Заземляющие устройства в эл. сетях. Методика их расчета

1.

Заземляющие
устройства в эл.
сетях. Методика их
расчета.
Для добавления текста
щелкните мышью

2.

Заземление – это преднамеренное соединение металлических
частей электроустановки или какой - либо точки электрической
цепи с заземляющим устройством. Различают рабочее и
защитное заземление, но в большинстве случаев одно и то же
заземляющее устройство выполняет несколько функций. Поэтому
сопротивление такого заземляющего устройства должно
удовлетворять сразу нескольким условиям и соответствовать тому
из них, по которому оно будет минимальным (сумма
сопротивления заземлителя и сопротивления заземляющих
проводников).
Ток, протекающий через заземлитель , растекается во всех
направлениях. Человек, находящийся на подстанции, при
замыкании фазы на землю подвергается двум опасностям: вопервых, может оказаться под действием напряжения
прикосновения, во-вторых, под действием шагового напряжения.

3.

4.

Для безопасной работы установлены следующие нормы:
- для эл. установок напряжением 110 кВ и выше с
глухозаземленной нейтралью
Ом
,5
R
ЗУ0
- для установок выше 1000 В с изолированной нейтралью
U
З
U
35
l
l
емкостной ток
Н
К
В
RЗУ
I
З
IЗ
350замыкания на землю.
для ЗУ сооружается только для эл. установки
250
В
UЗ
напряжением выше 1000 В;
если ЗУ сооружается одновременно для эл.
125
В
UЗ
установок до 1000 В и свыше 1000 В.

5.

Конструкция ЗУ: отдельные металлические заземлители,
соединенных между собой стальной полосой (обычно по
контуру объекта).
Задачей расчета ЗУ является определение минимального
количества
заземлителей,
обеспечивающих
заданное
сопротивление ЗУ. Кроме того, заданным является удельное
сопротивление грунта, а также наличие или отсутствие
естественных заземлителей (водопроводные трубы, арматура
ж/б конструкций и т.д.). Учет последних позволяет заметно
снизить число искусственных заземлителей, а следовательно
удешевить сооружение ЗУ.
Естественные заземлители можно рассматривать параллельно
подключенным к искусственным. Поэтому можно записать:
Е
R
ИR
R
ЗУ
Е
R
ИR
ЗУ
R
ЕR
R
И
_ ЗУ
R
ЕR

6.

Ом
0
,
00227
R
ОВ
Сопротивление одиночного вертикального заземлителя из круглой
стали определяется формулой:
4
l
ln
R
ОВ
2
l d
или для стандартного стального прутка диаметром d=12мм и
длиной l=5м
Ом
0
,
00227
R
ОВ
ρ=1÷4·10 Ом·м, →R ≈50 Ом
R
ОВ
N
Число электродов определяется как:
kИR
И
4
ОВ
где kИ - коэффициент использования электродов, зависящий от
конфигурации заземляющего контура и расстояния между
электродами (можно найти в справочной литературе).

7.

Число электродов N можно несколько уменьшить, если
дополнительно учесть влияние горизонтальной полосы,
соединяющей их. Её сопротивление растеканию
РГЭ
R
RГЭ
kИГ
Уточненное значение сопротивления вертикальных электродов, а
также их числа можно найти по тем же формулам, что и для учета
естественных заземлителей:
И
РГЭ
ВЭ
_ И
РГЭ
R R
R
R R
уточненное (уменьшенное) число вертикальных электродов:
R
ОВ
N
kИR
ВЭ
Для уменьшения шагового напряжения в заземляющем контуре
предусматривается несколько соединительных горизонтальных
полос.