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⇒