Коэффициент использования заземлителей

 

Для того чтобы обеспечить требуемую величину сопротивления применяют сложные заземлители, состоящие из углубленных заземлителей, соединенных металлическими полосами. В таких заземлителях поля токов, стекающих с углубленных заземлителей и полос, налагаются друг на друга. В результате общее сопротивление сложного заземлителя, измеренное приборами, получается больше, чем сопротивление этого заземлителя, рассчитанное по формуле как сумма сопротивлений параллельно соединенных одиночных заземлителей. Поэтому при проектировании заземляющего устройства необходимое число заземлителей определяется с учетом их влияния друг на друга. В связи, с чем вводится коэффициент использования заземлителей, всегда меньшей единицы

 

.

 

В сложных заземлителях обычно применяются металлические трубы длиной t=2÷3 м, диаметром d=25÷60 мм (диаметр трубы выбирается по условиям механической прочности). Расстояние a между заземлителями берётся равной от 1 до 3 его длин. Для заземлителей, расположенных в один ряд, это расстояние чаще применяется равной одной - двум длинам трубы. При расположении заземлителей по контуру расстояние, как правило, увеличивается до трёх длин.

 

 

Таблица 6.2.

 

Коэффициент использования ηтр заземлителей из труб или уголков

 

Для заземлителей, расположенных в ряд	Для заземлителей, расположенных по контуру
Отношение расстояния между заземлителями к их длине, а/l	Число труб, n	ηтр	Отношение расстояния между заземлителями к их длине, а/l	Число труб, n	ηтр
		0,34 – 0,87			0,66 – 0,72
	0,76 – 0,80		0,58 – 0,65
	0,67 – 0,72		0,52 – 0,58
	0,56 – 0,62		0,44 – 0,50
	0,51 – 0,56		0,38 – 0,44
	0,47 – 0,50		0,36 – 0,42
			0,33 – 0,39
		0,90 – 0,92			0,76 – 0,80
	0,85 – 0,88		0,71 – 0,75
	0,79 – 0,83		0,66 – 0,71
	0,72 – 0,77		0,61 – 0,66
	0,68 – 0,73		0,55 – 0,61
	0,65 – 0,73		0,52 – 0,58
			0,49 – 0,56
		0,93 – 0,95			0,84 – 0,83
	0,90 – 0,92		0,78 – 0,82
	0,85 – 0,88		0,74 – 0,78
	0,79 – 0,83		0,68 – 0,73
	0,76 – 0,80		0,64 – 0,69
	0,74 – 0,79		0,62 – 0,67
			0,59 – 0,65

 

 

Таблица 6.3.

 

Коэффициент использования ηп соединительной полосы

для заземлителей

 

Для заземлителей расположенных в ряд	Для заземлителей расположенных по контуру
Отношение расстояния между заземлителями к их длине, а/l	Число труб, n	ηп	Отношение расстояния между заземлителями к их длине, а/l	Число труб, n	ηп
		0,77			0,45
	0,74		0,40
	0,76		0,36
	0,62		0,34
	0,42		0,27
	0,31		0,24
	0,21		0,21
	0,20		0,20
			0,19
		0,89			0,55
	0,86		0,48
	0,79		0,43
	0,75		0,40
	0,56		0,32
	0,46		0,30
	0,36		0,28
	0,34		0,26
			0,24
		0,92			0,70
	0,90		0,64
	0,85		0,60
	0,82		0,56
	0,68		0,45
	0,58		0,41
	0,49		0,37
	0,47		0,35
			0,33

 

1 .6. Расчет защитного заземления способом коэффициентов использования

 

Расчет включает определение основных параметров защитного заземления (число труб, их размещение, длина соединительных проводников), удовлетворяющих условиям безопасности.

1. Прежде чем приступить к расчету, необходимо определить допустимое сопротивление (Rдoп) защитного заземления для предполагаемой электроустановки по ПУЭ или ГОСТ 12.1.030 – 81.

2. Определить расчетное значение удельного сопротивления (ρ_расч) грунта (взять это значение из табл.6.1.).

3. Рассчитать сопротивление растеканию одного вертикального заземлителя (трубы) по формуле

,

 

где l – длина трубы в м;

d – диаметр трубы в м (эквивалентный диаметр профильной стали);

s – расстояние от поверхности земли до середины заземлителя, равное

(где h – глубина заложения заземлителя).

 

При подстановке данных в формуле получим Rтр в Ом.

 

4. Рассчитать необходимое число вертикальных заземлителей по формуле

 

,

 

где n – число заземлителей;

ηтр – коэффициент использования заземлителей из труб, зависит от отношения расстояния между заземлителями (а) и длины заземлителя (l), а также от взаимного расположения электродов (в ряд или по контуру) и определяется по таблицам (см. табл.6.2).

 

5. Определить длину соединительной полосы, используя формулу L = 1,05 а · n, где а – расстояние между заземлителями; n – количество заземлителей.

6. Определить сопротивление полосового заземлителя по формуле

 

где b – ширина полосы;

h – глубина заложения полосового заземлителя.

 

7. Определить результирующее сопротивление растеканию сложного заземлителя (всего заземляющего устройства) R с учетом коэффициента использования полосы ηп,от расположения заземлителя в ряду или по контуру, а также от числа труб в ряду или контуре

 

Подученное сопротивление растеканию R должно быть меньше Rдоп, т. е. R < Rдоп.