Узловая распределительная трансформаторная подстанция на 110/35/10 кВ - Расчет защитного заземления

13. Расчет защитного заземления подстанции.

Металлические части электроустановок, нормально не находящихся под напряжением, могут оказаться под ним из-за пробоя изоляции. Задачей защитного заземления является защита персонала от напряжения прикосновения. Заземление нейтралей электроустановок является рабочим. Для защиты от молний применяют грозозащитное заземление.

Сложный заземлитель заменяется расчётной квадратной моделью при условии равенства их площадей S, общей длины горизонтальных проводников, глубины их заложения t, числа и длины вертикальных заземлителей и глубины их заложения.

Схема заземлителя

Исходные данные:
Напряжение прикосновения Uприк.=400В, время прикосновения t=0,2 сек.
Усредненный ток КЗ на стороне ВН I=1,25*Iп.о.= 1,25*6,46=8,1 кА
Удельное сопротивление грунта r=60 Ом*м (суглинок).
Глубина закладки вертикальных и горизонтальных заземлителей t=0,5м
Длина вертикальных заземлений lb=5м
В расчётах многослойный грунт представляется двухслойным: верхний толщиной h1 с удельным сопротивлением p1, нижний с удельным сопротивлением p2. Глубина заложения заземляющего устройства t=0,5м, длина вертикального заземлителя lв=5м: расстояние между горизонтальными заземлителями а=3м.
Грунт – суглинок r2=60 Ом×м, r1=2*r2=120 Ом×м.
S=33·63=2080м2
Толщина верхнего слоя грунта h1=2м
Длина горизонтального заземлителя:
м
Коэффициент напряжения прикосновения.
,
где М =0,62 – коэффициент зависящий от отношения удельного сопротивления грунтов (справочные данные)

b - коэффициент определяемый по сопротивлению тела человека Rч и сопротивлению растеканию тока от ступней человека Rс. Rч=1000Ом; Rс=1,5r1

Напряжение на заземлителе: В, где Uпр.доп =400В допустимое напряжение прикосновения.
Допустимое сопротивление заземляющего устройства:
 Ом.
Число вертикальных заземлителей: шт.
Общая длина вертикальных заземлителей: Lв= ×5=60×5=300м
Относительная глубина заложения заземляющего устройства.

Коэффициент А:
Относительная толщина верхнего слоя

Относительное эквивалентное удельное сопротивление для сеток с вертикальными заземлителями (табличное значение):
Эквивалентное сопротивление грунта:  Ом*м
Общее сопротивление сложного заземлителя.
Ом
Напряжение прикосновения:
В, что меньше допустимого.
В качестве дополнительной меры по снижению Uпр. желательно применить подсыпку гравием толщиной слоя 0,2м, с удельным сопротивлением 3000 Ом/м в рабочих местах. При этом , ,  В, что резко снижает вероятность поражения электрическим током.

Таблица исходных данных и расчетных величин.

План заземления.