Выполнить расчет защитного заземления трансформаторов мощностью 1000 кВА по следующим исходным данным: вид грунта

Выполнить расчет защитного заземления трансформаторов мощностью 1000 кВА по следующим исходным данным: вид грунта – чернозем; удельные сопротивления грунтов ρ = 40 Омм; вид заземлителя - вертикальный трубчатый, заглубленный в грунте; длина заземлителя L = 5 м; диаметр заземлителя d = 0,025 м; глубина заложения заземлителя Н0 = 0,5 м; ширина соединительной полосы b = 0,025 м; расстояние между заземлителями, а = 4 м.

1) Допустимое сопротивление заземляющего устройства – Rз = 4 Ом (для ЭУ до 1000 В)
2) Величина удельного сопротивления грунта ρГР = 40 Омм (принимаем среднее значение для чернозема).
3) Сопротивление одиночного заземлителя (вертикального заглублённого в грунте):
Rоб=ρгр2πlln2Ld+12ln4H+L4H-L ,
где L – длина заземлителя, м;
d - диаметр заземлителя, м;
H – глубина заложения середины электрода от поверхности грунта, м.
Глубина заложения:
H=H0+12L ,
где H0 - глубина заложения, м.
H=0,5+125=3 м ,
Rоб=402π5ln2*50,025+12ln4*3+54*3-5=8,19 Ом
Общее сопротивление Rоб больше допустимого сопротивления Rз, поэтому приниаем несколько заземлителей.
4) Количество заземлителей:
n=RобRзηв ,
где ηв - коэффициент использования вертикальных заземлителей,определяемый (ηв = 0,76).
n=8,194*0,76=2,69 шт.
Принимаем количество заземлителей n=3 и размещаем их в ряд.
5) Коэффициент использования заземлителей из труб ηв = 0,76.
6) Коэффициент использования соединительной полосы ηпол = 0,77 .
7) Полное сопротивление заземляющего устройства:
Rпол=ρ2πLln2Lпол2bH0 ,
где Lпол – длина соединительной полосы, м;
b = 0,025 м – ширина соединительной полосы;
Но = 0,5 м – глубина заложения;
а = 4 м расстояние между заземлителями;
n = 3 – количество заземлителей.
Длина соединительной полосы при расположении заземлителей в ряд:
Lпол=1,05аn-1,
где а –расстояние между заземлителями,
n – количество заземлителей, принимаемое из расчёта.
Lпол=1,05*4*3-1=8,4, м
Rпол=402*3,14*8,4ln2*8,420,025*0,5=7,09, Ом
Полное сопротивление заземляющего устройства (заземлителей исоединительных полос):
R=RобRполRобηпол+Rполηгn , Ом
где коэффициенты ηпол - использования соединительной полосы(ηпол = 0,77),
ηг - коэффициент использования заземлителей (ηг = 0,76).
R=8,19*7,098,19*0,77+7,09*0,76*3=2,58,Ом
8) Полученное значение полного сопротивления защитного заземления меньше допустимого сопротивления Rз = 4 Ом

.
7) Полное сопротивление заземляющего устройства:
Rпол=ρ2πLln2Lпол2bH0 ,
где Lпол – длина соединительной полосы, м;
b = 0,025 м – ширина соединительной полосы;
Но = 0,5 м – глубина заложения;
а = 4 м расстояние между заземлителями;
n = 3 – количество заземлителей.
Длина соединительной полосы при расположении заземлителей в ряд:
Lпол=1,05аn-1,
где а –расстояние между заземлителями,
n – количество заземлителей, принимаемое из расчёта.
Lпол=1,05*4*3-1=8,4, м
Rпол=402*3,14*8,4ln2*8,420,025*0,5=7,09, Ом
Полное сопротивление заземляющего устройства (заземлителей исоединительных полос):
R=RобRполRобηпол+Rполηгn , Ом
где коэффициенты ηпол - использования соединительной полосы(ηпол = 0,77),
ηг - коэффициент использования заземлителей (ηг = 0,76).
R=8,19*7,098,19*0,77+7,09*0,76*3=2,58,Ом
8) Полученное значение полного сопротивления защитного заземления меньше допустимого сопротивления Rз = 4 Ом