Расчет заземляющего устройства

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=0,3сКсез.в где rвсопротивление одного вертикального электрода, Ом;

с — удельное сопротивление грунта, Ом· м.

Ксез.в — коэффициент сезонности для вертикального электрода.

6. Определяют предельное сопротивление совмещенного ЗУ по формуле.

Rзу ?

где Rзу — требуемое сопротивление совмещенного ЗУ для напряжения 380 В. (Rзу 4 Ом).

Iзу — требуемый ток замыкания совмещенного ЗУ.

Iзу =.

где Vнноминальное напряжение сети, кВ.

Lкл Lвл — длина кабельных и воздушных электрически связанных линий, км.

6. Определяем количество вертикальных электродов без учета экранирования по формуле.

N’вр= ,.

Определяют коэффициент использования вертикального электрода зв по справочным данным [2, таблица 1.13.5].

С учетом экранирования количество вертикальных электродов определяется по формуле.

Nвр= ,.

где зв — коэффициент использования вертикального электрода.

7. Определяют длину ЗУ LЗУ по формуле.

LЗУ = а· (Nв-1),.

где, а — расстояние между электродами, м;

8. Определяют уточненные значения сопротивлений вертикальных Rв и горизонтальных Rг электродов по формулам:

Rв=,.

Rг=.

где rвсопротивление одного вертикального электрода, Ом;

Nвр — количество вертикальных электродов, шт.;

зв — коэффициент использования вертикальных электродов;

зг — коэффициент использования горизонтального электрода;

с — удельное сопротивление грунта;

Ксез.г — коэффициент сезонности для горизонтального электрода;

LЗУ — длина ЗУ;

b — ширина горизонтального электрода, полосы, мм;

t — глубина заложения, м.

9. Определяют фактическое сопротивление ЗУ Rзу. ф по формуле.

Rзу.ф=,.

где Rвуточненные значения сопротивлений вертикальных электродов, Ом;

Rг — уточненные значения сопротивлений горизонтального электрода, Ом.

10. Вывод бо эффективности ЗУ.

Принимаем исходные данные:

1. Выбирают заземляющие электроды:

вертикальный электрод — уголок стальной 75×75; длина вертикального заземлителя: L= 3 м горизонтальный электрод — полоса стальная 40×4; Грунт — суглинок для которого с=100 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;

• 3. Применяем выносной вид заземляющего устройства.
• 4. Определяется расчетное сопротивление одного вертикального электрода по формуле (62)

rв=0,3сКсез.в=0,3*100*1,7=51 Ом.

5. Определяется предельное сопротивление совмещенного ЗУ по формуле (63).

Rзу? ==12,5 Ом.

Iзу = ==10 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==12,75.

Тогда коэффициенты использования при а/L=1 зв=0,75; зг=0,75.

С учетом экранирования по формуле (66).

Nвр===17~20.

Тогда по справочным данным [2, таблица 1.13.5] уточняем зв=0,68; зг=0,56.

7. Определяют длину ЗУ LЗУ по формуле (67).

LЗУ = а· (Nвр-1)=6· (20−1)=144 м.

8. Определяются уточненные значения сопротивлений вертикальных и горизонтальных электродов по формулам (68, 69).

Rг==*lg ()=6 Ом.

Rв===3.75 Ом.

8. Определяется фактическое сопротивление ЗУ по формуле (70).

Rзу.ф===2.3 Ом.

9. Rзу. ф (2,3) Rзу (4) следовательно, ЗУ эффективно.

ЗУ объекта состоит из:

вертикальных электродов (уголок стальной 75×75;).

Число электродов Nвр=20.

Длина электродов Lвр=3.

Глубина заложения t= 0,5 м, Расстояние между вертикальными электродами а= 6 м.