Исходные данные для расчета контурного заземляющего устройства:
1) характеристика установки: электроустановка напряжением U НОМ УСТ = 10 [кВ]. Наибольший ток через заземление при замыканиях на землю на стороне 10 кВ составляет I МАХ З = 1,24 кА;
2) периметр сооружения Р = 60 [ м ];
3) для вертикальных электродов выбираем равнобокий уголок b x b = 60x60 мм длиной L = 2 м, который погружаем ниже уровня земли на L 0 = 0,7 м. При таком способе погружения сопротивление заземления относительно стабильно, так как заземлитель соприкасается со слоями грунта, в которых относительно малы изменения влажности и температуры в течение года. В качестве горизонтальных электродов выбираем полосы b x h = 40 х 4 мм, приваренные к верхним концам уголков;
3) грунт в месте сооружения РП — суглинок (удельное сопротивление суглинка 100 Омм; климатическая зона — 3);
4) в качестве естественных заземлителей РП используем железобетонные конструкции сооружений, имеющие надежное соединение с землей с сопротивлением растеканию R Е = 0,8 Ом.
Используя исходные данные, рассчитаем заземляющее устройство.
Для стороны 10 кВ в соответствии с ПУЭ наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства для электроустановок напряжением выше 1 кВ и с токами замыкания на землю более. 500 А составляет R З = 0,5 Ом.
Сопротивление искусственного заземлителя R И рассчитываем с учетом использования естественного заземлителя R Е, включенного параллельно:
1/ R И = (1 / R З) - (1/ R Е).
На основании имеющихся данных:
1/ R И = (1 / 0,5)- (1/ 0,8);
отсюда, после преобразований:: R И == 1,33 Ом.
Определяем расчетные удельные сопротивления грунта для горизонтальных r Р ГОР и вертикальных r Р ВЕР заземлителей:
r Р ГОР = r УД × k П ГОР; r Р ВЕР = r УД × k П ВЕР;
где r УД = 100 [Ом×м] рд - удельное сопротивление грунта (суглинкf);
k П ГОР и × k П ВЕР - повышающие коэффициенты для вертикальных и горизонтальных электродов для заданной климатической зоны.
Повышающие коэффициенты для климатической зоны 3 принимаем равными k П ГОР = 2 для горизонтальных протяженных электродов при глубине заложения 0,8 м и k П ВЕР = 1,4 — для вертикальных стержневых электродов длиной 2—3 м при глубине заложения из вершины 0,5—0,8 м.
Расчетные удельные сопротивления:
- для горизонтальных электродов:
r Р ГОР = r УД × k П ГОР = 100 × 2 = 200 [ Ом×м ];
- для вертикальных электродов:
r Р ВЕР = r УД × k П ВЕР = 100 × 1,4 = 140 [ Ом×м ].
Определяем сопротивление растеканию с одного вертикального электрода - уголка длиной L = 2 м при погружении ниже уровня земли на L 0 = 0,7 м:
).
Расположение вертикального заземлителя ниже уровня земли показано на рисунке. 11.7.
.
|
L0 >0,5м
L Ц
L > d
d
Рисунок 11.7 - Одиночный вертикальный эаземлитель