Конструктивное исполнение искусственных заземляющих устройствДля искусственных заземлителей применяют вертикальные и горизонтальные неокрашенные электроды. Горизонтальные заземлители используют для соединения между собой вертикальных заземлителей, а так же самостоятельно.
Искусственные заземлители могут быть выполнены из черной или оцинкованной стали или из меди. Окраска и смазка искусственных заземлителей не допускается.Конструкция заземляющего устройства показана на рисунке 1.
Расчет заземляющего устройства сводится к определению числа вертикальных заземлителей и длины соединительной полосы.
1. В соответствии с нормативной документацией устанавливают необходимое сопротивление заземлителя Rз.
2. Определяют возможное сопротивление растеканию естественных заземлителей Re путем замера.
3. Если Re<Rз, то устройство искусственного заземления не требуется. Если Re>Rз, то необходимо устройство искусственного заземления.
4. Определяют удельное сопротивление грунта r (Таблица 2) или замеряют непосредственно. При вычислении r умножают на коэффициент сезонности, зависящий от климатических зон и вида заземлителя (Таблица 3).
Если грунт двухслойный (при этом заземлитель должен полностью пронизывать верхний слой грунта и частично нижний), то эквивалентное удельное сопротивление определяется из выражения
где kc – коэффициент сезонности;
r1 – удельное сопротивление верхнего слоя грунта, Ом·м;
r2 – удельное сопротивление нижнего слоя грунта, Ом·м;
lв – длина вертикального электрода, м;
h – толщина верхнего слоя грунта, м;
t – заглубление полосы, м.
5. Определение сопротивления растекания одного вертикального заземлителя:
а) круглого стержневого сечения:
где r – удельное сопротивление грунта (или эквивалентное удельное сопротивление), Ом·м;
T – заглубление электрода, равное расстоянию от поверхности земли до середины электрода, м;
d – диаметр круглого стержневого электрода, м; lв>>d;
б) для уголков (упрощенные формулы):
-для уголка 50х50х5 мм
;
-для уголка 60х60х6 мм
;
-для уголка 75х75х8 мм;
б) для трубы диаметром 60мм, lв = 2÷2,5 м:.
6. Установив характер расположения заземления (в ряд или контур), определяют ориентировочное число вертикальных заземлителей без учета сопротивления соединительной полосы:
7. Определяют сопротивление растеканию тока горизонтального заземлителя (соединительной полосы) Rг:
а) круглого сечения (lг>d; lг>>4t):
где lг – длина соединительной полосы
lг =1,05·nв·a
где а – расстояние между электродами, его обычно принимают как соотношение a/lв заведомо 1, 2, 3.
а) полосового сечения (lг>b; lг>>4t):
где b – ширина соединительной полосы.
8. Определяют Rг с учетом коэффициента использования:
где hГ – коэффициент использования горизонтального заземлителя (определяется по Таблице 4 или Таблице 5).
9. Уточняется сопротивление растеканию вертикальных заземлителей с учетом горизонтальных заземлителей
10. Определяется уточненное количество вертикальных заземлителей, при этом округляется в сторону увеличения:
где hв – коэффициент использования вертикальных заземлителей (определяется по Таблице 6 или Таблице 7).