Защитное заземление является основным техническим средством обеспечения электробезопасности в трехфазных трехпроводных промышленных электрических сетях с изолированной нейтралью (система IT) и дополнительным средством в трехфазных четырехпроводных сетях с глухозаземленной нейтралью (система TN). В первом случае заземлению подлежат металлические корпуса электрооборудования, во втором защитный нулевой провод питающей электросети в местах подсоединения электрооборудования. Основным элементом системы защитного заземления является заземлитель.

Ниже приводится расчет контурного многоэлектродного заземлителя для производственного корпуса размером 100х50м.

Конструктивно заземлитель представляет вертикально забитые в землю по контуру здания электроды круглого сечения, соединенные между собой в верхней части металлической полосой. Соединения выполняются сваркой. Вся конструкция заглублена в грунт – суглинок на 0,5м, рисунок 2.1.

 Исходные данные:

 - требуемое сопротивления, , [6];

S - расстояние от фундамента до  заземлителя, S=1,5м;

l - длина пруткового электрода, l=3м;

d - диаметр электрода, d=0,022м;

h_п - глубина заложения горизонтальной полосы, h_п=0,5м;

в - ширина полосы, в=0,05м;

ρ - удельное электрическое сопротивление грунта (суглинок, влажность 10-12%)                ρ=100 Ом·м;

ψ - коэффициенты сезонности вертикальных электродов ψ_Э=1,4 и горизонтальной полосы ψ_П=4,5;

А=100 м – длина корпуса;

В= 50 м – ширина корпуса.

Рисунок 2.1 – Схема многоэлектродного контурного заземлителя для производственного корпуса: а) вид сверху; б) вид сбоку (фрагмент).

Порядок выполнения расчетов [6]:

1 Определение сопротивления вертикального электрода

;                                  (2.1.1)

.

2 Определение ориентировочного и расчетного количества вертикальных электродов в конструкции заземлителя, значений а и а/l   

,                                                (2.1.2)

где =0,7 – среднее значение коэффициента вертикального экранирования (справочная величина)

шт.

В расчете принимается n^расч=20 шт.

Значение а определяется по формуле:         

;                                                              (2.1.3)

L=2(А+В)+1,5∙8=2(100+50)+12=312м – протяженность контурного заземлителя;

                                                (2.1.4)

3 Определение сопротивления горизонтальной полосы

;                            (2.1.5)

.                                     

4 Определение расчетного сопротивления заземлителя

,                        (2.1.6)

где  - коэффициент использования вертикальных электродов в конструкции рассчитываемого заземлителя, расчетно-справочная величина;

 - коэффициент использования горизонтальной полосы в конструкции заземлителя, расчетно-справочная величина;

.    

Вывод - < . Рассчитанный проект заземлителя отвечает требованиям [6].