В соответствии с ПУЭ заземления должны применяться при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока во всех случаях, а в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных электроустановках — при номинальных напряжениях выше 42 В переменного тока и 110 В постоянного тока.

Согласно ПУЭ сопротивление заземляющих устройств, Ом, должно быть:

4. в электроустановках напряжением выше 1000 вольт сетей с эффективным заземлением нейтрали - ;

5. в электроустановках напряжением выше 1000 вольт сетей с незаземленной нейтралью - ; R _З ≤ 10 Ом; I_З – ток замыкания на землю, А.

6. если заземляющее устройство одновременно используется также для установок до 1000 вольт, то - ;

Заземлению подлежат все части электрооборудования, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под опасным для жизни напряжением в результате повреждения изоляции.

На современных подстанциях в качестве заземлителей применяются трубы длиной 2–3 м и диаметром 25–50 мм, а также угловая сталь 50ґ50 или 63ґ63 мм. Электроды заглубляют на 0,5–0,7 м от поверхности земли и соединяют между собой стальной полосой толщиной не менее 4 мм или круглой сталью диаметром не менее 10 мм, приваренной к верхним концам электродов.

Внутри распределительного устройства прокладывают заземляющие шины, присоединяемые не менее чем в двух местах к заземляющему контуру. В качестве заземляющих проводников могут быть также использованы нулевые проводники питающей сети. К основным заземляющим проводам присоединяют подлежащие заземлению предметы.

В цепях заземляющих проводов не должно быть разъединяющих приспособлений и предохранителей.

Каждый заземляемый предмет должен быть присоединён к заземляющей сети посредством отдельного ответвления. Последовательное соединение заземляемых предметов не допускается ввиду того, что при отключении от заземляющей сети одного из предметов лишаются заземления все остальные.

Расчёт заземления сводится главным образом к расчёту собственно заземлителя, так как заземляющие проводники в большинстве случаев принимаются по условиям механической прочности и устойчивости к коррозии.

Площадь, занимаемая подстанцией, составляет 48м 50м. Район относится ко 2^й климатической зоне.

Согласно ПУЭ сопротивление заземляющего устройства для установок 35 кВ не должно быть выше 10 Ом.

Таким образом, в качестве расчетного принимается R_З=10 Ом.

Искусственный заземлитель отсутствует.

1. Определяем удельное сопротивление грунта для вертикальных и горизонтальных заземлителей:

r_рв = k_с·r = 2·100 = 200 Ом·м (5.14)

r_рг = k_с·r = 6·100 = 600 Ом·м (5.15)

гдеk_с — коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и просыхание грунта;

r = 100 Ом·м — удельное сопротивление грунта (суглинок) в месте сооружения заземлителя.

2. Глубина заложения заземлителей:

 м (5.16)

гдеt₀ = 0,5–0,7 — глубина заложения верхнего конца заземлителя, м.

3. Определяем сопротивление растеканию одного вертикального электрода — уголка №50 длиной 3 м:

 Ом (5.17)

гдеr_рв — расчётное удельное сопротивление грунта, Ом·м;

l_в — длина электрода, м; b — ширина полки уголка, м; t — глубина заложения, м.

4. Примерное число вертикальных заземлителей

(5.18)

гдеk_и.в — коэффициент использования вертикальных заземлителей.

5. Определим длину горизонтального заземлителя:

l_г = 1,05·n_в·a = 1,05 · 9 · 6 = 56,7 м (5.19)

6. Сопротивление растеканию горизонтальных электродов — полос 40ґ4 мм², приваренных к верхним концам уголков:

 Ом (5.20)

7. Уточнённое сопротивление вертикальных электродов:

 Ом (5.21)

8. Уточнённое число вертикальных электродов:

(5.22)

Окончательно принимаем 8 уголков.

Дополнительно к контуру на территории подстанции устраивается сетка из продольных полос, расположенных на расстоянии 0,8-1 м от оборудования с поперечными связями через каждые 4 м. Дополнительно для выравнивания потенциалов у входов и въездов, а также по краям контура прокладываются углубленные полосы. Эти неучтенные горизонтальные электроды уменьшают общее сопротивление заземления, проводимость их идет в запас надежности.

6. Гражданская оборона