Как указывалось выше, для обеспечения безопасности обслу­живания электроустановок их заземляют (защитное заземление).

В противном случае, человек, прикоснувшийся, например, к корпусу двигателя в момент, когда произошло замыкание на корпус одной из фаз статорной обмотки при отсутствии за­щитного заземления, попадает под линейное напряжение. Для того, чтобы правильно выбрать заземляющее устройство, необ­ходимо сделать соответствующие расчеты. Пример такого расче­та приведен ниже [9].

Требуется рассчитать заземление РТП, состоящей из РУ 10 кВ, совмещенного с двухтрансформаторной подстанцией КТП 2 • 630 (10/0,4 кВ). Наибольший ток через заземление при замыкании на землю на стороне 10 кВ составляет 25 А, грунт в месте сооружения — суглинок, климатическая зона 3, естест­венные заземлители не используют.

Решение. Предполагается сооружение заземлителя с вне­шней стороны здания РТП с расположением вертикальных электродов по периметру.

В качестве вертикальных заземлителей принимаем сталь­ные стержни диаметром 15 мм и длиной 2 м, которые погружа­ют в грунт методом ввертывания. Верхние концы электродов располагают на глубине 0,7 м от поверхности земли. К ним при­варивают горизонтальные электроды стержневого типа из той же стали, что и вертикальные электроды (рис. 4.6).

Рис. 4.6. К примеру расчета заземлителя:

а — одиночный вертикальный заземлитель; t0 — расстояние от уровня земли до верхнего конца электрода; t — расстояние от уровня земли до горизон­тальной оси электрода; l — длина электрода; d — диаметр электрода; б — го­ризонтальный протяженный электрод; в — ширина полосы.

1. Для стороны 10кВ в соответствии с ПУЭ сопротивление заземляющего устройства определяем по формуле

где Uр = 125B, так как заземляющее устройство используется одновременно для установок до 1кВ и выше. С учетом исходных данных Rз составляет 5Ом.

Сопротивление заземляющего устройства для электроустановок напряжением до 1кВ не должно быть больше 4 Ом, поэ­тому за расчетное сопротивление принимаем Rз = 4 Ом.

2. Предварительно, с учетом площади, занимаемого объектом, намечаем расположение заземлителей — по периметру с расстоянием между вертикальными электродами 4 м.

3. Сопротивление искусственного заземлителя при отсутствии естественных заземлителей принимаем равным допустимому сопротивлению заземляющего устройства Rи = Rз = 4 Ом.

4. Определяем расчетные удельные сопротивления грунта для горизонтальных и вертикальных заземлителей

где ρуд — удельное сопротивление грунта (суглинок) 100 Ом·м;

5. Сопротивление растеканию одного вертикального элект­рода стержневого типа определяем по формуле (рис. 4.6)

6. Определяем примерное число вертикальных заземлителей при предварительно принятом коэффициенте использова­ния Ки,в = 0,64 (отношение расстояния между электродами к их длине равно 2, ориентировочное число вертикальных электро­дов в соответствии с планом объекта составляет 15)

7. Определяем расчетное сопротивление растеканию гори­зонтальных электродов по формуле

8. Уточняем необходимое сопротивление вертикальных электродов

9. Определяем число вертикальных электродов при коэффициенте использования Ки,в,у = 0,61, принятом при N = 20 и а/l = (р/20)/2 = 1,5 где

р = 60 м — периметр контура распо­ложения электродов:

Окончательно принимаем к установке 22 вертикал иных электрода, расположенных по контуру РУ.