Методика расчета заземляющего устройства

    Сопротивление заземляющего устройства зависит от формы, размеров и числа заземлителей, удельного сопротивления грунта, сопротивления проводников, соединяющих заземлители, и определяется расчетом.

1. Сопротивление одного заземлителя (трубы или стержня) растеканию тока вычисляется по формуле:

          R_тр= 2,3· r _гр ·(lg 2 l  + 0,5 lg 4 h  + l),

                   2 p l        d           4 h ─ l

где p_гр - удельное сопротивление грунта, Ом ·см (по заданию преподавателя берется из таб. 1);

l- длина трубы, см (в расчете принять 100 см);

 

d- наружный диаметр трубы, см (в расчете принять 2 см);

h₁ - глубина заложения вершины трубы, см (h₁  принять за 50 см);

                     h= h₁+ l/2

 

 

2. Необходимое число заземлителей определяется по формуле:

 

                        n= R тр · Y с_

                               Rдоп · г э 

где:

R_тр - сопротивление одного заземлителя, Ом (из формулы 1);

 

Y_с - коэффициент сезонности, учитывающий возможное повышение 

сопротивления грунта в течении года против измеренного (в расчете 1,8);

 

R_доп- допускаемое сопротивление заземляющего устройства, Ом (в расчете принять равным 4 Ом);

г _э - коэффициент экранирования, учитывающий влияние заземлителей друг на друга (в расчете принять 0,53).

 

3. Длина проводника, соединяющего заземлители между собой, определяется по формуле: L=1,2 an,                                 (3)

где:

а - расстояние между заземлителями, см (принять 100 см);

n - число заземлителей (из формулы 2).

 

4. Сопротивление растеканияю проводника (металлической полосы), соединяющего заземлители, находится из формулы:

 

      R_пр = r _гр     · 2,3 lg  2 L  ²  · Y_с    ,

                2 p L          в h _п

где в -ширина соединительной полосы, см (принять 1,2 см);

  L-длина проводника, см (из формулы 3);

  h _п- заглубление полосы, см (принять 80 см);

  r_гр - удельное сопротивление грунта(из табл.1, по заданию преподавателя);

  Y_с - коэффициент сезонности (принять 1,8).

 

5. Результирующее сопротивление растеканию тока всего заземляющего устройства:

 

                     R_з = R _тр R _{пр .}

                               г _п R_тр + n R_пр

где R_тр- сопротивление одного заземлителя, Ом (из формулы 1);

  R_пр- сопротивление соединительного проводника, Ом (из формулы 4);

  г _п - коэффициент, учитывающий экранирование между трубами и проводником (принять 0,45);

   n - число заземлителей (из формулы 2).

 

 

                                                                      Таблица 1

 

Грунт	Удельное сопротивление	104 Ом · см
	возможные пределы колебаний	рекомендуемое для расчетов
Глина	0,08 - 0,7	0,4
Суглинок	0,4 - 1,5	1,0
Песок	4 -7	7,0
Супесок	1,5 – 4	3,0
Торф	-	0,2
Чернозём	0,09 - 5,3	0,2
Садовая земля	0,3 - 0,6	0,4
Каменистый	5 –8	-

     

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

1. Произвести регулировку прибора (уравновесить сопротивление потенциальной и токовой цепей), переключатель становится в положение «Регулировка». Вращая ручку генератора с частотой 90-120мин^-1с одновременным вращением ручки реостата регулировки, добиваться совмещения стрелки индикатора с красной риской на шкале прибора.

2. Собрать схему.

3. Произвести измерение сопротивления заземляющего устройства при положении «Измерение»Х 1 переключателя, снять отсчет по индикатору.

4. После определения приближенного значения измеренного сопротивления произвести уточненный замер при положении переключателя ХО,1 или 0,01. Уточненное измерение произвести не менее 3 раз и взять среднее значение.

5. Полученный результат сравнить с нормой (норма 4 Ом).

6. Рассчитать сопротивление заземляющего устройства для одного из видов грунта (по указанию преподавателя).

7. Результаты измерений и расчета занести в протоколы -таблицы №2 и №3.

 

                                                                                             Таблица 2.

 

№ замера	Сопротивление, Ом		Норма сопротивления, Ом	Выводы
	Измеренное	Среднее

 

                                                                                               Таблица 3.

 

 

Грунт Удел сопротивл. грунта Ом·см

Размеры заземлителя, см

Коэффициенты

Количество заземлителей, п

Сопротивление, Ом

1

d

h

a

b

hn

L

Yс

гэ

гп

Rтр

Rпр

Rз

 

 

        СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА.

1. Схема подключения сопротивления заземленного устройства.

2. Результаты измерения.

3. Расчетные формулы и результаты расчета.

4. Выводы о проделанной работе.

 

        КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

 

1.Какие методы используются для исключения возможности перехода

силового напряжения на нетоковедущие металлические части оборудования.

2.Что понимают под защитным заземлением.

3.В каких случаях необходимо использовать защитное заземление.

4.Виды заземляющих систем, их устройство.

 

5.Максимальная величина сопротивления заземляющего устройства,

его составляющие.

6.Упрощенная схема и принцип действия измерителя заземления МС-08.

7.Расчет сопротивления одного заземлителя.

8.Результирующее сопротивление растеканию тока заземляющего

устройства.

    9.Удельное электрическое сопротивление различных грунтов, по влиянию

на сопротивление растеканию тока.

   10.Провести сопоставление расчетных и полученных значений

сопротивления заземляющего устройства.

 

 

ЛАБОРОТОРНАЯ РАБОТА №5