5. Расчет сопротивления защитного заземления

Цель занятия: спроектировать защитное заземление для помещения, в котором находится электрооборудование.

Задачи, которые должны быть выполнены студентами.

1. Рассчитать количество труб, составляющих контур заземления, длину соединительной полосы и результирующее сопротивление растеканию тока группового заземлителя (контурного) R_к.

2. Сравнить R_к с нормативным сопротивлением заземления R_{3 норм}.

3. При несоблюдении условия R_к  R_3 норм – дать рекомендации, внести нужные изменения и произвести перерасчет R_к.

Условия для расчета задачи

Для контура заземления используем трубы диаметром d, длиной ℓ, заглубленные на глубину ℓ_п. Полоса связи – стальная, ширина полосы b. Расстояние между заземлителями L₃ (рис. 2). Установленная мощность электроустановок – 500 кВт, напряжение питания U=380 В.

Исполнение сети – трехфазная трехпроводная с изолированной нейтралью (рис. 6.3).

Рис 6.3. Трехфазная трехпроводная сеть с изолированной нейтралью

Пример решения задачи

1. Установить нормативное значение сопротивления защитного заземления R_3 норм, выбранное согласно ПУЭ в зависимости от напряжения питающей сети.

2. Рассчитать сопротивление одиночного трубчатого заземлителя (Ом) по формуле:

, (6.1)

где ℓ – длина вертикального заземлителя, м;

d – диаметр заземлителя, м;

ρ – удельное сопротивление грунта, Омм;

t – расстояние от поверхности земли до середины заземлителя (м).

, (6.2)

где ℓ_п – глубина заложения заземлителя.

3. Определить ориентировочное количество одиночных заземлителей, входящих в контур, по формуле:

, (6.3)

где – сопротивление одиночного трубчатого заземлителя по формуле (1);

– нормативное значение сопротивления защитного заземлителя;

– коэффициент использования трубчатых заземлителей (задан).

4. Определить сопротивление соединительной полосы (Ом):

, (6.4)

где

, (6.5)

где –расстояние между заземлителями (задано);

– длина соединительной полосы;

n – число заземлителей, рассчитанных по формуле (3);

b – ширина соединительной полосы, мм.

5. Определить результирующее сопротивление растеканию тока группового заземлителя (контурного), Ом:

, (6.6)

где – были рассчитаны раньше;

– коэффициент использования соединительной полосы (задан).

Рекомендации. Если условие R_к  R_3 норм не выполняется, то для уменьшения R_к можно увеличить длину вертикальных заземлителей, или принять меры к искусственному снижению ρ, или увеличить число вертикальных заземлителей, не изменяя их шага расположения.

ПРИЛОЖЕНИЕ 6.1

Исходные данные по вариантам к практическому занятию по проектному расчету защитного заземления

Вариант	Наименование показателей
	ρ, Омм	d, мм	ℓ, м	ℓn, м	b, мм	L3, м	тр	n
	700	45	2,0	0,5	35	3,0	0,7	0,75
	650	40	2,1	0,6	40	3,1	0,71	0,72
	600	50	2,2	0,65	45	3,2	0,74	0,7
	550	55	2,3	0,7	47	3,3	0,75	0,8
	500	60	2,4	0,75	50	3,4	0,8	0,81
	400	65	2,7	0,8	55	3,5	0,84	0,84
	425	40	2,6	0,85	57	3,6	0,85	0,9
	420	45	2,5	0,9	40	3,7	0,74	0,85
	450	50	2,75	1,0	44	3,8	0,6	0,77
	475	55	2,8	1,2	35	3,9	0,65	0,74
	430	60	2,85	1,25	40	4,0	0,74	0,76
	440	45	2,9	1,3	45	4,1	0,77	0,74
	300	40	3,0	1,4	35	4,2	0,85	0,7
	430	45	3,1	1,45	40	4,3	0,87	0,74
	350	50	2,7	1,5	45	4,4	0,8	0,72
	200	55	2,5	1,3	50	4,5	0,75	0,6
	275	60	2,4	1,2	55	5,0	0,7	0,65
	250	45	2,3	1,25	35	4,9	0,72	0,67
	225	40	2,2	1,0	45	4,8	0,74	0,7
	240	50	2,25	1,2	40	4,7	0,8	0,72
	100	55	2,5	1,25	50	4,6	0,84	0,8
	150	47	2,45	1,3	55	4,4	0,85	0,84
	175	44	2,4	1,4	44	4,2	0,9	0,82
	450	42	2,75	1,45	40	3,5	0,75	0,75
	400	50	2,8	1,3	42	3,7	0,8	0,71
	440	54	2,9	1,35	35	3,9	0,74	0,79
	500	47	3,0	1,4	37	4,0	0,7	0,75
	550	50	2,5	1,5	40	4,2	0,8	0,6
	700	55	2,4	1,45	45	4,3	0,74	0,7
	400	60	2,45	1,4	47	4,4	0,77	0,74

ПРИЛОЖЕНИЕ 6.2