Расчёт сопротивления защитного контура заземления и измерительных электродов токам растекания

 

Для защиты обслуживающего персонала проведем расчет защитного контура заземления и двух измерительных электродов.

Сопротивление токам растекания контура нормируется (ГОСТ 464-79) величиной не более 4 Ом при удельном сопротивлении земли до rз = 100 Ом∙м. По заданию rз = 10 Ом∙м.

Контур должен состоять из уложенной в грунт на глубину h = 0.7м горизонтально в виде замкнутого прямоугольника или квадрата стальной шины длиной lгор cечением 40´4 мм2 и вертикальных электродов в виде стальных труб диаметром dв = 20 мм и длиной lв = 2.5м, углубленных в землю с расстоянием 3 м между ними и приваренных верхними концами к горизонтальной шине.

Сопротивление одного вертикального электрода рассчитаем по формуле:

 

 , (9.1)

 

Принимаем первоначально контур в горизонтальном плане в виде квадрата со стороной 3 м, с четырьмя вертикальными электродами (n = 4). Тогда сопротивление токам растекания такого горизонтально расположенного контура из стальной шины:

 

. (9.2)

 

где b = 0.04 м, lгор=12 м

 

Общее сопротивление такого контура:

 

 (9.3)

 

где Ксез = 1.4 – сезонный коэффициент;

n – число вертикальных электродов в контуре;

ηив, ηиг – коэффициенты использования (экранирования) соответственно вертикальных электродов и горизонтальной полосы квадрата, равные ηив=0.65, ηиг=0.45.

Для четырёх вертикальных электродов:

 

 

Данное значение превышает норму 4Ом, следовательно, данное сопротивление не удовлетворяет нормам.

Рассчитав последовательно с n = 6,10,20,40, мы выбрали n = 40. Приводим расчет:

 

 

Для n = 40 lгор=198 м, ηив=0.4, ηиг=0.2

 

 

Данное значение не превышает норму 4Ом, следовательно, данное сопротивление удовлетворяет нормам.

Подсоединение защитного контура к главной заземляющей шине (ГЗШ) ЭПУ осуществляется кабелем или стальной шиной сечением 25´4 мм2 или оцинкованным проводом диаметром более 6 мм. Подключение к ГЗШ измерительных электродов, удаленных от защитного контура и друг от друга на расстояние трех-пяти диагоналей контура производится кабелем или проводом с хорошей (чаще двойной) изоляцией. Корпуса оборудования ЭПУ и автозала подключаются к ГЗШ напрямую.

Подключение одного из полюсов постоянного тока (чаще положительного) с выхода выпрямителей к шине ГЗШ производится только в одном месте. Соединение этого полюса далее с корпусами оборудования автозала запрещается.

Шина ГЗШ должна располагаться в непосредственной близости от места ввода защитного и измерительных контуров, вблизи от ввода фидеров переменного тока, ввода кабелей связи, автоматики и места расположения кросса.

Основная система уравнивания потенциалов ЭПУ и автозала выполняется медным проводом сечением не менее 6 мм2 или алюминиевым − 16 мм2 или стальным − 50 мм2.