Расчёт контурного защитного заземления в цехах с электроустановками напряжением до 1000 в Рассчитать результирующее сопротивление растеканию тока заз

Защитное заземляющее устройство, предназначенное для защиты людей от поражения электрическим током при переходе напряжения на металлические части электрооборудования, представляет собой специально выполненное соединение конструктивных металлических частей электрооборудования (вычислительная техника, испытательные стенды, станки и пр.), нормально не находящихся под напряжением, с заземлителями, расположенными непосредственно в земле.
В качестве искусственных заземлителей используют стальные трубы длиной 1,5…4 м, диаметром 25…50 мм, которые забивают в землю, а также металлические стержни и полосы.
Для достижения требуемого сопротивления заземлителя, как правило, используют несколько труб (стержней), забитых в землю и соединенных там металлической (стальной) полосой.
Контурным защитным заземлением называется система, состоящая из труб, забиваемых вокруг здания цеха, в котором расположены электроустановки.
На электрических установках напряжением до 1000 В одиночные заземлители соединяют стальной полосой толщиной не менее 4 мм и сечением не менее 48 мм2.
Для уменьшения экранирования рекомендуется одиночные заземлители располагать на расстоянии не менее 2,5…3 м один от другого.
Сопротивление растеканию тока, Ом, через одиночный заземлитель из труб диаметром 25…50 мм

Rтр = 0,9 (ρ/ l тр), (1)
где ρ- удельное сопротивление грунта, которое выбирают в зависимости от типа грунта, Ом ∙см;
l тр – длина трубы, см.

Затем определяют ориентировочное число вертикальных заземлителей без учета коэффициента экранирования

n= Rтр/r, (2)

где r- допустимое сопротивление заземляющего устройства, Ом.
В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) на электрических установках напряжение до 1000 В допустимое сопротивление заземляющего устройства равно не более 4 Ом.
n= 22,5 / 4 = 5,625 = 6 шт.

Периметр цеха: 2х(72+26) = 196 м.
Размещаем вертикальные заземлители по периметру цеха с отступом на 3 м от стены по длинной стороне и на 4 м по короткой стороне.
Длина контура составит: lп = 2х(75+30) = 210 м.
Расстояние между заземлителями составит: а = 210/6 = 35 м
Далее определяем коэффициент экранирования заземлителей (табл.1)

Таблица 1. Коэффициенты экранирования заземлителей ηтр

Число труб
(уголков) Отношение расстояния между трубами (уголками) к их длине

ηтр Отношение расстояния между трубами (уголками) к их длине
ηтр Отношение расстояния между трубами (уголками) к их длине
ηтр
4 1 0,66…0,72 2 0,76…0,80 3 0,84…0,86
6 1 0,58…0,65 2 0,71…0,75 3 0,78…0,72
10 1 0,52…0,58 2 0,66…0,71 3 0,74…0,78
20 1 0,44…0,50 2 0,61…0,66 3 0,68…0,73
40 1 0,38…0,44 2 0,55…0,61 3 0,64…0,69
60 1 0,36…0,42 2 0,52…0,58 3 0,62…0,67

ηтр = 1, т.к. отношение расстояния между трубами (35 м) к длине трубы (4 м) больше 3.

Число вертикальных заземлителей с учетом коэффициента экранирования

n1 = n/ ηтр. (3)
n1 = 6 / 1 = 6 шт.

Длина соединительной полосы, м,

lп= n1a, (4)
где а – расстояние между заземлителями, м.
lп= 6∙35 = 210 м

Длину соединительной полосы необходимо принять равной периметру цеха плюс 12…16 м. В нашем случае: 210-196 = 14 м.

Сопротивление растеканию электрического тока через соединительную полосу, Ом,
Rп= 2,1 (ρ/ lп), (5)

Результирующее сопротивление растеканию тока всего заземляющего устройства, Ом,
Rз= Rтр Rп/(ηп Rтр + ηтр Rп n1), (6)

где ηп =0,65 коэффициент экранирования соединительной полосы (табл. 2)

Таблица 2. Коэффициенты экранирования соединительной полосы ηп

Отношение расстояния между заземлителями к их длине
Число труб

4 8 10 20 30 40
1 0,45 0,36 0,34 0,27 0,24 0,21
2 0,55 0,43 0,40 0,32 0,30 0,28
3 0,70 0,60 0,56 0,45 0,41 0,37

Полученное результирующее сопротивление растеканию тока всего заземляющего устройства меньше допустимого. Значит расчет выполнен верно. На плане размещаем вертикальные заземлители и соединительную полосу.

Рисунок 1 – План заземляющего контура….