ПЗ (1196758), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Наименьшие размеры стальных заземлителей и заземляющих проводников
Наименование и форма | в зданиях | в наружных установках | в земле |
Круглые диаметром, мм | 5 | 6 | 10 |
Прямоугольные: | |||
сечение, мм2 | 24 | 48 | 100 |
толщина, мм | 3 | 4 | 4 |
Угловая сталь, толщина полок, мм | 2 | 2,5 | 4 |
Газопроводные трубы, толщина стенок, мм | 2,5 | 2,5 | 3,5 |
Расчет заземления производим следующим образом:
по экспериментальным данным определяем характер грунта, в котором предполагается заложить заземляющее устройство, и удельное сопротивление грунта (таблица 8.2)[15].
Таблица 8.2.
Электрическое сопротивление грунтов
Вид грунта | Удельное электрическое сопротивление, ОМ м | |
Пределы колебаний | При влажности 10-20 % | |
Глина 8 – 70 40 | 8-70 | 40 |
Суглинок | 40 – 150 | 100 |
Песок | 400 – 700 | 700 |
Супесок | 150 – 400 | 300 |
Торф | 10 – 30 | 20 |
Чернозем | 9 – 53 | 20 |
Каменистый | 500-800 | - |
Сопротивление грунта с учетом коэффициента сезонности (табл. 8.3, 8.4) для вертикальных стержней, .:
, (8.1)
где коэффициент сезонности;
удельное сопротивление грунта; задаемся длиной вертикальных электродов (стержней) из условия: для ручной забивки до 3 м, для виброзабивки – до 5 м;
Сопротивление растеканию тока одиночного стержня, Ом: (см. рис. 8.3),
, (8.2)
где ;
диаметр стержня из труб или приведенный диаметр для стержней из другого проката, м;
расстояние от поверхности земли до середины стержня, м;
– расстояние от поверхности земли до верха стержня (глубина заложения стержня), м;
Предварительное количество заземлителей, шт.,
(8.3)
где – сопротивление растеканию тока заземляющего устройства в соответствии с ПУЭ /1/;
– коэффициент использования вертикальных стержней; исходя из условия заложения заземляющего устройства (размеры площадки, размещение стержней по контуру или в ряд) находим длину соединительной полосы, м.:
При расположении в ряд длина соединительной полосы рассчитывается по формуле, м.:
, (8.4)
При расположении по контору длина соединительной полосы рассчитывается по формуле, м.:
, (8.5)
где – расстояние между стержнями;
удельное сопротивление грунта с учетом сезонности для соединительной полосы (табл. 3) рассчитывается по формуле, .:
, (8.6)
Таблица 8.3.
Коэффициент сезонности
Климатическая зона | Значения коэффициентов сезонности при влажности | ||||
повышенной | нормальной | малой | |||
Вертикальный электрод длиной до 3 м | |||||
1 | 1,9 | 1,7 | 1,5 | ||
2 | 1,7 | 1,5 | 1,3 | ||
3 | 1,5 | 1,3 | 1,2 | ||
4 | 1,3 | 1,1 | 1,0 | ||
Вертикальный электрод длиной 4 – 5 м | |||||
1 | 1,5 | 1,4 | 1,3 | ||
2 | 1,4 | 1,3 | 1,2 | ||
3 | 1,3 | 1,2 | 1,1 | ||
4 | 1,2 | 1,1 | 1,0 | ||
Горизонтальный электрод длиной до 50 м | |||||
1 | 7,2 | 4,5 | 3,6 | ||
2 | 4,8 | 3 | 2,4 | ||
3 | 3,2 | 2,0 | 1,6 | ||
4 | 2,2 | 1,4 | 1,12 |
Таблица 8.4
Признаки климатических зон для определения коэффициентов
сезонности ψ
характеристика климатических зон | климатические зоны | |||
I | II | III | IV | |
Средняя многолетняя низшая температура (январь), ˚С | От -20 до -15 | От -14 до -10 | От -10 до 0 | От 0 до +5 |
Средняя многолетняя высшая температура (июль), ˚С | От +16 до +18 | От +18 до +22 | От +22 до +24 | От +24 до +26 |
Среднегодовое количество осадков, см | ~ 40 | ~ 50 | ~ 50 | 30-50 |
Продолжительность замерзания вод, дни | 190-170 | ~ 150 | ~ 100 | 0 |
Сопротивление растеканию тока соединительной полосы рассчитывается по формуле, Ом.:
, (8.7)
где – длина полосы, м;
– ширина полосы, м;
по таблице 8.5 определим коэффициент использования (взаимного экранирования) вертикальных стержней ( ) и по таблице 8.6 – коэффициент использования соединительной полосы (
)
Таблица 8.5
Коэффициенты использования вертикальных стержней
число стержней | Отношение расстояния между заземлителями к их длине ( a/lc) при размещении | |||||
1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | |
в ряд | по контуру | |||||
2 | 0,85 | 0,91 | 0,94 | - | - | - |
4 | 0,73 | 0,83 | 0,89 | 0,69 | 0,78 | 0,85 |
6 | 0,65 | 0,77 | 0,85 | 0,61 | 0,73 | 0,8 |
10 | 0,59 | 0,74 | 0,81 | 0,55 | 0,68 | 0,76 |
20 | 0,48 | 0,67 | 0,76 | 0,47 | 0,63 | 0,71 |
40 | 0,41 | 0,58 | 0,66 | |||
60 | 0,39 | 0,55 | 0,64 | |||
100 | 0,36 | 0,52 | 0,62 |
Таблица 8.6
Коэффициенты использования горизонтальных полосовых заземлителей
Отношение ( a/lc) | число стержневых заземлителей | |||||||||||||||
2 | 4 | 6 | 10 | 20 | 40 | 60 | 100 | |||||||||
Стержни размещены в ряд | ||||||||||||||||
1 | 0,85 | 0,77 | 0,72 | 0,62 | 0,42 | |||||||||||
2 | 0,94 | 0,89 | 0,84 | 0,75 | 0,56 | |||||||||||
3 | 0,96 | 0,92 | 0,88 | 0,82 | 0,68 | |||||||||||
Стержни размещены по контуру | ||||||||||||||||
1 | - | 0,45 | 0,4 | 0,34 | 0,27 | 0,22 | 0,2 | 0,19 | ||||||||
2 | - | 0,55 | 0,48 | 0,4 | 0,32 | 0,29 | 0,26 | 0,23 | ||||||||
3 | - | 0,7 | 0,64 | 0,56 | 0,45 | 0,39 | 0,36 | 0,33 |
Результирующее сопротивление заземляющего устройства рассчитывается , по формуле, Ом.:
, (8.8)
Если это условие соблюдается, то уточним количество стержней , коэффициенты использования стержней и полосы и окончательно определим результирующее сопротивление заземляющего устройства
Более экономичный расчет дает метод, по которому выполняются расчеты по п. 1–8 (см. пример задачи ниже), а затем определяют требуемое сопротивление группы стержней за вычетом сопротивления соединительной полосы по формуле, Ом.: