Уточнение параметров заземлителя
На основании предварительной схемы заземлителя и имеющихся данных о расчетных удельных сопротивлениях грунта вычисляют расчетное сопротивление этого заземлителя R и результат сравнивают с ранее определенным расчетным значением требуемого сопротивления искусственного заземлителя RИ .
Если значения R и RИ совпадают, или отличаются незначительно, значит, все основные параметры принятого нами заземлителя – форма, размеры, размещение электродов в земле и один относительно другого – выбраны правильно и, следовательно, напряжения прикосновения и шага находятся в допустимых пределах.
При значительных расхождениях в значениях R и RИ необходимо внести поправки в предварительную схему заземлителя – изменить количество и размещение электродов, а иногда их размеры, площадь, занимаемую заземлителем, и т. п. – и вновь вычислить R.
Таким образом, вычисление R является поверочным и производится путем постепенного приближения.
После вычисления окончательного значения сопротивления искусственного заземлителя R определяют сопротивление заземлителя в целом, т. е. с учетом сопротивления естественного заземлителя Rе:
RЗ =R Rе/(R+ Rе ).
Затем для электроустановок с заземленной нейтралью (в которых сопротивление заземляющего устройства RЗУ практически равно сопротивлению заземлителя RЗ ) вычисляют потенциал заземляющего устройства в аварийный период φЗУ по выражению
φЗУ = IЗ RЗУ = IЗ RЗ.,
где IЗ – ток замыкания на землю, А.
Как указывалось, этот потенциал не должен превышать 10 кВ.
При расчете заземлителя в однородной земле способом коэффициентовиспользования значение 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 (табл. 3.1, стр.90 [2]) вычисляют расчетные сопротивления горизонтальных электродов (суммарное сопротивление) RГ и одного вертикального RВ;
3) по данным табл. 3.2 и 3.3 стр.106, 107 [2] находят коэффициенты использования для вертикальных и горизонтальных электродов ηВ и ηГ;
4) вычисляют расчетное сопротивление заземлителя R по уравнению, в которое подставляют полученные расчетные значения п , RГ , RВ , ηВ и ηГ :
. (12)
Сопротивление заземлителей в виде горизонтальной сетки с вертикальными электродами можно вычислить по выражению
. (13)
Если заземлитель представляет собой горизонтальную сетку без вертикальных электродов, то его сопротивление определяют с помощью формулы
, (14)
а при некоторых его конфигурациях – по формуле
. (15)
При расчете сложного заземлителя в двухслойной земле способом наведенных потенциалов значение R вычисляют в следующем порядке:
1) по предварительной схеме заземлителя (рис. 3, а),
Рис. 3. Схемы для расчета сложного заземлителя в двухслойной земле:
а) предварительная схема заземлителя; б) расчетная модель
- определяют площадь территории, занимаемой заземлителем (площадь заземлителя), S, м2;
- суммарную длину горизонтальных электродов LГ , м;
- количество п вертикальных электродов
- и их суммарную длину
-
LВ = п lВ , м; (16)
2) составляют условную, так называемую расчетную модель заземлителя (рис. 3,6), 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, количество и длины вертикальных электродов LГ, п, lВ, LВ ; глубину заложения в землю tВ , м. Она погружена в однородную землю с расчетным эквивалентным удельным сопротивлением ρЭ , при котором искомое R имеет то же значение, что и в принятой схеме заземлителя в двухслойной земле;
3) вычисляют:
- длину одной стороны модели, равную , м:
- количество ячеек т по одной стороне модели ,
если т окажется дробным числом, его округляют до целых чисел, после чего уточняют значение LГ, м:
(17)
- длину стороны ячейки в модели b, м,
; (18)
- количество вертикальных электродов п, задавшись расстоянием а,
м, между ними; если п известно, расстояние а, предварительно намечают размещение этих электродов в схеме модели. Обычно их располагают по периметру заземлителя, и в этом случае п или а вычисляют по формуле
; (19)
- суммарную длину LВ вертикальных электродов по (14);
- относительную глубину погружения в землю вертикальных
электродов tотн , по формуле
; (20)
- относительную длину верхней части вертикального заземлителя,
lотн, м , т. е. части, находящейся в верхнем слое земли, по формуле
; (21)
- расчетное эквивалентное удельное сопротивление земли ρЭ для
сложного заземлителя (горизонтальная сетка с вертикальными электродами) по формуле
, Ом·м, (22)
где при ,
при , (23)
h1 – толщина верхнего слоя земли, м; lВ –длина вертикального электрода, м; a – расстояние между вертикальными электродами, м; lотн – относительная длина верхней части вертикального электрода, т.е. части, находящейся в верхнем слое земли, м
lотн = (h1 – tВ) / lВ , (24)
где tВ – глубина погружения в землю верхнего конца вертикального электрода, м;
- вычисляют искомое расчетное сопротивлениеR, Ом, по (13)
где А = 0,444 – 0,84 tотн при 0 ≤ tотн ≤ 0,1 ,
А = 0,385 – 0,25 tотн при 0,1 ≤ tотн ≤ 0,5
или, если заземлитель не имеет вертикальных электродов, – по (14) либо (15).
Дата добавления: 2015-02-28; просмотров: 2201;