ГлавнаяОсновы электротехникиРасчет заземляющих устройств

Контур заземления необходим для защиты людей от поражения электрическим током. Для молниезащиты создается собственное заземляющее устройство, не связанное с защитным контуром заземления. Для правильной их постройки требуется расчет.

Заземляющее устройство (ЗУ) имеет параметр, называемый сопротивлением растекания или просто – сопротивлением. Оно показывает, насколько хорошим проводником электрического тока является данное ЗУ. Для электроустановок с линейным напряжением 380 В сопротивление растекания ЗУ не должно быть более 30 Ом, на трансформаторных подстанциях – 4 Ом. Для контуров заземления медицинской техники и оборудования видеонаблюдения, серверных комнат, норма устанавливается индивидуально и составляет от 0,5 до 1 Ом.

Задача расчета заземляющего устройства – определение количества и расположения вертикальных и горизонтальных заземлителей, достаточного для получения требуемого сопротивления.

Определение удельного сопротивления грунта

На результаты расчетов ЗУ оказывает существенное влияние характеристика грунта в месте его постройки, называемая удельным сопротивлением (⍴). Для каждого из видов грунта существует расчетное значение, указанное в таблице.

Удельные сопротивления грунтов и воды

Удельные сопротивления грунтов и воды

На сопротивление грунта оказывают влияние влажность и температура. Зимой при максимальном промерзании и летом в засуху удельное сопротивление достигает максимальных значений. Для учета влияния погодных условий к величине ⍴ вводятся поправки для климатической зоны.

Поправочные коэффициенты удельного сопротивления

Поправочные коэффициенты удельного сопротивления

Если есть возможность, перед расчетами производят измерение удельного сопротивления.

Виды заземлителей и расчет их сопротивления

Заземлители бывают естественными и искусственными, и для создания заземляющего устройства используются и те, и другие. Рассчитать влияние естественных заземлителей (железобетонных фундаментов, свай) на величину сопротивления растекания сложно, это проще сделать методом измерений на месте. Сопротивление естественных заземлителей длиной более 100 м можно узнать из таблицы.

Сопротивление естественных заземлителей

Сопротивление естественных заземлителей

Если значение ⍴ отличается от 100 Ом∙м, значение R умножается на соотношение ⍴/100.

В качестве искусственных заземлителей используются арматура, трубы, угловая или полосовая сталь. Сопротивление каждого из них рассчитывается по собственной формуле, указанной в таблице.

Сопротивление растеканию одиночных заземлителей

Вид заземлителя

Расчетная формула

Вертикальный электрод из круглой арматурной стали или трубы. Верхний конец ниже уровня земли. Формула №1
Вертикальный электрод из угловой стали. Верхний конец ниже уровня земли Формула №2
Вертикальный электрод их круглой арматурной стали или трубы. Верхний конец над уровнем земли Формула №3
Горизонтальный электрод из полосовой стали Формула №4
Горизонтальный электрод из круглой арматурной стали или трубы Формула №5
Электрод из пластины (уложена вертикально) Формула №6
Вертикальный электрод из круглой арматурной или угловой стали Формула №7
Горизонтальный электрод из круглой арматурной или полосовой стали Формула №8

Значения переменных в формулах:

— удельное сопротивление грунта, определенное с учетом поправочных коэффициентов, Ом∙м
l — длина электрода, м
d — внешний диаметр электрода, м
t — расстояние до середины электрода от поверхности земли, м
b — ширина полосового электрода или ширина полки угловой стали, м

Теперь рассчитывается суммарное сопротивление штырей искусственных заземлителей:

Сопротивление штырей

n — число вертикальных электродов, принятое для расчета
ŋв — коэффициент, учитывающий экранирование электродов соседними, определяемый по следующей таблице
Коэффициент использования вертикальных электродов

Коэффициент использования вертикальных электродов

Далее нужно учесть влияние полосы, соединяющей электроды. Для этого из следующих таблиц выбирается значение коэффициента использования ŋг.

Коэффициенты использования соединительной полосы

Коэффициенты использования соединительной полосы

Вычисляем сопротивление проводника, соединяющего вертикальные заземлители по формуле:

Сопротивление соединительного проводника

И полное сопротивление заземляющего устройства.

Сопротивление заземляющего устройства

Если рассчитанное сопротивление контура заземления оказалось недостаточным, увеличиваем количество вертикальных заземлителей или изменяем их вид. Повторяем расчет до получения требуемого значения сопротивления.


Комментарии

Расчет заземляющих устройств — Комментариев нет

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

12 + восемнадцать =

1441897143_award_star_gold_2Спасибо, что читаете нас!

Поделитесь ссылкой на наш сайт своим друзьям в соцмедиа!

setTimeout(function(){ ga('send', 'event', 'New Visitor', location.pathname); }, 15000);