10. Выбор способа выполнения защитного заземления
Заземляющее устройство – это совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
Заземлителем называют металлический проводник или группу проводников, находящихся в соприкосновении с землей.
К частям, подлежащим заземлению относятся: корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников; приводы электрических аппаратов; каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов; металлические конструкции распределительных устройств; металлические кабельные конструкции; металлические корпуса кабельных муфт; оболочки и броня контрольных и силовых кабелей; металлические трубы электропроводки, лотки, короба, тросы и металлические полосы, на которых укреплены кабели и провода (кроме тросов и полос, по которым проложены кабели с заземленными или зануленными оболочками); другие металлические конструкции, связанные с установкой электрооборудования.
Защитное заземление представляет собой внешний заземляющий контур и внутренняя сеть заземления. В качестве внешнего заземления используется искусственные заземлители: вертикальные электроды, расположенные по периметру и горизонтальная полоса, соединяющая вертикальные электроды между собой и в двух местах соединяется с внутренней сетью заземления. Контур внутреннего заземления выполняется стальными полосами. В данном случае стальные полосы внутреннего и внешнего контуров имеют размеры 40х4 мм.
Принимаем в качестве вертикальных заземлителей стальные стержни диаметром 15 мм и длиной 2 м; верхний конец вертикального заземлителя заглубляем на 0,7 м от поверхности земли. К ним привариваем горизонтальные электроды стержневого типа из той же стали, что и вертикальные электроды.
Расчет заземляющих заземляющих устройств сводится к расчету заземлителя,
так как заземляющие проводники в большинстве случаев принимают по условиям
механической прочности и стойкости к коррозии.
В соответствии устанавливаем допустимое сопротивление заземляющего устройства Rз ≤ 4 Ом.
Предварительно с учетом площади, занимаемой объектом, намечаем расположение заземлителей – по периметру КТП с расстоянием между вертикальными электродами, равным двойной длине вертикальных заземлителей
a = 2∙l = 4 м.
Сопротивление искусственного заземлителя при отсутствии естественных заземлителей принимаем равным допустимому сопротивлению заземляющего устройства Rи = Rз = 4 Ом.
Расчетное сопротивление грунта для вертикальных и горизонтальных заземлителей заземлителей:
(Ом·м),
(36)
где ρуд – удельное сопротивление грунта, для садовой земли ρуд = 40 Ом ·м;
Kсез – коэффициент сезонности, принимаем для 2 климатической зоны Kсез = 1,5.
ρр,в = 40 · 1,5 = 60 Ом ·м.
Сопротивление растеканию одного вертикального электрода стержневого типа определяем по формуле:
(Ом),
(37)
где l – длина электрода, м; d – диаметр электрода, м; t – расстояние от середины электрода до поверхности земли, м.
Ом.
Ориентировочное число заземлителей:
(шт.)
(38)
Принимаем число заземлителей равное 10.
Рассчитаем необходимое число электродов с учетом взаимного экранирования.
Необходимое для обеспечения нормального значения сопротивления растеканию тока, число электродов со всего заземленного контура:
(шт.),
(39)
где
- коэффициент экранирования (при N0
= 10
и l
= 2
= 0,71).
.
Так как N0 ≥ NП и N0 ≈ NП, то окончательно принимаем 10 электродов.
Ом.