Послідовність розрахунку заземлювального пристрою

1 Визначається допустимий опір заземлювального пристрою залежно від виду електроустановки і призначення заземлення згідно з “Правилами улаштування електроустановок” (ПУЕ).

2 Визначається розрахункове значення питомого опору грунту у місці влаштування заземлення з урахуванням кліматичного коефіцієнта

,

де - виміряне значення питомого опору грунту в місці влаштування заземлення.

1 – нейтраль трансформатора; 2 – робоче заземлення нейтралі;

3- електроустановка; 4 - повторне заземлення нульового проводу;

5 – запобіжники

Рисунок 3.2 - Принципова схема занулення

Якщо вимірювання питомого опору грунту не можуть бути проведені, слід користуватись наближеними значеннями, наведеними нижче:

- пісок: Ом ×м;
- супісок: Ом ×м;
- суглинок: Ом ×м;
- глина: Ом ×м;
- торф: Ом ×м;
- кам¢янистий грунт: Ом ×м;
- чорнозем: Ом ×м.

Кліматичний коефіцієнт залежить від стану грунту, кількості опадів і має величини від 1,4 до 2,0 (для заземлення із вертикальних електродів, заглиблених так, що верхні їх кінці знаходяться на глибині 0,6¸0,8 м від поверхні землі).

У даних методичних вказівках допустимий опір заземлювального пристрою наведено на принципових схемах захисного заземлення та занулення, а розрахункові значення питомого опору грунту наведені в таблиці 3.1

3 Наводимо схему розташування в грунті одного вертикального заземлювача (електрода), вказуємо всі розміри згідно з варіантом, визначаємо опір розтікання струму для одного заземлювача:

, Ом, (3.1)

де - опір розтікання струму в грунті для одного вертикального заземлювача, Ом;

- розрахунковий питомий опір грунту, Ом ×м;

- довжина заземлювача (електрода), м;

- діаметр заземлювача, м;

- відстань від верхнього кінця заглибленого заземлювача до поверхні землі (глибина траншеї), приймається (для всіх варіантів);

- відстань від поверхні землі до середини заземлювача, .

4 Визначаємо орієнтовну кількість вертикальних заземлювачів (електродів), , шт:

, (3.2)

де - допустиме (нормоване) значення опору заземлення, Ом.

Для захисного заземлення , а для повторного заземлення нульового проводу .

5 Знаходимо за таблицею 3.2 коефіцієнт використання вертикальних заземлювачів, який враховує ефект екранування, при обраному значенні , розташуванні електродів у ряд або вздовж контуру, кількості заземлювачів .

Відношення відстані між електродами до довжини електрода може складати 1, 2, 3 (див. за варіантом): .

6 Визначаємо кількість заземлювачів (електродів) з урахуванням коефіцієнта використання , взятого з таблиці 3.2 для орієнтовної кількості заземлювачів , шт:

, шт, (3.3)

де - допустиме (нормоване) значення опору заземлення, Ом.

7 Знаходимо опір розтікання струму для -вертикальних заземлювачів:

, Ом, (3.4)

де - коефіцієнт використання заземлювачів, взятий з таблиці 3.2 для їх кількості .

8 Визначаємо довжину з¢єднувального металевого прута діаметром м, так званого горизонтального електрода, розташованого на глибині м.

У випадку розташування вертикальних електродів у ряд: , у випадку розташування електродів уздовж контуру: ,

де - довжина горизонтального електрода, м;

- відстань між вертикальними електродами, яка дорівнює , , , м (за варіантом);

- кількість вертикальних електродів, шт.

9 Знаходимо опір розтіканню струму з¢єднувального прута (горизонтального електрода) без урахування коефіцієнта використання :

, Ом, (3.5)

де - опір розтіканню струму горизонтального електрода, Ом;

- питомий опір грунту, Ом ×м;

- довжина горизонтального електрода, м;

- діаметр горизонтального електрода, м (для всіх варіантів);

- заглиблення горизонтального електрода, м (для всіх варіантів).

10 За таблицею 3.3 знаходимо коефіцієнт використання горизонтального електрода залежно від прийнятої кількості вертикальних заземлювачів (електродів) , відношення відстані між вертикальними електродами до їх довжини , розташування вертикальних електродів у ряд, або вздовж контуру.

11 Визначаємо опір розтіканню струму горизонтального електрода з урахуванням коефіцієнта використання:

Ом., (3.6)

12 Обчислюємо загальний опір заземлювального пристрою:

Ом., (3.7)

Отримане значення опору заземлення не повинне перевищувати допустиме значення за ПУЕ («Правилами улаштування електроустановок»).

Оскільки кількість вертикальних електродів приймалась орієнтовно, одержане значення опору заземлення може бути більше або значно менше за допустиме за ПУЕ. В цьому випадку необхідно відповідно збільшити або зменшити кількість вертикальних заземлювачів (електродів) і повторити розрахунок, максимально наблизивши до .