Расчет заземления. 
Реконструкция электрооборудования и электроснабжения водогрейной котельной ОАО Ачинский НПЗ "Роснефть"

В электроустановках напряжением до 1000 В и выше должны быть заземлены корпуса электрооборудования и все металлические объекты, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под напряжением в случае пробоя изоляции фаз электрических сетей.

В качестве заземлителей должны быть в первую очередь использованы трубопроводы и оборудование, имеющие надежное соединение с землей (естественные заземлители). Металлические конструкции, арматура железобетонных конструкций в случаях, допущенных ПУЭ, 1.7.70. Использование естественных заземлителей дает значительную экономию средств. Если сопротивления естественных заземлителей Rе больше требующихся по нормам сопротивлений заземлителей Rз, то устраиваются искусственные заземлители Rи:

Для электроустановок напряжением выше 1000 В с большими токами замыкания на землю сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 0,5 Ом; для электроустановок напряжением выше 1000 В с малыми токами замыкания на землю сопротивление должно удовлетворять следующему условию.

Rз U/ Iз, где U — напряжение, принимаемое 125 В, если заземляющее устройство одновременно используют и для установок до 1000 В;

Iз — расчетный ток замыкания на землю, А.

При этом сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 10 Ом.

Для электроустановок напряжением до 1000 В с глухим заземлением нейтрали согласно ПУЭ, 1.7.60−1.7.64, сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генераторов и трансформаторов, должно быть не более 4 Ом.

Использование строительных конструкций производственных зданий в качестве естественных заземлителей Сопротивление растеканию железобетонных фундаментов производственного здания.

Ом, (46).

Где S — площадь, ограниченная периметром здания, м2.

— эквивалентное удельное электрическое сопротивление земли, Ом.м.

Для расчета следует использовать формулу.

(47).

где — удельное электрическое сопротивление верхнего слоя земли, Ом.м.

— удельное электрическое сопротивление нижнего слоя Ом.м.

h — мощность (толщина) верхнего слоя земли.

 — безразмерные коэффициенты, зависящие от соотношения удельных сопротивлений слоев земли: если <, то =1,1.102,= 0,3.10−2.

Расчет заземлителя Расчет заземлителей, расположенных в пределах территории цехов, представляет большую трудность из-за сложности его формы и многослойности структуры грунта. Расчет заземлителей выполняется по методу наведенных потенциалов. Сущность метода заключается в следующем:

• 1. По предварительной схеме заземлителя определяются: площадь территории, занимаемой заземлителем (площадь заземлителя) S, м2; суммарная длина горизонтальных электродов Lг, м; количество n вертикальных электродов и их суммарная длина: Lв = n. lв, м. Вертикальные электроды lв при необходимости располагаются по горизонтальным электродам периметра заземлителя на расстоянии (1 … 3) lв.
• 2. Составляется условная расчетная модель заземлителя, представляющая собой горизонтальную квадратную сетку из взаимно пересекающихся полос с вертикальными электродами. Расчетная модель имеет одинаковые с принятой схемой заземлителя: площадь S; суммарную длину горизонтальных, количество и длины вертикальных электродов Lг, n, lв, Lв; глубину заложения в землю t (от поверхности земли до горизонтальных электродов). Модель погружена в однородную землю с расчетным эквивалентным удельным сопротивлением? э, Ом. м, при котором искомое Rи имеет то же значение, что и в принятой схеме заземлителя в двухслойной земле.
• 3. Вычисляют:
  • а) длину одной стороны модели, как м;
  • б) количество ячеек m по одной стороне модели

(48).

в) длину стороны ячейки в модели b, м,.

(49).

г) количество вертикальных электродов n, задавшись расстоянием v, м, между ними. Предварительно намечается размещение этих электродов в схеме модели по периметру заземлителя. Вычисление n или v производится по формуле.

(50).

д) суммарную длину Lв, м, вертикальных электродов.

Lв = n. lв = 8. 3 = 24 (51).

е) относительную глубину погружения в землю вертикальных электродов tот.

tот = (52).

ж) относительную длину верхней части вертикального заземлителя, находящейся в верхнем слое земли толщиной hс,.

lот = (53).

з) расчетное эквивалентное удельное сопротивление земли? э, Ом. м, для сложного заземлителя (горизонтальная сетка с вертикальными электродами).

при.

;

3. Вычисляется расчетное сопротивление Rи, Ом, по формуле.

Ом где A = 0,385 — 0,25tот =0,13 при.