Порядок расчета защитного заземления

Определение требуемого сопротивления искусственного заземлителя. При использовании естественных заземлителей (которые позволяют получить значительную экономию средств), предписанных ПУЭ, сопротивление искусственного заземлителя R_u меньше требующегося R_з и равно

,

где R_e — сопротивление растеканию естественного заземлителя, Ом.

Сопротивление естественных заземлителей можно вычислять по формулам, записанным для искусственных заземлителей аналогичной формы, или специальным формулам, встречающимся в технической литературе. Например, сопротивление растеканию системы грозозащитный трос — опоры R_e, Ом (при числе опор с тросом более 20), определяют по приближенной формуле:

,

где r_on— расчетное, т. е. наибольшее (с учетом сезонных колебании), сопротивление заземления одной опоры, Ом; r_T — активное сопротивление троса на длине одного пролета, Ом; n_T — число тросов на опоре.

Для стального троса сечением s, мм², при длине пролета l, м, активное сопротивление можно определить из равенства:

.

При расчете заземлителя в однородной земле способом коэффициентов использования значение расчетного сопротивления этого заземлителя R определяют в следующем порядке:

1) по предварительной схеме заземлителя, нанесенной на план установки, определяют длину горизонтальных и количество п вертикальных электродов;

2) по соответствующим формулам вычисляют расчетные сопротивления горизонтальных электродов (суммарное сопротивление) R_г и одного вертикального R_в;

3) находят коэффициенты использования для вертикальных и горизонтальных электродов h_в и h_г ;

4) вычисляют расчетное сопротивление заземлителя R по уравнению, в которое подставляют полученные расчетные значения п, R_г, R_в, h_в, и h_в:

.

При расчете сложного заземлителя в двухслойной земле способом наведенных потенциалов значение расчетного сопротивления R вычисляют в следующем порядке:

К расчету сложного заземлителя в двухслойной земле:

а – предварительная схема заземлителя; б – расчетная модель

1) по предварительной схеме заземлителя, определяют площадь территории, занимаемой заземлителем (площадь заземлителя), S, м²; суммарную длину горизонтальных электродов L_Г, м; количество п вертикальных электродов и их суммарную длину:

;

2) составляют условную, так называемую расчетную модель, представляющую собой горизонтальную квадратную сетку из взаимно пересекающихся полос с вертикальными электродами. Расчетная модель имеет одинаковые с принятой схемой заземлителя: площадь S; суммарную длину горизонтальных и вертикальных электродов и их количество L_г, п, l_в, L_в; глубину заложения в землю t_в, м, при погружении в однородную землю с расчетным эквивалентным удельным сопротивлением r_э Ом* м, при котором искомое R имеет то же значение, что и в принятой схеме заземлителя в двухслойной земле;

3) вычисляют:

б) количество ячеек m по одной стороне модели:

.

Если т окажется дробным числом, его округляют до целых чисел, после чего уточняют значение L_Г :

;

в) длину стороны ячейки в модели b:

;

г) количество вертикальных электродов п, задавшись расстоянием а, м, между ними, или, если п известно, — расстояние а, предварительно наметив расположение этих электродов на схеме модели (обычно их располагают по периметру заземлителя). В этом случае п или а вычисляют по формуле:

;

д) суммарную длину L_в вертикальных электродов;

е) относительную глубину погружения в землю вертикальных электродов t_отн;

ж) относительную длину l_отн верхней части вертикального заземлителя, т. е. части, находящейся в верхнем слое земли;

з) расчетное эквивалентное удельное сопротивление земли r _э, Ом*м, для сложного заземлителя (горизонтальная сетка с вертикальными электродами);