Расчет заземления электрооборудования

В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ), глава 1.7 «Заземление и защитные меры электробезопасности» для заземления электроустановок разных назначений и напряжений следует применять одно общее заземляющее устройство.

Сопротивление одиночного вертикального заземлителя (электрода) растеканию тока рассчитывается по формуле [18]:

где ρ – удельное сопротивление грунта. Оно составляет: для глины –

40 Ом∙м; торфа – 20 Ом∙м; суглинка – 100; чернозема – 200;

супеси – 300; гравия – 600; песка -700 Ом∙м;

l_э - длина электрода, (2…3 м, рис.1);

d_э - диаметр электродов, 0,03…0,05 м;

t – расстояние от поверхности земли до середины электрода, м.

 

 

Рис.1 Схема расположения заземлителей:

а – вертикальный заземлитель;

б – горизонтальный электрод (полоса связи);

t₀ – величина углубления заземлителей, (0,7…0,8 м.)

Сопротивление растеканию тока с горизонтального заземлителя (полосы связи) рассчитывается по формуле:

 

 

где d_п –диаметр полосы связи, м. Для полосы шириной в d_п = 0,5 в

(Рис.4);

l_п – длина полосы связи, м.

 

Сопротивление заземляющего устройства электроустановки должно быть не более 10 Ом. Иногда в зависимости от размеров заземлителя и вида грунта, сопротивление одиночного вертикального заземлителя может быть выше допустимого. Тогда устанавливают несколько заземлителей. Их количество определяется по формуле: n = R₀ / R_g

где R_g - допустимое сопротивление, 10 Ом.

Расстояние между заземлителями принимают в 1…3 раза больше длины вертикального заземлителя

При установке нескольких (групповых) заземлителей возникает эффект экранирования, т.е. снижается коэффициент использования горизонтального и вертикального заземлителей. Значения коэффициентов использования заземлителей приведены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2 Коэффициент использования вертикальных заземлителей (η_в)

 

Число заземлителей	Отношение расстояние между заземлителями к их длине
	0,85 0,73 0,66 0,59 0,48	0,91 0,83 0,77 0,74 0,67	0,94 0,89 0,85 0,81 0,76

 

Таблица 3 Коэффициент использования горизонтальных заземлителей (η _г)

 

Отношение расстояния между заземлителями к их длине	Число вертикальных заземлителей
	0,85 0,94 0,96	0,77 0,89 0,92	0,72 0,84 0,88	0,62 0,75 0,82	0,42 0,56 0,68

 

Вертикальные заземлители соединяются между собой горизонтальным заземлителем, длина которого составляет: lп = n∙l_c

(l_c – расстояние между вертикальными заземлителями).

Общее (результирующее) сопротивление заземляющего устройства, состоящего из вертикальных и горизонтального заземлителей, определяется по формуле:

,

 

R_об должно быть не более 10 Ом.