Пример проекта заземление диспетчерского пункта с применением коксовой мелочи

Задание:

Объект: диспетчерский пункт;
Габариты строения: 12х14 м;
Грунт: песчаный;
Удельное сопротивление грунта: 2000 Ом*м;
Требуемое сопротивление заземляющего устройства – 4 Ом;
Климатическая зона - III.

Решение

Технические решения принятые в проектной документации соответствуют требованиям экологических, санитарно-гигиенических, противопожарных и других норм действующих на территории Российской Федерации и обеспечивают безопасную для жизни и здоровья людей эксплуатацию объекта, при соблюдении предусмотренных проектными чертежами мероприятий. Проектная документация соответствует требованиям действующих нормативных документов.

В данном разделе рассмотрено решение по заземляющему устройству для диспетчерского пункта. Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом, согласно ГОСТ 464-79, п.1.4 и ПУЭ, п.1.7.101. Согласно ПУЭ, п.1.7.101, допускается увеличение нормируемого сопротивления в 10 раз, соответственно сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 40 Ом.

В качестве вертикального заземлителя применяется оцинкованный стальной уголок 50х50 мм длиной 3 м. Уголки объединяются при помощи горизонтального заземлителя.

В качестве горизонтального заземлителя применяется оцинкованная стальная полоса 40х4 мм.

Конструкция заземляющего устройства выполнена в виде контура заземления и десяти вертикальных заземлителей. Контур выполняется на расстоянии не менее 1 м от стен объекта. Глубина траншеи - 0,7 м.

Т.к. удельное сопротивление грунта имеет высокое значение, в местах установки вертикальных заземлителей выполняется замена грунта на коксовую мелочь. Удельное электрическое сопротивление коксовой мелочи не превышает 2,5 Ом*м. Объем заменяемого грунта составляет 0,25м х 0,25м для вертикальных и горизонтальных заземлителей по всей длине. Заземлитель размещается в центре замещаемого объема. Общий объем заменяемого грунта - 12,1875 м3.

Данное решение позволяет сэкономить площадь под установку заземляющего устройства, а также значительно снизить объем металла и монтажных работ.

Расчёт сопротивления заземляющего устройства:

Сопротивление растеканию одиночного вертикального электрода в коксовой мелочи, определяется по формуле:

Рассчитаем эквивалентное удельное сопротивление грунта

где k₁ – коэффициент промерзания, учитывающий сезонные колебания температуры грунта для вертикального заземления, 1,6 (для III климатической зоны);
ρ – удельное сопротивление грунта, 2000 Ом × м;
l_в – длина вертикального электрода, 3 м;
t_в – средняя глубина установки электрода, равная расстоянию от поверхности земли до середины электрода, 2 м;
d_в – наружный диаметр электрода;
ρ_акт – удельное электрическое сопротивление коксовой мелочи, 2,5 Ом × м;
d_акт – наружный диаметр коксовой засыпки, 0,25м.

Для перевода уголка в диаметр: d = 0,95b, где b – ширина полки уголка в м.

d_в = 0,95 * 0,05 = 0,0475 м

R_E = 1535 Ом

Сопротивление горизонтального электрода в коксовой мелочи, определяется по формуле:

где k₂ – коэффициент промерзания, учитывающий сезонные колебания температуры грунта для горизонтальных заземлителей, 1,7 (для 3 климатической зоны);
ρ – удельное сопротивление грунта, 2000 Ом × м;
l_Г – длина горизонтального заземлителя, 164 м;
t_Г – глубина прокладки электрода, 0,5 м;
d_Г – наружный диаметр горизонтального электрода;;
ρ_акт – удельное электрическое сопротивление коксовой мелочи, 2,5 Ом × м;
d_акт – наружный диаметр коксовой засыпки, 0,25м.

Для электродов из угловой или полосовой стали вместо диаметра, подставляется эквивалентная величина, равная ширине стороны b уголка с коэффициентом 0,95)

d_Г = 0,95 * 0,04 = 0,038 м

R_E = 31,62 Ом.

Полное сопротивление заземляющего устройства:

Полное сопротивление заземляющего устройства

где
n – количество комплектов, 10 шт (вертикальные заземлители); 1 шт (горизонтальный заземлитель);
k_исп – коэффициент использования, 0,63 (для вертикальных заземлителей); 0,7 (для горизонтального заземлителя).

R_ЗУ = 30,98 Ом.

Перечень необходимых материалов:

№ п/п	Артикул	Наименование	Количество	Масса, ед., кг
1.	ZZ-14М-1000	Коксовая мелочь ZANDZ (фракция 0-10; мешок мягкий контейнер полипропиленовый; вес 1000 кг)	13 шт	1000
2.	ZZ-502-404	Полоса стальная оцинкованная 40х4 мм	165	1,256
3.		Уголок стальной оцинкованный 50х50х3 мм. Длина 3000 мм.	10	6,96