Файл: Расчет защитного заземления.doc

Таблица 4

Коэффициент использования полосы (), при отношении

Количество электродов	Электроды в ряд, при отношении			Электроды по контуру, при отношении
	3	2	1	3	2	1
5	0,90	0,85	0,72	0,71	0,50	0,41
10	0,79	0,70	0,59	0,55	0,44	0,33
20	0,65	0,55	0,40	0,44	0,39	0,27
30	0,57	0,45	0,30	0,40	0,32	0,23
50	0,49	0,35	0,21	0,37	0,27	0,21
70	0,46	0,33	0,19	0,35	0,25	0,20
100	–	–	–	0,33	0,24	0,19

Определяем предварительно количество электродов – n

---

Определяем окончательно потребное количество электродов - n,

шт.

Полученное число стержней округляем до ближайшего справочного значения. Следовательно, n= 20.

Определяем конфигурацию группового заземлителя (контур) с учетом возможности его размещения на отведенной территории и соответствующую длину горизонтальной полосы:

l_г = 1,05·а·п, (2,10)

где а – расстояние между вертикальными стержнями, м;

п – количество вертикальных стержней;

а = k · l_в, (2,11)

где k – коэффициент кратности, равный 1, 2, 3;

l_в – длина вертикального стержня, м.

Коэффициент кратности примем равным 2.

а = 2 ·4 = 8 м ,

l_г = 1,05·8·20 = 168 м.

Периметр здания = 2 · (5 + 8) = 26 м.

Вычисляем сопротивление растеканию тока горизонтального стержня R_г. В случае горизонтального полосового заземлителя расчет выполняется по формуле:

(2,12)

где ρ –расчетное удельное сопротивление грунта, Ом·м;

l – длина горизонтальной полосы, м;

b – ширина полосы, м;

t – расстояние от поверхности грунта до середины ширины горизонтальной полосы, м;

0,8 t (2,13)

b

Выбираем коэффициенты использования вертикальных стержней (η_в) и горизонтальной полосы (η_г) с учетом числа вертикальных стержней (п) и отношения расстояния между стержнями (а) к их длине (l_в).

---

; η_г = 0,4; η_в = 0,6.

Рассчитаем эквивалентное сопротивление растеканию тока группового заземлителя:

, (2,14)

где R_в, R_г – соответственно сопротивления вертикального стержня и горизонтальной полосы, вычисленные по формулам (9) и (13) соответственно, Ом;

η_в, η_г – соответственно коэффициенты использования вертикальных стержней и горизонтальной полосы, Ом;

n – количество вертикальных стержней.

(2,15)

Полученное сопротивление растеканию тока группового заземлителя не должно превышать требуемое сопротивление

R_гр ≤ R_и (2,16)

3,346 < 4,1.

т.е. полученное сопротивление удовлетворяет необходимому условию (2,16).

Рассчитанные параметры ЗУ сведем в таблицу:

, Ом·м	lв, м	k	n, шт	lг, м	в	г	Rв, Ом	Rг, Ом	Rгр, Ом	Rи, Ом
227,37	4	1,9	20	168	0,6	0,4	49,78	5.54	3,346	4,1

---

Эскиз расположения заземлителей

Рис. 1:1 – заземляемое оборудование; 2 – заземлительный контур; 3 – стены здания; 4 – горизонтальный заземлитель; 5 – вертикальный заземлитель

Таким образом, мы определили основные конструктивные параметры заземлителя, при которых сопротивление растеканию тока выбранного группового заземлителя (R_гр) не превышает требуемое сопротивление (R_и).

Конструкция естественных заземлителей

Заземлители с использованием железобетонных фундаментов зданий

Все металлические и железобетонные элементы здания должны быть соединены между собой таким образом, чтобы они образовывали непрерывную электрическую цепь. Вертикальная арматура свай должна быть соединена с арматурой ростверка или арматурой фундамента электродуговой сваркой.

В одноэтажных зданиях арматура фундамента должна быть соединена в четырех точках со стальными полосами сечением 4х40 мм, проложенными к внутреннему заземляющему контуру здания. В зданиях, насчитывающих больше одного этажа, непрерывная электрическая цепь между железобетонными колоннами и фундаментами, а также соединение железобетонных колонн с фермами и балками должны создаваться либо путем непосредственной сварки арматуры прилегающих элементов железобетонных конструкций, либо путем приварки к рабочей арматуре каждого элемента закладных деталей с последующим привариванием к ним металлических перемычек.

Закладные детали рекомендуется выполнять в виде металлических равнобоких уголков 63х63х5 длиной 60 мм, а металлические перемычки - в виде арматурных стержней диаметром не менее 6 мм. Приварка закладных деталей к рабочей арматуре колонн, арматурному каркасу стаканов фундаментов или других железобетонных элементов производится ручной дуговой электросваркой.

ВВОД ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ ПРОВОДНИКОВ

В служебно-техническое здание вводы от каждого контура заземляющего устройства следует выполнять:

- от защитного или рабоче-защитного - двумя стальными шинами сечением не менее 50 мм2 (рекомендуется две полосы сечением 4х40 мм каждая), присоединенными к контуру заземляющего устройства в разных местах кратчайшим путем;

- от рабочего и измерительного - силовыми небронированными кабелями с алюминиевой жилой сечением не менее 25 мм2 и 6 мм2 соответственно. Допускается применение кабелей с медными жилами соответствующего сечения.

---

Все три ввода подаются на главную шину заземления, где соединяются параллельно с помощью болтов и разъединяются (только при помощи инструмента - ГОСТ Р 50571.10-96) лишь на период измерения сопротивления заземляющих контуров.

В качестве главной шины заземления рекомендуется медная шина (полоса) сечением не менее 50 мм² (рекомендуемое сечение-4х40 мм), длиной 1,0 метр. Главная шина заземления должна располагаться вблизи ввода шин (кабелей) от наружного контура заземления, как можно ближе к устройствам ввода и распределения переменного тока и кабелей связи.

Ввод от защитного или рабочее-защитного контура заземляющего устройства в здание до главной шины заземления выполняется полосовой сталью (двумя шинами), изолированными от земли и стен здания асфальтовым или каким-либо другим изолирующим покрытием и водостойким лаком. Соединение каждой стальной полосы с контуром заземления выполняется сваркой.

В местах прохода шин через стены здания они должны быть защищены шлангом из изолирующего материала (резиновая или эбонитовая трубка). Внутри здания шины крепятся к стене через каждые 30 см и подключаются болтовыми соединениями к главной шине заземления.

Вводы кабелей (шин) различного назначения: связи, электроснабжения, кабелей, шин, идущих от заземлителей, должны быть раздельными, но не далее

15 м.

При вводе в здание пересечение кабелей различного назначения и шин (кабелей) заземления не допускается.

При вводе от рабочего и измерительных контуров заземления в здание силовых кабелей с алюминиевыми жилами используется переходная вставка.

При отсутствии у строительно-монтажных организаций оборудования для сварки алюминия разрешается применять следующую технологию соединения: один конец вставки залуживают на расстоянии 90 мм. Затем изготавливают удлиненный алюминиевый наконечник под кабель необходимого сечения. Залуженные полосы и наконечник стягивают тремя болтами и место стыка пропаивают. На месте контура заземления стальную полосу приваривают к соединительной полосе данного контура, а в наконечник вставляют жилы кабеля и

опрессовывают пресс-клещами в 5-6 местах.

По окончании стыкования место стыка стальной полосы и наконечника заливают битумной массой.

3. Расчёт молниезащиты сельскохозяйственных объектов

3.1. ЗОНЫ ЗАЩИТЫ ДВОЙНОГО СТЕРЖНЕВОГО МОЛНИЕОТВОДА

---