Расчет сопротивления заземляющих устройств из прутковых, трубчатых и уголковых стальных заземлителей. Число электродов заземлений зависит от заданных нормативных значений сопротивления заземлений и удельного сопротивления грунта р.
Удельное сопротивление грунта определяют измерением в месте устройства заземления с учетом повышающих коэффициентов на высыхание и промерзание грунта [в]. Ниже приведены значения удельного сопротивления различных грунтов при положительной температуре и влажности 10-20 %:
| р. Ом’М | Р, Ом*м | |||
| Гематит…. | 800 | Мергель, опока… | 600 | |
| Глина….. | 60 | Морская вода…. | 1 | |
| Глина каменистая | (при- | 100 | Орлец сплошной… | 32 500 |
| близительно 50 %) | Орлец с тонкими про- | 2 300 | ||
| Гипс…… | ..57 200 000 | слойками…… | ||
| Гранит крупнозернистый | 1 100 | Песок……. | 500 | |
| Гравий, галечник, | ще- | 57 200 | Песчаник…… | 1 000 |
| бень (без воды) | Песчаное дно реки.. | 180 | ||
| Диорит, диабаз, гнейсы, | 22 000 | Речная вода (на равни- | 40 | |
| базальт, порфиры | нах)…….. | |||
| Доломит…. | 4 570 | Сланец глинистый… | 4 570 | |
| Известняк плотный | мел- | 5 000 | Суглинок…… | 80 |
| козернистый, туф. | Супесь речная…. | 300 | ||
| Известняк пористый | 180 | Супесок…… | 800 | |
| Илистое дно реки | 200 | Супесок речной (пойма) | 340 | |
| Каменный уголь | 130 | Садовая земля…. | 40 | |
| Кварц….. | 15 000 | Торф…….. | 25 | |
| Кокс измельченный | 2,5 | Чернозем…… | 50 | |
| Конгломерат… | 5 770 | Шифер……. | 3 000 | |
| Лёсс…… | 250 | |||
| Листвипит | 55 000 | |||
В расчетах при определении удельного сопротивления грунта следует вводить поправочный коэффициент 1,75, принимаемый одинаковым для всей территории СССР. Этот коэффициент учитывается при расчете сопротивления вертикальных уголковых заземлителей к^ длиной 2,5 м и горизонтальной соединительной полосы кг [18].
Сопротивление вертикального заземлителя р / 21 1 41+7к
гв = йі — І 1п -+ — 1п -,
1 2пІ 2 1+7к )
где кі — поправочный коэффициент;
р — удельное сопротивление грунта, Ом-м;
I — длина заземлигеля, м;
й — внешний диаметр трубы или прутка, м (для заземлителя, выполненного из уголка, с! = 0,95 6, где 6 ширина стороны уголка, м); к — расстояние от поверхности земли до верхнего конца вертикального заземлителя, м.
Сопротивление группы вертикальных заземлителей, расположенных в ряд Рвр=’гв/»1врЯ или по контуру
где тівр, т]Вк — коэффициенты использования вертикальных заземлителей, расположенных соответственно в ряд или по контуру (см. табл. ІІІ.5 и Ш.6);
п — количество вертикальных заземлителей.
| Число вертикальных заземлителей | Коэффициент использования заземлителей | Число вертикальных заземлителей | Коэффициент использования заземлителей | ||||||||
| при а/1= 1 | при а 11= | 2 | при а//- 1 | при о// = | 2 | ||||||
| а и ?г X 3 я л к 0 |Н я о со я о. о ь- | О, Я Р" И 2 я а я к И О. 0) 0 | а и р— и 2 я а и я о СО я о. г | вертикальных ^вр | горизонтальных т) | О, Я Р* X 2 я А К 0 Я я И О. 0) 0 | горизонтальных т|Гр | вертикальных ^вр | ||||
| без обработки грунта солью | при обработке грунта солью | без обработки грунта солью | при обработке грунта солью | ||||||||
| 2 | 0,80 | 0,87 | 0,90 | 0,92 | 0,89 | 10, 11 | 0,62 | 0,62 | 0,76 | 0,77 | 0,59 |
| 3 | 0,79 | 0,80 | 0,90 | 0,88 | 0,82 | 12, 13 | 0,55 | 0,59 | 0,72 | 0,75 | 0,56 |
| 4 | 0,77 | 0,76 | 0,89 | 0,85 | 0,78 | 14, 15 | 0,50 | 0,57 | 0,70 | 0,73 | 0,52 |
| 5 | 0,74 | 0,72 | 0,86 | 0,83 | 0,74 | 16-18 | 0,47 | 0,56 | 0,65 | 0,72 | 0,50 |
| 6, 7 | 0,74 | 0,72 | 0,82 | 0,81 | 0,69 | 19, 20 | 0,42 | 0,52 | 0,56 | 0,70 | 0,48 |
| 8, 9 | 0,67 | 0,65 | 0,79 | 0,79 | 0,63 | ||||||
Примечание I — длина вертикальных заземлителей, а — расстояние между ними (см рис III 1, III 2)_
Таблица III 6
Коэффициент использования заземлителей при расположении их по контуру
| Число вертикальных заземлителей | Коэффициент использования заземлителей | Число вертикальных заземлителей | Коэффициент использования заземлителей | ||||||||
| при а/1- 1 | при а/1 — | 2 | при а/1= 1 | при а/1 — | 2 | ||||||
| горизонтальных тіГк | вертикальных г}Вк | горизонтальных тіГк і | вертикальных ^вк | горизонтальных т)гк | вертикальных т}Вк | горизонтальных Т1гк | вертикальных т>вк | ||||
| без обработки грунта солью | при обработке грунта солью | I без обработки грунта солью | при обработке грунта солью | ||||||||
| 3 | 0,45 | 0,72 | 0,55 | 0,80 | 0,75 | 18 | 0,28 | 0,51 | 0,34 | 0,67 | 0,46 |
| 4 | 0,45 | 0,72 | 0,55 | 0,80 | 0,73 | 19 | 0,28 | 0,50 | 0,33 | 0,67 | 0,46 |
| 5 | 0,40 | 0,68 | 0,48 | 0,78 | 0,70 | 20, 21 | 0,27 | 0,50 | 0,32 | 0,66 | 0,45 |
| 6 | 0,40 | 0,65 | 0,45 | 0,75 | 0,65 | 22, 23 | 0,27 | 0,49 | 0,31 | 0,65 | 0,43 |
| 7 | 0,38 | 0,63 | 0,43 | 0,74 | 0,62 | 24, 25 | 0,26 | 0,48 | 0,31 | 0,65 | 0,42 |
| 8 | 0,36 | 0,61 | 0,42 | 0,73 | 0,60 | 26-28 | 0,25 | 0,47 | 0,30 | 0,64 | 0,40 |
| 9 | 0,35 | 0,6 | 0,41 | 0,72 | 0,56 | 29-31 | 0,24 | 0,46 | 0,30 | 0,63 | 0,36 |
| 10 | 0,34 | 0,58 | 0,40 | 0,71 | 0,55 | 32-35 | 0,24 | 0,45 | 0,30 | 0,62 | 0,34 |
| 11 | 0,33 | 0,57 | 0,40 | 0,71 | 0,54 | 36-41 | 0,23 | 0,44 | 0,29 | 0,61 | 0,31 |
| 12 | 0,32 | 0,56 | 0,39 | 0,70 | 0,52 | 42-45 | 0,22 | 0,44 | 0,29 | 0,60 | — |
| 13 | 0,31 | 0,55 | 0,39 | 0,70 | 0,51 | 46-49 | 0,21 | 0,44 | 0,28 | 0,60 | — |
| 14 | 0,30 | 0,54 | 0,38 | 0,69 | 0,50 | 50 | 0,21 | 0,43 | .0,28 | 0,59 | — |
| 15 | 0,30 | 0,53 | 0,37 | 0,69 | 0,49 | 70 | 0,20 | 0,42 | 0,26 | 0,57 | — |
| 16 | 0,29 | 0,52 | 0,36 | 0,68 | 0,48 | 100 | 0,19 | 0,39 | 0,24 | 0,55 | — |
| 17 | 0,29 | 0,51 | 0,35 | 0,68 | 0,48 | ||||||
Примечание I — длина вертикальных заземлителей, а — расстояние между ними (см- рис III 1, III 2)
Сопротивление горизонтального заземлителя в виде вытянутой металлической полосы
где р — удельное сопротивление грунта, Ом-м;
и — длина заземлителя, м;
&2 — поправочный коэффициент;
Ь — ширина полосы, м;
К — глубина прокладки полосы, м.
Сопротивление горизонтальных заземлителей в ряду из вертикальных Лгр = Гг/т)гр И В контуре ИЗ вертикальных /?гк=Гг/т)гк, где Т)гр, Т)гк — коэффициенты использования горизонтальных заземлителей соответственно в ряду и в контуре из вертикальных (см. табл. Ш.5 и III.6).
Таблица ІІІ.7
Число заземлителей из уголковой стали 50X50X5 мм (/=2,5 м; а=5 м без обработки грунта солью)
| р, Ом м | Расположение заземлителей | Число заземлителей при | сопротивлении заземления, | Ом | |||||||||
| 2 | 4 | 5 | 8 | 10 | 15 | 20, | 25 | 30 | 35 | 45 | 100 | 200 | ||
| 40 | в ряд | 8 | 4 | 4 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 1 |
| По контуру | 11 | 5 | 4 | — | — | — | — | —— | — | — | — | — — | |
| 60 | В ряд | 14 | 6 | 5 | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 1 |
| По контуру | 20 | 8 | 6 | 3 | |||||||||
| 80 | В ряд | 20 | 8 | 6 | 4 | 4 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 1 |
| По контуру | 26 | 11 | 9 | 5 | 4 | ||||||||
| 100 | В ряд | — | 11 | 8 | 5 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 1 |
| По контуру | 36 | 14 | 11 | 6 | 5 | 3 | — | — | — | — | — | — — | |
| В ряд | — | 18 | 14 | 8 | 6 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 1 | |
| По контуру | 54 | 24 | 18 | 10 | 8 | 5 | 3 | — | — | — | — | — — | |
| ОАЛ | В ряд | — | — | 21 | 11 | 8 | 6 | 4 | 4 | 3 | 2 | 2 | 1 1 |
| По контуру | 77 | 36 | 26 | 14 | И | 7 | 5 | 4 | 3 | — | — | “ — | |
| В ряд | — | — | — | 14 | 11 | 7 | 5 | 4 | 4 | 3 | 2 | 2 1 | |
| АхА) | По контуру | 100 | 44 | 35 | 20 | 15 | 9 | 6 | 5 | 4 | 3 | — | — — |
| 300 | В ряд По контуру | 130 | 54 | 43 | 18 24 | 14 18 | 8 11 | 6 8 | 5 6 | 4 5 | 3 4 | 2 3 | 2 1 |
| В ряд | — | — | — | — | 16 | 10 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 1 | |
| По контуру | — | 66 | 50 | 29 | 22 | 14 | 10 | 8 | 6 | 5 | 4 | — — | |
| В ряд | — | — | _ | _ | 21 | 12 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 2 2 | |
| По контуру | — | 76 | 60 | 36 | 26 | 16 | 12 | 9 | 7 | 6 | 4 | — — | |
| В ряд | _ | _ | — | _ | __ | 16 | И | 8 | 7 | 6 | 4 | 2 2 | |
| По контуру | — | 100 | 78 | 46 | 36 | 22 | 16 | 11 | 9 | 8 | 6 | — — | |
| В ряд | — | — | _ | _ | _ | 21 | 14 | 10 | 8 | 7 | 5 | 3 2 | |
| По контуру | — | 130 | 98 | 58 | 43 | 27 | 18 | 14 | 11 | 10 | 7 | 3 — | |
| В ряд | ._ | — | _ | _ | — | — | 21 | 15 | 12 | 10 | 7 | 4 2 | |
| По контуру | — | — | 145 | 80 | 60 | 38 | 27 | 20 | 16 | 13 | 10 | 4 — | |
| В ряд | — | _ | _ | _ | _ | _ | _ | 22 | 16 | 13 | 10 | 4 2 | |
| ШОУ | По контуру | — | — | — | 92 | 77 | 48 | 36 | 27 | 22 | 17 | 13 | 4 — |
Число заземлителей из уголковой стали 50X50X5 мм (1=2,5 м; а = 5 м, грунт обработан солью)
| р. Ом-м | Расположение заземлителей | Число заземлителей при сопротивлении | заземления, Ом | ||||||||||
| 2 | 4 | 5 | 8 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 45 | 100 | ||
| 100 | В ряд | . | 9 | 7 | 4 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | 40 | 12 | 9 | 4 | 4 | — | — | — | — | — | — | — | |
| 150 | В ряд | — | 12 | 8 | 5 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 |
| По контуру | 50 | 15 | 11 | 6 | 4 | 3 | — | — | — | — | — | — | |
| 200 | В ряд | — | 14 | 10 | 6 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 |
| По контуру | 56 | 18 | 13 | 7 | 5 | 3 | — | — | — | — | — | — | |
| 250 | В ряд | — | 16 | 12 | 7 | 5 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 |
| По контуру | 65 | 21 | 16 | 8 | 6 | 4 | 3 | — | — | — | — | — | |
| 300 | В ряд | — | 20 | 15 | 7 | 6 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 |
| По контуру | 74 | 25 | 18 | 9 | 7 | 4 | 3 | — | — | — | — | — | |
| 350 | В ряд | — | — | 16 | 9 | 6 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 |
| По контуру | — | 28 | 20 | 11 | 8 | 4 | 3 | — | — | — | — | — | |
| 400 | В ряд | — | — | 18 | 10 | 7 | 4 | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 | 1 |
| По контуру | — | 36 | 23 | 12 | 8 | 5 | 4 | 3 | — | — | — | — | |
| 500 | В ряд | — | — | — | 12 | 9 | 6 | 4 | 3 | 3 | 2 | 2 | 1 |
| По контуру | — | 46 | 30 | 15 | 11 | 6 | 4 | 3 | 3 | — | — | . — | |
| 600 | В ряд | — | — | — | 13 | 10 | 6 | 4 | 3 | 3 | 2 | 2 | 1 |
| По контуру | — | 50 | 34 | 15 | 11 | 6 | 4 | 3 | 3 | ~ | — | — | |
| 800 | В ряд | — | — | — | 14 | 10 | 6 | 4 | 4 | 3 | 2 | 2 | 1 |
| По контуру | — | 54 | 40 | 17 | 12 | 7 | 5 | 4 | 3 | — | — | — | |
| 1000 | В ряд | — | — | — | 16 | 11 | 6 | 5 | 4 | 3 | 3 | 2 | 1 |
| По контуру | — | 58 | 44 | 18 | 13 | 8 | 5 | 4 | 3 | 3 | — | — | |
Полное сопротивление вертикальных заземлите лей, соединенных с помощью горизонтальных:
^ #вр (ВК) #ГР (Гв)
Лвр (ВЦ) +/?гр (ГК)
Количество вертикальных заземлителей, необходимое для оборудования за-заземляющего устройства с требуемым сопротивлением, приведено в табл. Ш.7-
Расчет сопротивления заземлителей, погруженных в грунт-заполнитель. Сопротивление растеканию тока одиночного вертикального заземлителя г„, помещенного в грунт-заполнитель, например в коксовую крошку (мелочь),
где р — удельное сопротивление основного грунта, Ом-м;
Рн — удельное сопротивление грунта-заполнителя, Ом’- м;
Го — радиус стержня заземлителя, м (для стального уголкового заземлителя г0=0,956/2, а 6 — сторона уголка); г — радиус выемки котлована, м;
I глубина котлована, приблизительно равная длине заземлителя, м.
Расчет сопротивления заземляющих устройств, выносимых в незамерзающие и непересыхающие водоемы. При расстоянии от заземленного объекта до заземляющего устройства 0,5-0,6 км расчет проводится по упрощенной формуле
Ясбщ = Якон + #сп>
где 7?коп — сопротивление растеканию тока контура заземляющего устройства; ксп -сопротивление току соединительной полосы (провода).
Для стальной полосы сечением 4X40 /?Сп = 3,481 Ом/км
__Я зуб
*К0Н~ (Лзуб + Лк) ’
где Як — сопротивление растеканию тока с коллектора гребенки;
Дзуб = т3уб/тп -сопротивление растеканию тока с зубьев гребенки;
Гзув -сопротивление растеканию тока с одного зуба; п — число зубьев гребенки; т) — коэффициент использования зубьев.
Таблица ІІІ.9
Число заземлителей из стального прутка (й=2 мм; 1=5 м; а=10 м)
| р, Ом‘М | Расположение зазем-лителей | 2 | Чиї 4 | :ло за 5 | землі 8 | ітеле? 10 | при 15 | сопро 20 | тивле 25 | нин з зо | аземл 35 | ения, 45 | Ом 100 | 200 |
| 40 | В ряд | 3 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | 4 | |||||||||||||
| 60 | В ряд | 6 | 3 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | 7 | 3 | ||||||||||||
| 80 | В ряд | 8 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | 10 | 4 | 3 | |||||||||||
| 100 | В ряд | 10 | 5 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | 12 | 6 | 4 | 3 | ||||||||||
| 150 | В ряд | 16 | 7 | 6 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | І |
| По контуру | 20 | 9 | 7 | 4 | 3 | |||||||||
| 200 | В ряд | — | 10 | 8 | 5 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | 28 | 12 | 10 | 6 | 4 | 3 | ||||||||
| 250 | В ряд | — | 13 | 10 | 6 | 5 | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 |
| По контуру | 38 | 16 | 12 | 8 | 6 | 3 | 3 | |||||||
| 300 | В ряд | — | 16 | 12 | 7 | 6 | 3 | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 |
| По контуру | 46 | 21 | 16 | 9 | 7 | 4 | 3 | 3 | — | — | — | — | ||
| 350 | В ряд | — | 20 | 15 | 9 | 7 | 4 | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 |
| По контуру | 55 | 24 | 19 | 11 | 8 | 5 | 4 | 3 | — | — | — | — | — | |
| 400 | В ряд | — | — | 17 | 10 | 8 | 5 | 4 | 3 | 3 | 2 | 2 | 1 | 1 |
| По контуру | 63 | 29 | 22 | 13 | 10 | 6 | 4 | 3 | 3 | — | — | — | — | |
| 500 | В ряд | — | — | — | 13 | 10 | 6 | 5 | 4 | 3 | 3 | 2 | 2 | 1 |
| По контуру | 70 | 38 | 29 | 16 | 13 | 8 | 6 | 4 | 4 | 3 | — | — | — | |
| 600 | В ряд | — | — | — | 16 | 12 | 8 | 6 | 5 | 4 | 3 | 3 | 2 | 1 |
| По контуру | — | 46 | 36 | 21 | 16 | 10 | 7 | 6 | 4 | 4 | 3 | — | — | |
| 800 | В ряд | — | — | — | — | 17 | 11 | 8 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 |
| По контуру | — | 63 | 58 | 29 | 23 | 14 | 10 | 8 | 6 | 5 | 4 | — | — | |
| 1000 | В ряд | _ | _ | — | — | _ | 14 | 10 | 8 | 6 | 5 | 4 | 2 | 2 |
| По контуру | — | 67 | 63 | 38 | 29 | 18 | 13 | 10 | 8 | 7 | 5 | — | — |
При длине полосы зубьев /1 = 50 м и шаге между ними а-15 м, количестве зубьев п= 10 рекомендуется принимать т) = 0,57.
Ниже приведена зависимость сопротивления растеканию тока коллектора Як и зуба г3у о от их длины (в м) при р = 100 Ом-м:
/ 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Лк- »зуб • • 13 8 6 5 4 3,5 3,0 2,8 2,5 2,3
Фактическое значение
^Зуб == ^*3уб Р* /Р*
За расчетное р’ следует принимать удельное сопротивление дна водоема, увеличенное за счет влияния речной воды или уменьшенное за счет влияния морской воды на 20-40 %.
Сопротивление коллектора гребенки также определяется в зависимости от его длины: 1-(п-<1)а, где п — число зубьев,
а — шаг между зубьями, м
Полученное значение Як также должно быть умножено на отношение р’/р.
Таблица ШЛО Число заземлнтелей из стального прутка (</ = 12-^20 мм; /= 10 м; а=Ю м)
| р, Ом‘М | Расположение зазем- | Чи | ЇЛО 3с | землі | ІТЄЛЄІ | при | сопрс | тивлє | НИИ 3 | аземл | еиия, | Ом | ||
| лителей | 2 | 4 | 5 | 8 | 10 | 15 | 20 | 25 | зо | 35 | 45 | 100 | 200 | |
| 40 | в ряд По контуру | 2 | 2 | 1 | і | 1 | 1 | і | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | І |
| 60 | В ряд | 4 | 2 | 2 | і | 1 | 1 | і | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | 4 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | |
| 80 | В ряд | 5 | 3 | 2 | 2 | 2 | 1 | і | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | 6 | 3 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | |
| 100 | В ряд | 6 | 3 | 3 | 2 | 2 | 1 | і | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | 8 | 3 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | |
| 150 | В ряд | 10 | 5 | 4 | 3 | 2 | 2 | і | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | 12 | 5 | 4 | 3 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | |
| 200 | В ряд | 14 | 6 | 5 | 3 | 3 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | 16 | 8 | 6 | 4 | 3 | |||||||||
| 250 | В ряд | 18 | 8 | 6 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | 21 | 10 | 8 | 4 | 4 | — | — | — | — | — | — | — | — | |
| 300 | В ряд | — | 10 | 8 | 5 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | 26 | 12 | 9 | 5 | 4 | 3 | — | — | — | — | — | — | ||
| 350 | В ряд | — | 12 | 9 | 6 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | ЗО | 14 | 11 | 6 | 5 | 3 | ||||||||
| 400 | В ряд | — | 14 | 10 | 6 | 5 | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 |
| По контуру | 36 | 16 | 13 | 8 | 6 | 4 | 3 | — | — | — | — | — | ||
| 500 | В ряд | 48 | 18 | 14 | 8 | 6 | 4 | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 |
| По контуру | 22 | 16 | 10 | 8 | 5 | 4 | 3 | — | — | — | — | — | ||
| 600 | В ряд | — | — | 15 | 10 | 8 | 5 | 4 | 3 | 3 | 2 | 2 | 1 | 1 |
| По контуру | 60 | 26 | 20 | 12 | 9 | 6 | 4 | 3 | 3 | — | — | — | — | |
| 800 | В ряд | — | — | — | 14 | 11 | 7 | 5 | 4 | 3 | 3 | 2 | 2 | 1 |
| По контуру | — | 36 | 28 | 16 | 13 | 8 | 6 | 4 | 4 | 3 | — | — | — | |
| 1000 | В ряд | — | — | — | 18 | 14 | 9 | 6 | 5 | 4 | 4 | 3 | 2 | 1 |
| По контуру | 48 | 36 | 22 | 16 | 10 | 8 | 6 | 5 | 4 | 3 | — |
Таблица III.11
Число заземлителей из стального прутка (<*«•= 20 мм; 1=15 м; а=15 м)
Расположе-
Число заземлителей при сопротивлении заземления, Ом
| Ом-м | ниє заземлителей | 2 | 4 | 5 | 8 | 10 | 15 | 20 | 25 | ЗО | 35 | 45 | 100 |
| 40 | В ряд | 2 | і | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | |||||||||||||
| 60 | В ряд | 3 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | |||||||||||||
| 80 | В ряд | 4 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | 4 | ||||||||||||
| 100 | В ряд | 4 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | 5 | ||||||||||||
| 150 | В ряд | 6 | 4 | 3 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | 8 | 4 | 3 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | |
| 200 | В ряд | 8 | 4 | 4 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | 10 | 5 | 4 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | |
| 250 | В ряд | 11 | 5 | 4 | 3 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | 14 | 6 | 5 | 3 | — | — | — | — | — | — | — | — | |
| 300 | В ряд | 14 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | 16 | 8 | 6 | 4 | 3 | — | — | — | — | — | — | — | |
| 350 | В ряд | 16 | 8 | 6 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | 20 | 9 | 7 | 4 | 3 | — | — | — | — | — | — | — | |
| 400 | В ряд | 19 | 8 | 7 | 4 | 4 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 |
| По контуру | 24 | 10 | 8 | 5 | 4 | — | — | — | — | — | — | — | |
| 500 | В ряд | — | 11 | 8 | 6 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 |
| По контуру | зо | 13 | 10 | 6 | 5 | 3 | |||||||
| ппп | В ряд | — | 14 | 9 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 |
| По контуру | 36 | 16 | 13 | 8 | 6 | 4 | 3 | — | — | — | — | — | |
| КПП | В ряд | — | 20 | 15 | 8 | 7 | 5 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 1 |
| По контуру | 50 | 23 | 18 | 10 | 8 | 5 | 4 | 3 | — | — | — | — | |
| 1 ооо | В ряд | — | — | 19 | 11 | 9 | 8 | 4 | 4 | 3 | 3 | 2 | 1 |
| По контуру | — | ЗО | 23 | 13 | 10 | 7 | 5 | 4 | 3 | 3 | — | — |
Особенности расчета рабочего заземляющего устройства НУПов. При проектировании рабочих заземляющих устройств для НУПов дистанционно питаемых по схеме «провод — земля», необходимо обращать внимание на срок службы этого устройства, так как стальные заземлители постепенно разрушаются токами ДП, стекающими с них в грунт. Заземляющее устройство, как правило, должно работать без замены электродов не менее 15 лет. Это достигается с помощью забивки дополнительных электродов к тем, которые были определены из условия соблюдения нормы сопротивления заземляющего устройства.
Общая масса заземляющих устройств (в кг) при условии, что в конце принятого срока службы масса каждого заземлителя снизится не более чем до 0,25 первоначальной, равна
гДс Т — количество лет эксплуатации заземлителей (Г=15 лет); I — ток, стекающий с электродов, А;
6 За*. Ю41 к — электрохимический коэффициент разрушения, принимаемый равным 0,1 для стальных электродов, помещенных в грунт без коксовой мелочи, и 0,4 для тех же электродов — в коксовой мелочи.
Число вертикальных электродов, необходимых для обеспечения заданного срока службы заземления при условии равномерного стекания тока,
тобщ тв+тг
где тв — масса вертикального заземлителя, кг (если заземлитель из уголковой стали 50X50X5 длиной 2,5 м, то его масса равна 9,35 кг);
тТ — масса горизонтального заземлителя, кг (масса стальной соединительной полосы 4X40 длиной 5 м равна 6,3 кг).
Учитывая неодинаковые условия эксплуатации для многоэлектродиого заземляющего устройства, после ориентировочного определения количества вертикальных заземлителей следует произвести расчет срока службы раздельно как для вертикальных заземлителей, так и для горизонтальной полосы, соединяющей их.
Срок службы вертикальных заземлителей Т„ определяют из выражения тв0,75 где т3 — масса вертикальных заземлителей, кг;
/в — ток, стекающий с вертикальных заземлителей А;
j__Wry (Гк)_
RrV (ГК) +^Вр (Вк)
здесь Явр (вк), Ягр(гк) -сопротивление вертикального и горизонтального заземлителей, Ом, при расположении их в ряд или по контуру (см. табл. III.5 и ІІІ.6).
Срок службы соединительной полосы где тт — масса соединительной полосы, кг;
/г — ток, стекающий с соединительной полосы, А;
. _(ВЧ)_
/р — ‘ •
^Вр (ВК) ^?гр (ГК)
Значительного увеличения срока службы заземлителей можно достигнуть, если использовать в качестве прослойки между основным грунтом и металлом электрода коксовую мелочь. Срок службы заземлителя, помещенного в коксовую мелочь, увеличивается в 4 раза.
Для устройства такого заземления по периметру его контура роют траншею. В местах установки вертикальных электродов в траншее механизированным или ручным способом бурят скважины глубиной 2,5 м, диаметром 0,25 м. В подготовленные скважины по центру опускают вертикальные электроды, установив последние так, чтобы их верхние концы выступали на 15 см. В скважину засыпают коксовую мелочь, которую затем утрамбовывают через каждые 30 см. Затем в траншею засыпают коксовую мелочь слоем 15 см и утрамбовывают. Поверх коксовой мелочи укладывают соединительную стальную полосу, которую сваркой соединяют с вертикальными электродами.
После подключения соединительного кабеля к контуру заземления в траншею досыпают коксовую мелочь высотой 10 см и утрамбовывают. Оставшуюся незасыпанную часть траншеи засыпают и трамбуют.
При определении по таблицам или номограммам количества вертикальных заземлителей, помещенных в коксовую мелочь по указанному выше способу, удельное сопротивление грунта следует уменьшить в 1,5 раза.
Пример расчета рабочего заземляющего устройства для НУПа. Общин ток дистанционного питания, стекающий в землю через рабочее заземляющее устройство НУПа при 8 системах передачи К-60п, составляет 1,6 А; сопротивление заземляющего устройства в конце принятого срока его эксплуатации должно быть не более 7,5 Ом; эксплуатационный срок заземляющего устройства принят равным 15 лет; удельное сопротивление грунта р = 100 Ом-м.
Необходимо определить количество вертикальных заземлителей из угловой стали 50X50X5, соединенных стальной полосой 40X4, при условии, что длина вертикальных заземлителей 2,5 м, а расположены они должны быть на расстоянии 5 м друг от друга.
Предварительный расчет.
1. Определим общую массу заземляющих устройств, которая будет разрушена за 15 лет эксплуатации не более чем на 75 %:
7. Рассчитаем массу соединительной полосы для дополнительных вертикаль* ных заземлителей:
тг = 6,3-21 = 132,3 кг.
8. Определим массу дополнительных вертикальных заземлителей: /я в = 9,35 • 21 = 196,35 кг.
9. Определим срок службы дополнительных вертикальных электродов и соединительной полосы
Как видно из проделанного расчета, рабочее заземляющее устройство из 21 вертикального заземлителя не отвечает заданным условиям (12,5-С 15 лет). Необходимо увеличить количество вертикальных электродов и снова произвести проверочный расчет.
ОБОРУДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПИТАЮЩИХ УСТАНОВОК
⇐Сооружение заземляющих устройств | Электропитающие устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи | Коммутационное и токораспределительное оборудование устройств СЦБ⇒