Расчёт заземляющих устройств

2.14 Расчёт заземляющих устройств

Заземление - преднамеренное гальваническое соединение металлических частей электроустановки с заземляющим устройством.

Защитное заземление - заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности.

Заземляющее устройство - совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Заземлителем называют металлический проводник или группу проводников, находящихся в соприкосновении с землей. Различают естественные и искусственные заземлители.

Естественные заземлители - различные конструкции и устройства, которые по своим свойствам могут одновременно выполнять функции заземлителей: водопроводные и другие металлические трубопроводы (кроме трубопроводов горючих или взрывчатых жидкостей и газов, а также трубопроводов, покрытых изоляцией от коррозии), металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, имеющие надежное соединение с землей.

Под искусственными заземлителями понимают закладываемые в землю металлические электроды, специально предназначенные для устройства заземлений. В качестве искусственных заземлителей применяют: для вертикального погружения в землю стальные стержни диаметром 12-16 мм, угловую сталь с толщиной стенки не менее 4 мм или стальные трубы (некондиционные) с толщиной стенки не менее 3,5 мм; для горизонтальной укладки - стальные полосы толщиной не менее 4 мм или круглую сталь диаметром 6мм.

Заземляющие проводники служат для присоединения частей электроустановки с заземлителем.

В зависимости от расположения заземлителей относительно заземляющего электрического оборудования различают выносное и контурное заземление.

При выносном заземлители размещают в стороне от заземляющего оборудования и в этом случае корпуса оборудования находятся вне зоне растекания токов в землю.

При контурном (применяется обычно в ОРУ) заземлители располагают вокруг заземляющего оборудования, вблизи от него.

В зависимости от напряжения, на которое рассчитывается заземление и вида присоединения нейтрали сопротивление заземляющего устройства может быть:

а) не более 4 Ом в электроустановках напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью;

б) не более 2; 4; 8 Ом в электроустановках напряжением, равным 660; 380; 220 В с глухозаземлённой нейтралью;

в) не более 0,5 Ом в электроустановках напряжением выше 1000 В с глухозаземлённой нейтралью;

г) в электроустановках напряжением выше 1000 В с изолированной нейтралью сопротивление R_з , Ом, должно удовлетворять условию:

, (2.63)

где U_з =250 В, если заземляющее устройство используется

только для установок напряжением выше 1000 В;

U_з =125 В, если заземляющее устройство одновременно ис-

пользуется и для установок напряжением до 1000 В;

I_з - расчетный ток замыкания на землю, А.

Расчет заземляющих устройств сводится к расчету заземлителя.

В качестве заземлителя выбираем в дипломном проекте прутковые электроды. Выбираем грунт - глина.

Коэффициент повышения сопротивления для глины  [6, с.260, таб.7.3].

Рассчитываем удельное сопротивление грунта , Ом-м,

,  (2.64)

где - измеренное значение удельного сопротивления грун-

та, Ом-м; для глины  [6, с.257];

- коэффициент повышения удельного сопротивления; для

глины  [6, с.260, таб.7.3].

Находим сопротивление одиночного заземлиеля R₀ , Ом,

(2.65)

Определяем ток однофазного короткого замыкания на землю  I_з ,А,

(2.66)

где U - номинальное напряжение, кВ;

l_в - протяженность воздушных линий, км;

l_к - протяженность воздушных линий, км..

Определяем сопротивление заземляющего устройства R_з , Ом, при условии, что оно является общим для напряжений 35кВ, 10кВ и 0,4кВ по (2.63)

Выбираем R_з=4Ом согласно ПУЭ для напряжения 0,4кВ.

Находим число n, шт, электродов

, (2.67)

где - коэффициент экранирования; [4, с.257, таб.7,1]

Таким образом, заземляющее устройство состоит из пяти прутковых электродов.