Приклад 1.

Визначити число електродів заземлення підстанцій напругою 10/6 кВ. Сторона 10 кВ має ізо-льовану нейтраль, на стороні 6 кВ нейтраль ізольована. Загальна довжина кабельних ліній напругою 10 кВ ℓ=10 км, кабельних ліній напругою 6кВ ℓ=20 км. Розрахунковий коефіцієнт ψ₂ = 1,5. Вимірювання опору фунту, які проведені в червні, показали величину питомого опо-ру ρ_вим = 0,6 ∙10⁴ Ом ∙ см = 60 Ом ∙ м при середній вологості.

Розв'язок: 1. Струм однофазного замикання на землю в мережі 6 кВ (ємнісний) визначається за формулою:

2. Опір заземлюючого пристрою для мережі 6 кВ при загальному заземленні визначається за формулою де: U_з -125 В якщо пристрій одночасно використовується і для установок до 1000 В.

3. Опір заземлюючого пристрою для мережі 0,4 кВ з глухозаземленою нейтраллю повинен бути не більше 4 Ом. Приймаємо найменший опір заземлюючого пристрою при загальному заземленні 4 Ом.

Розрахунковий питомий опір грунту:

Ρ = ρ_вим ∙ψ₂ = 0,6 ∙ 10⁴ ∙ 1,5 = 0,9 ∙ 10⁴ Ом ∙ см = 90 Ом ∙ м 4. Вибираємо заземлювачами пруткові електроди довжиною ℓ = 5 м. Опір одного пруткового електроду R _о.пр = 0,00227 ∙ ρ = 0,9 ∙ 10⁴ = 20,4 Ом ∙ м. 5. Приймаємо розміщення заземлювачів в ряд з відстанню між ними а = 6 м. Кількість зазем-лювачів

де: η – коефіцієнт екранування; η = 0,8 при а/ℓ > 1 R_з = 4 Ом (по нормам)

Приклад 2.

Розрахувати заземлюючий пристрій цехової підстанції 10 / 0,4 – 0,2З кВ. . Сторона 10 кВ має ізольовану заземлену нейтраль. Сторона 0,4 - 0.23 кВ має глухо заземлену нейтраль. Струм однофазного короткого замиканя на землю на стороні 10 кв Із = 25 А. Питомий опір грунту в місці споруди підстанції ρ _вим = 2 ∙10⁴ Ом ∙см. Підстанція одержує живлення по двох кабельних ліній напругою 10 кВ; виміряний опір оболонок кабелів Rс = 5,6 Ом. Периметр контуру заземлюючого пристрою навколо підстанції Р = 50 м. Відстань між заземлювачами а = 5 м, коефіцієнт екранування η = 0,59 (з таблиці 1) Розв'язок: 1. Опір заземлюючого пристрою визначаємо з умови виконання загального заземлю-ючого пристрою для напруг 10 кВ та 0,4 кВ.

2. Опір заземлюючого пристрою для сторони 0,4 кВ, а також для сторони 10 кВ для загаль-ного заземлення повинен складати 4 Ом. Так як значення опору природного заземлювача Rс = 5,6 Ом., що більше допустимого то слід застосовувати додаткові штучні заземлювачі, опір яких визначається за формулою 3. Для штучних заземлювачів приймаємо пруткові електроди d = 12 мм, довжиною ℓ = 5 м, опір яких з врахуванням опору грунту при ρ _вим = 2 ∙10⁴ Ом ∙см. При ψ₂ = 1,5 складає R_пр = 0,00227 ∙ ρ _вим ∙ ψ₂ = 0,00227 ∙ 2∙ 10⁴ ∙ 1,5 = 68 Ом При розташуванні електродів по периметру підстанції загальна кількість прутків дорівнює

n = Р / а = 50 / 5 =10 4. Враховуючи коефіцієнт екранування η = 0,59 опір заземлюючого пристрою не враховуючи протяжного заземлювача

Так як R' _н = 11 Ом менше межевої розрахункової величини R_н = 13,5 Ом, то кількість стер-жнів заземлювачів з прутків n = 10 вибрана тому враховувати опір протяжного заземлювача не слід.

Якщо би виявилось, що R' _н > R_н , то необхідно перевірити за формулою

де: К_иг – коефіцієнт використання протяжних заземлювачів (залежить від відношення а / ℓ ) та

кількості вертикальних електродів в ряду; складає приблизно 0,75 – 0,89:

b_п – ширина полоси, см; ℓ_п – довжина полоси, см;

t _п – глибина закладання полоси, см опір протяжного заземлювача , виконаного з полосової або круглої сталі та визначити за формулою

де: 1 / R_∑ - провідність вертикальних заземлювачів, 1 / R_п - провідність сталевої полоси, яка з'єднує вертикальні заземлювачі. загальний опір заземлюючого пристрою, який складається з стрежневих та протяжних заземлювачів, порівнявши загальний опір з величиною опору, яка вимагається. Приклад 3.

Розрахувати заземлюючий пристрій відкритого розподільчого пристрою ВРП напругою 110/10 кВ. Периметр ВРП Р = 80 метрів, на стороні 110 кВ нейтраль заземлена, на стороні 10 кВ нейтраль ізольована. Грунт в місці спорудження мас питомий опір ρ_вим =0,9∙10⁴ Ом ∙ см,в якості природно заземлювача використовують металеві оболонки кабелю r_к = 1,8 Ом і заземлений трос лінії 110 кВ опором r _тр = 1,5 Ом.

Розв'язок: 1. Опір заземлюючого пристрою для мережі 10 кВ із заземленою нейтраллю повинен бути згідно ПУЕ 0,5 Ом. Визначаємо опір природних заземлювачів (кабель, трос) за формулою

2. Визначаємо опори штучних заземлювачів за формулою

3. Для заземлювачів приймаємо пруткові електроди діаметром 15мм довжиною 5м.. Опір одного елек-трода при врахуванні опору грунту ρ _вим = 0,9∙10⁴ Ом ∙см

R _о.пр.= 0.00227 ∙ ρ _вим = 0,00227 ∙0,9 ∙ І0⁴ = 20,4 Ом

4 . Визначаємо загальну кількість електродів за формулою

де: η – коефіцієнт екранування (таблиця 2 ) при розміщення електродів по контуру, а / ℓ = 1.

5. Визначаємо відстань між електродами.

З'єднувальні полоси між електродами приймаємо сталевими перерізом 30 х 4