного ЗУ.
Iзу = 
, (64)
где Vн- номинальное напряжение сети, кВ
Lкл Lвл – длина кабельных и воздушных электрически связанных линий, км
7) определяют количество вертикальных электродов без учета экранирования по формуле
N’вр= 
, (65)
Определяют коэффициент использования вертикального электрода ηв по справочным данным [2, таблица 1.13.5].
С учетом экранирования количество вертикальных электродов определяется по формуле
Nвр= 
, (66)
где ηв - коэффициент использования вертикального электрода.
8) определяют длину ЗУ LЗУ по формуле
LЗУ = а·(Nв-1), (67)
где а - расстояние между электродами, м;
9) определяют уточненные значения сопротивлений вертикальных Rв и горизонтальных Rг электродов по формулам:
Rв= 
, (68)
Rг= 
, (69)
где rв- сопротивление одного вертикального электрода, Ом;
Nвр - количество вертикальных электродов, шт.;
ηв - коэффициент использования вертикальных электродов;
ηг - коэффициент использования горизонтального электрода;
ρ – удельное сопротивление грунта;
Ксез.г - коэффициент сезонности для горизонтального электрода;
LЗУ - длина ЗУ;
b – ширина горизонтального электрода, полосы, мм;
t – глубина заложения, м.
10) определяют фактическое сопротивление ЗУ Rзу.ф по формуле
Rзу.ф= 
, (70)
где Rв- уточненные значения сопротивлений вертикальных электродов, Ом;
Rг - уточненные значения сопротивлений горизонтального электрода, Ом.
11) делается вывод об эффективности выбора ЗУ
Принимают исходные данные:
1. Выбираем заземляющие электроды:
-вертикальный электрод – круглая сталь d=12;
-длина вертикального заземлителя: L= 5м
-горизонтальный электрод – прут d=10;
-Грунт - чернозем для которого ρ=50 Ом*м;
2. Климатическая зона II. Ксез.в= F(верт., II) = 1,7;
глубина заложения t = 0,5 м, Lкл =10 км.
где Lкл - длинна кабельных линий, км;
Lвл – длинна воздушных линий, км.
3. Применяем рядный вид заземляющего устройства.
4. Определяется расчетное сопротивление одного вертикального электрода по формуле (62)
rв=0,3ρКсез.в=0,3*50*1,7=25,5 Ом
5. Определяется предельное сопротивление совмещенного ЗУ по формуле (63)
Rзу ≤ 
= 6,25 Ом
Iзу = 
= 20 А
Требуемое по НН Rзу2 ≤ 4 Ом на НН, р < 100 Ом· м, то для расчета принимается максимальное значение Rзу2=4 Ом
6. Определяется количество вертикальных электродов без учета экранирования (расчетное) по формуле (65)
N1вр= 
=12,8; Принимается 13
Тогда коэффициенты использования при а/L=1 ηв=0,64; ηг=0,32
С учетом экранирования по формуле (66)
Nвр= 
=20,5; Принимается 21
Тогда по справочным данным [2, таблица 1.13.5] уточняем ηв=0,64; ηг=0,32.
7. Определяем длину ЗУ LЗУ по формуле (67)
LЗУ= (А+В)*2+(В+2)*2=(24+2)*2+(18+2)*2=92 м.
8. Определяются уточненные значения сопротивлений вертикальных и горизонтальных электродов по формулам (68, 69)
Rг= 
*ῥ Ксез.* 
= 
* 
Rв== 
=1,9 Ом
8. Определяется фактическое сопротивление ЗУ по формуле (70)
Rзу.ф= 
= 1.7 Ом
9. Rзу.ф(1,7) ≤ Rзу (6,25) следовательно, ЗУ эффективно.
ЗУ объекта состоит из:
-вертикальных электродов (круглая сталь d=12; L=5 м);
-число электродов Nвр=13шт;
-длина электродов Lвр=5м;
-глубина заложения t= 0,5 м;
-расстояние между вертикальными электродами аВ= 5м, аА=6,5м;