Файл: Защитное заземление, (зануление), является основной мерой защиты металлоконструкции.docx

ψ– коэффициент сезонности, учитывающий промерзание или высыхание грунта.

Для климатического пояса IΨ = 1,7, следовательно,

ρ= 20 ·1,7 = 34 Омм.

На основании исходных данных (о территории, на которой возможно размещение заземляющего устройства, величине тока замыкания на землю, требуемом сопротивлении естественного заземлителя, удельном сопротивлении грунта) выбирают тип заземляющего устройства контурный.
Таблица 3.2 – Характеристики заземляющего устройства вариант 1 (пруток 18 мм)

Параметры вертикального электрода		Параметры горизонтального электрода	Расположение заземляющего устройства	Фото заземляющего устройства
Длина lВ, м	Диаметр d, мм	Сечение полосы, мм2
3,0	18	6х40	вертикальный электрод, верхний конец ниже

Таблица 3.2 – Характеристики заземляющего устройства вариант 2 (пруток 25 мм)

Параметры вертикального электрода		Параметры горизонтального электрода	Расположение заземляющего устройства	Фото заземляющего устройства
Длина lВ, м	Диаметр d, мм	Сечение полосы, мм2
4,0	25	6х40	вертикальный электрод, верхний конец ниже

Таблица 3.3 – Характеристики заземляющего устройства вариант 3 (уголок 45х45 мм)

Параметры вертикального электрода		Параметры горизонтального электрода	Расположение заземляющего устройства	Фото заземляющего устройства
Длина lВ, м	Размер b, мм	Сечение полосы, мм2
2,5	45х45	6х40	вертикальный электрод, верхний конец ниже

---

Таблица 3.4 – Характеристики заземляющего устройства вариант 4 (труба 18 мм)

Параметры вертикального электрода		Параметры горизонтального электрода		Расположение заземляющего устройства		Фото заземляющего устройства
Длина lВ, м	Диаметр d, мм		Сечение полосы, мм2
3	18		6х40		вертикальный электрод, верхний конец над уровнем земли

Таблица 3.5 – Характеристики заземляющего устройства вариант 5 (труба диаметром 32 мм, толщина стенки 1,5 мм)

Параметры вертикального электрода		Параметры горизонтального электрода		Расположение заземляющего устройства		Фото заземляющего устройства
Длина lВ, м	Диаметр трубы d, мм		Сечение полосы, мм2
1,5	32		6х40		вертикальный электрод, верхний конец над уровнем земли

Вычисляем сопротивление растеканию тока одиночного вертикального заземлителя R_в.

В случае стержневого круглого сечения (трубчатого) заземлителя, заглубленного в землю, расчетная формула имеет вид (вертикальный электрод из круглой арматурной стали или трубы, верхний конец ниже уровня земли):



(3.6)

гдеρ_в - расчетное удельное сопротивление грунта, вычисленное по формуле ,Ом·м,;

l – длина вертикального стержня, м;

d – диаметр сечения, мм;

t – расстояние отповерхности грунта до середины длины вертикального стержня, м.

В случае стержневого круглого сечения (трубчатого) заземлителя, заглубленного в землю, расчетная формула имеет вид (вертикальный

---

электрод из угловой стали, верхний конец ниже уровня земли):



(3.7)
где ρ_в– расчетное удельное сопротивление грунта, вычисленное по формуле, Ом·м,;

l – длина вертикального стержня, м;

b – размер уголка сечения, мм;

t–расстояние от поверхности грунта до середины длины вертикального стержня, м.

В случае стержневого круглого сечения (трубчатого) заземлителя, заглубленного в землю, расчетная формула имеет вид (вертикальный электрод из круглой арматурной стали или трубы, верхний конец над уровнем земли):
(3.8)

где ρ_в– расчетное удельное сопротивление грунта, вычисленное по формуле , Ом·м,;

l–длина вертикального стержня, м;

d–диаметр сечения, мм;

t–расстояние от поверхности грунта до середины длины вертикального стержня, м.

Вариант №1





Вариант №2





Вариант №3





Вариант №4



Вариант №5



Рассчитаем приближенное количество вертикальных стержней:



где R_в – сопротивление растеканию тока одиночного вертикального заземлителя, вычисленное по формуле (6),Ом;

R_и – требуемое сопротивление искусственного заземлителя, вычисленное по формуле, Ом;

Вариант №1



Полученное число стержней округляем до ближайшего большего справочного значения.

Следовательно, n=10.

Вариант №2



Полученное число стержней округляем до ближайшего большего справочного значения.

Следовательно, n=8.

Вариант №3



Полученное число стержней округляем до ближайшего большего справочного значения. Следовательно, n=7.

---

Вариант №4



Полученное число стержней округляем до ближайшего большего справочного значения.

Следовательно, n=11.

Вариант №5



Полученное число стержней округляем до ближайшего большего справочного значения.

Следовательно, n=16.

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

l_г = 1,05·а·п, (3.9)

где а – расстояние между вертикальными стержнями, м;

п– количество вертикальных стержней;

а = k· l_в, (3.10)

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

l_в– длина вертикального стержня, м.

Коэффициент кратности примем равным 2.

а = 2 ·3 = 6 м

Периметр здания =2 · (24,3+1,5+1,5 + 18,3+1,5+1.5) = 97,2 м.

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

(2.11)

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.

• 
  вертикальный электрод из круглой арматурной стали, верхний конец ниже уровня земли
  

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 = 0,29

η_в = 0,58.

Рассчитаем эквивалентное сопротивление растеканию тока группового заземлителя:

, (3.11)

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

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

---

n – количество вертикальных стержней.

Вариант №1



Вариант №2



Вариант №3



Вариант №4



Вариант №5



Полученное сопротивление растеканию тока группового заземлителя не должно превышать требуемое сопротивление

R_гр≤ R_и (3.12)

Вариант №1

1,71<4,0

Т.е. полученное сопротивление удовлетворяет необходимому условию.

Вариант №2

1,68<4,0

Т.е. полученное сопротивление удовлетворяет необходимому условию.

Вариант №3

1,69<4,0

Т.е. полученное сопротивление удовлетворяет необходимому условию.

Вариант №4

1,7<4,0

Т.е. полученное сопротивление удовлетворяет необходимому условию.

Вариант №5

1,69<4,0

Т.е. полученное сопротивление удовлетворяет необходимому условию.

Рассчитанные параметры сведем в таблицу:

Таблица 3.6 – Вариант №1

, Ом·м	lв, м	n, шт	lг, м	Rв, Ом	Rг,Ом	Rгр,Ом
34	3	16	97,2	38,81	0,67	1,71

Таблица 3.7 – Вариант №2

, Ом·м	lв, м	n, шт	lг, м	Rв, Ом	Rг,Ом	Rгр,Ом
34	4	12	97,2	29,08	0,67	1,68

Таблица 3.8 – Вариант №3

, Ом·м	lв, м	n, шт	lг, м	Rв, Ом	Rг,Ом	Rгр,Ом
34	2,5	19	97,2	26,39	0,67	1,69

---