Методика расчета искусственого защитного заземления (без учета естественных заземлителей)

Цель расчета  определение количества и размеров электродов, длины соединительной полосы и сопротивления растеканию тока.

Исходные данные: напряжение заземляемой электроустановки равно 380 В, нейтраль трансформатора изолирована, удельное электрическое сопротивление грунта выбирается по варианту, заземляющее устройство  контурное, электроды стальные, грунт однородный.

Вариант учебного задания выбирается старшим подгруппы по последней цифре номера его зачетной книжки (табл. 9.1).

Определить расчетное удельное сопротивление грунта, Омм, в соответствии с вариантом задания

_расч = ,

где   коэффициент сезонности (табл. 9.2);   удельное сопротивление грунта, Омм (табл. 9.1).

Таблица 9.1

Варианты учебного задания

Но-мер вари-анта	Грунт	Условное обозначение сопротивле-ния грунта	Клима-тическая зона	Наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства, Rдоп, Ом	Удельное сопротив-ление грунта, , Омм
1	Чернозем	R^"з	III	4	20
2	Глина	R^'з	I	3	40
3	Суглинок	Rз	I	2	100
4	Глина	R^'з	II	4	40
5	Суглинок	Rз	II	3	100
6	Чернозем	R^"з	IV	2	20
7	Суглинок	Rз	III	4	100
8	Глина	R^'з	III	4	40
9	Чернозем	R^"з	II	3	20
0	Глина	R^'з	IV	2	20

Таблица 9.2

Признаки климатических зон и коэффициенты сезонности  для однородной земли

Характеристика климатической зоны	Климатические зоны
	I	II	III	IV
Средняя многолетняя низшая температура (январь) ^оС	от  20 до  15	от  14 до  10	от  10 до  0	от 0 до + 5
Продолжительность замерзания вод, дней	190170	150	100	0
Среднегодовое количество осадков, см	40	50	50	3050
Коэффициент сезонности  для вертикального электрода длиной 3 м при нормальной влажности грунта	1,7	1,5	1,3	1,1

Примечание. Земля считается нормальной влажности, если измерению электрического сопротивления грунта предшествовало выпадение небольшого количества осадков.

Рассчитать сопротивление растекания одиночного вертикального заземления (электрода) по формуле

где l = 3 м  длина заземлителя; d = 0,05 м  диаметр трубы или стержня; H = h + l/2  глубина заложения вертикальных электродов, м (рис. 4); h = 0,8 м  расстояние от поверхности земли до электрода.

Рис. 4. Трубчатый или стержневой заземлитель в грунте

Рассчитать количество вертикальных электродов, необходимых для получения допустимых значений сопротивления заземления по приближенной формуле, без учета полосы связи

где R_доп  наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства (табл. 9.1);   коэффициент использования группового вертикального заземлителя (табл. 9.3); n  число вертикальных электродов.

Коэффициент использования учитывается при расстоянии между вертикальными электродами менее 40 м, когда происходит взаимодействие полей растекания тока и уменьшается проводимость электродов.

Для определения  необходимо разделить сопротивление одиночного электрода R_о на допустимое R_доп и полученное значение n сравнить с числом электродов из табл. 9.3, увеличив его до соответствующего большего табличного значения.

Таблица 9.3