Рассчитать заземляющее устройство для заземления трехфазного электродвигателя серии 4А напряжением U = 380 В,

Рассчитать заземляющее устройство для заземления трехфазного электродвигателя серии 4А напряжением U = 380 В, питающегося от сети с изолированной нейтралью по исходным данным таблицы 1. Таблица 1 – Исходные данные Вариант 2 Грунт Суглинок Измеренное сопротивление грунта ρизм, Ом·м 40 Мощность трансформатора S, кВ·А 40 Тип заземлителей Вертикальный - пруток d = 16 мм; горизонтальный - пруток d = 10 мм Расстояние от поверхности грунта до верхнего конца заземлителя H0, м 0,6 Длина вертикального заземлителя lв, м 3,0 Отношение расстояния между смежными вертикальными заземлителями к их длине aвlв 1

Определяют расчетное удельное сопротивление грунта ρрасч , Ом·м, в том месте, где будет сооружаться ЗУ.
ρрасч=ρизм∙ψ=40∙1,5=60 Ом∙м
где ρизм – измеренное сопротивление грунта, Ом*м;
ψ – коэффициент сезонности ψ (климатический коэффициент), учитывающий возможное повышение сопротивления в течение года (по табл. П.1 и П.2 для II климатической зоны (Тверская область) для вертикального заземлителя длиной 3,0 м и нормальной влажности земли ψ = 1,5).
2. Определяют предельно допустимое сопротивление заземляющего устройства Rзн в соответствии с требованиями ПУЭ [1, п. 1.7.104…1.7.108; 2, табл. 6.6].
При мощности трансформатора менее 100 кВ*А и удельном сопротивлении грунта менее 500 Ом*м допустимое сопротивление заземляющего устройства принимается Rзн = 10 Ом.
3. Определяют сопротивление одиночного вертикального заземлителя Rв, Ом, по формуле:
Rв=ρрасч2⋅π⋅lв⋅ln2⋅lвdв+12⋅ln4⋅H+lв4⋅H-lв
где ρрасч – расчетное удельное сопротивление грунта для вертикального заземлителя, Ом·м;
lв - длина заземлителя, м;
dв- диаметр заземлителя, м; для уголка dв= 0,95·b;
H – расстояние от поверхности грунта до оси заземлителя, м; H=H0+0,5⋅lв; H0 - расстояние от поверхности грунта до верха заземлителя, м.
H=H0+0,5∙lв=0,6+0,5∙3,0=2,1 м
Формула справедлива при H0≥0,5м; lв>>dв (см

. рис. 1).
Рис.1. Схема к расчету вертикального заземлителя
Тогда сопротивление одиночного вертикального заземлителя:
Rв=602∙3,14∙3,0∙ln2⋅3,00,016+12⋅ln4⋅2,1+3,04⋅2,1-3,0=3,18∙5,93+0,5∙0,75=20 Ом
4. Определяют число nв вертикальных заземлителей в заземляющем устройстве по формуле:
nв=RвRзн⋅ηв
где ηв – коэффициент использования вертикальных заземлителей, зависящий от их количества и отношения расстояния между заземлителями к их длине [2, табл. 6.9; 3, табл. 7.4 и др.].
В расчетах значения ηв можно принимать по табл