Определение сопротивлений с учетом коэффициента использования.

R_в= r_в / η_в; (123)

R_г= r_г / η_г; (124)

где;

R_в, R_г – сопротивление вертикального и горизонтального электродов с учетом коэффициентов использования, Ом;

η_в, η_г – коэффициенты использования вертикального и горизонтального электродов, определяется по таблице [7, стр. 111, табл. 1.13.5]

η = F (тип ЗУ, вид заземлителя,а/ L, N_в), (125)

где;

а– расстояние между вертикальными заземлителями, м;

L – длина вертикального заземлителя, м;

N_в– число вертикальных заземлителей.

Необходимое сопротивление вертикальных заземлителей с учетом соединительной полосы.

R_в≤ R_г * R_з / R_г - R_з. (126)

Уточнение числа вертикальных электродов. Необходимое число вертикальных заземлителей определяется следующим образом:

N^'_в= R_в/ R_и * η_в(при использовании естественных и искусственных заземлителей);

N^'_в = R_в/ R_з* η_в(при использовании только искусственных заземлителей);

N_в= r_в/ R_и* η_в.ут ,

где;

η_в.ут– уточненное значение коэффициента использования вертикальных заземлителей.

Производим расчет заземляющего устройства для цеха с площадью 40×30:

A×B = 40×30

Uлеп = 10 кВ

Lлеп = 4 км

Uн= 0,4 кВ

ρ = 300 Ом*м (супесь)

t= 0,7 м

Вид ЗУ – контурное

Климатическая зона – III

Вертикальный электрод – уголок (75×75), L= 3 м

Горизонтальный электрод – полоса (40×4) мм

1. Определяется расчетное сопротивление одного вертикального электрода

r_в= 0,3*ρ *К_сез.в= 0,3* 40*1,5 = 18 Ом. (127)

К_сез.в= F (зона I) = 1,5; [7, стр. 90, табл. 1.13.2]

К_сез.г= F (зона I) = 2,3. [7, стр. 90, табл. 1.13.2]

Определяется расчетное сопротивление совмещенного заземляющего устройства

R_зу1 ≤ 125 / I_з= 125 / 4 = 31,3 Ом ; (119)

I_з=U_лэп *35*L_кл/ 350 = 10*35* 4 / 350 = 4 А. (118)

Требуемое по НН Rзу2 ≤ 4 Ом

Принимается Rзу2 = 4 Ом

Rзу ≤ 4*ρ / 100 = 4*300/100 = 12 Ом (128)

Следовательно, для расчета принимается R_зу = 12 Ом .

Определяется количество вертикальных электродов:

без учета экранирования

N^'в.р =rв/Rзу= 135 / 12 = 11,3, принимаетсяN^'в.р = 20; (129)

с учетом экранирования

Nв.р =N^'в.р /ƞв= 20/ 0,47 = 42,5, принимаетсяNв.р = 43 (130)

ƞв=F(тип заземляющие устройство, вид заземления, Nв) =F(контурное, вертикальное 2, 10) = 0,6 [7, стр. 91, табл. 1.13.5 ]

Минимальное расстояние от объекта – 1 м

Lп = (А + 2)* 2+ (В + 2) *2 = (40+2) * 2 + (30+2) *2 = 148 м (131)

Тогда расстояние между электродами уточняется с учетом формы объекта. По углам устанавливаю по одному вертикальному электроду, а оставшиеся – между ними.

Для равномерного распределения электродов окончательно принимается Nв=44,

тогда

ав=B^'/nв-1 = 32/8 = 4 м;аа= А^' /nа-1 = 42/10 = 4,2 м

ƞв=F(контурное; 1, 4; 44) = 0,43 [7, стр. 91, табл.1.13.5]

ƞг=F(контурное; 1, 4; 44) = 0,24 [7, стр. 91, табл.1.13.5]

R_г= (0,4 / L_п * η_г)* ρ * К_сез.гlg (2* L_п²/ b*t); (132)

R_г= (0,4 / 148*0,24) *40*1,5lg(2*148² / 1,1*40*10^-3*0,7) = 30,5 Ом (132)

К_сез.г = 1,5 [7, стр. 90, табл. 1.13.2]

R_в= r_в/ N_в*η_в= 135/44* 0,43 = 7,14 Ом (133)

Определяется фактическое сопротивление ЗУ:

R_зу.ф= R_в * R_г / R_в + R_г = 30,5*7,14/30,5+7,14 = 5,8 Ом (134)

R_зу.ф(5,8) ≤ R_зу(12)

Расчет молниезащиты.

А×В×Н = 40×30×9 м

Iм– 150 кА

Rи – 5,8 Ом

a– 40 м

hх – 30 м

Определяем импульс напряжения молний

Umax = , кВ (135)

Umax = = 1302 кВ (135)

rx ≤ Sв + a, м (136)

rx ≤ 5 + 40 = 45 м (136)

h = , м (137)

h=++= 88,6 м (137)