7.2 Расчет защитного заземления

Корпус электродвигателей или трансформаторов, арматура электросветильников или стальные трубы электропроводки в нормальном режиме не находятся под напряжением относительно земли, благодаря изоляции токоведущих частей. Однако в случае повреждения изоляции любая из этих частей может оказаться под напряжением, нередко равным фазному. Чтобы уменьшить опасность поражения людей и животных электрическим током при повреждении изоляции токоведущих частей выполняют ряд технических мероприятий, среди которых наибольшее распространения получило защитное заземление металлических частей электроустановок, которые в нормальном режиме не находятся под напряжением.

Для защиты от поражения электрическим током обслуживающего персонала свинарника – маточника и животных содержащихся в нем рассчитаем искусственное заземление в виде контура с вертикальными стержнями. Сопротивление контура заземления не должно превышать 4 Ом.

Принимаем для расчета R_з = 4 Ом.

Заземление выполним стальными уголками мм, длиной 2,5 м заглубленными на 0,7 м от поверхности земли и связанными между собой стальной полосой сечением 404 мм.

Расчет заземления проводим в следующей последовательности:

Определим расчетное сопротивление грунта с учетом сезонного коэффициента:

_расч =(7.2.1)

Где:  - удельное сопротивление грунта ( = 100)

К_с – коэффициент сезонности (К_с = 1,65)

К₁ – коэффициент учитывающий состояние грунта при измерении, его удельного сопротивления (К₁ = 1,15)

Рассчитаем сопротивление уголка:

= 60,1 Ом (7.2.2)

Где: _расч - расчетное удельное сопротивление грунта

r – числовой коэффициент вертикального заземлителя (r = 2,1)

- длина электрода (= 2,5 м)

d – ширина полоски ( d = 0,05 м)

h_ср - глубина заложения, равная расстоянию от поверхности

земли до середины стержня

h_cp = 0,7 + 2,5 / 2 = 1,95 м (7.2.3)

Рассчитаем сопротивление полосы связи:

Ом (7.2.4)

Где : - длина горизонтального заземлителя (= 120 м)

r – коэффициент горизонтального заземлителя (r = 2)

d – ширина полосы прямоугольного сечения

h - глубина заложения горизонтального заземлителя (h = 0,82 м)

_расч = (7.2.5)

Где:  - удельное сопротивление грунта ( = 100)

К_с – коэффициент сезонности (К_с = 4,5)

К₁ – коэффициент учитывающий состояние грунта при измерении, его удельного сопротивления (К₁ = 1,6)

Рассчитаем теоретическое число уголков:

n _т = R_B / R_з = 60,1/ 4 = 15 шт (7.2.6)

Рассчитаем расстояние между уголками:

а = /n _т = 120 / 15 = 8 м (7.2.7)

При n _т = 15 и а /= 8 / 2,5 = 3,2

определяем по кривым: η_в = 0,76 и η_г = 0,6

Рассчитаем действительное число уголков:

(7.2.8)

Принимаем к монтажу 17 уголков и выполняем проверочный расчет:

При n _т = 17 и а = 120 / 17 = 7,05 м а /= 7,05 / 2,5 = 2,82

определяем по кривым: η_в = 0,75 и η_г = 0,56

Определим расчетное сопротивление заземляющего устройства:

Ом  4 Ом

(7.2.9)