Розрахунок контуру заземлення

Метою розрахунку захисного заземлення є визначення кількості електродів заземлення для забезпечення відповідної норми опору заземлення.

Норма опору захисного заземлення не повинна перевищувати 4 Ом для грунтів з питомим опором до 100 Ом * м (= 100 Ом * м, для суглинку).

Для забезпечення цієї норми застосовуються поодинокі Багатоелектродні заземлюючі пристрої з кутової сталі перетином 50х50х5 і довжиною 5 м.

Якщо опір одиночного заземлювача перевищує норму, то використовується Багатоелектродні заземлювач.

Для визначення опору заземлювального пристрою за формулою 4.8 розраховується опір одиночного заземлювача Rво:

, (4.8)

де - розрахунковий питомий опір грунту для вертикального заземлювача, Ом * м;

і - довжина і діаметр стрижня відповідно, м;

t - заглиблення електрода (відстань від поверхні землі до середини електрода), м.

Розрахункова питомий опір грунту для вертикального заземлювача визначається за формулою:

, (4.9)

де - коефіцієнт сезонності вертикальних електродів (= 1,8);

Ом * м.

Для зменшення впливу кліматичних умов на опір заземлення верхню частину заземлювача розміщують в грунті на глибину не менше 0,7 м. Отже, заглиблення стержня можна визначити за формулою:

T = (l / 2) + t, (4.10)

T = (5/2) + 0,7 = 3,2 м

За формулою (4.8) розраховуємо опір Rво одного вертикального електрода (довжину приймаємо 5 м; = 0,05 м):

Ом

Знаходимо приблизне число вертикальних електродів з виразу 4.11 без урахування опору сполучної смуги:

, (4.11)

Де - коефіцієнт використання вертикальних електродів (= 0,85);

- Нормований опір розтіканню струму заземлюючого пристрою ( = 4 Ом).

Тоді приблизне число вертикальних електродів дорівнює:

Визначимо довжину сполучної смуги (відстань а між вертикальними заземлювачами приймемо 5 метрів) за формулою:

(4.12)

(м).

Опір заземлювача зі сталевої смуги прямокутного перерізу, покладеної горизонтально, визначається за формулою:

, (4.13)

де - розрахунковий питомий опір для горизонтального заземлювача (смуги), Ом м;

lп - довжина смуги, м;

b-ширина смуги, м (b = 0,02 м);

t - глибина заглиблення смуги, м.

За формулою (4.14) визначимо розрахункове питомий опір для горизонтального заземлювача:

, (4.14)

де - коефіцієнт сезонності горизонтальних електродів ( = 4,5).

(Ом * м).

Тоді опір горизонтального заземлювача (смуги) прийме значення:

(Ом).

Визначаємо загальний опір ряду заземлювального пристрою, що складається з вертикальних електродів і сполучних смуг за формулою:

(4.15)

де RП - опір горизонтальної смуги (стержня);

RВО-опір вертикального електрода (стержня);

- Кількість вертикальних електродів (стержнів);

- Коефіцієнт використання вертикального заземлювача (0,85).

- Коефіцієнт використання горизонтального заземлювача (0,80).

Загальний опір ряду заземлювального пристрою, що складається з вертикальних електродів і сполучних смуг дорівнюватиме:

(Ом).

Загальний опір контуру Rобщ не перевищує нормованого значення RН (3,3 Ом <4 Ом), отже проектовані об'єкти не створять небезпеки для здоров'я обслуговуючого персоналу.