Общие указания по проектированию заземляющих устройств

Для заземления электроустановок различных назначений и различных напряжений применяется одно общее заземляющее устройство, рассчитанное на наименьшее сопротивление из числа требуемых.

Поэтому в большинстве случаев заземляющие устройства рассчитываются при проектировании электроснабжения и трансформаторных подстанций.

При проектировании силового электрооборудования приходится иметь дело главным образом с выбором сечений заземляющих проводников для установок напряжением до 1000 в.

Самостоятельные заземляющие устройства для силового электрооборудования могут потребоваться только в случаях:

а) большого удаления подстанций, когда общее сопротивление заземляющего устройства, состоящего из заземлителей у подстанций и проводников, соединяющих с ними заземляемое электрооборудование, превышает допустимое, или когда прокладка указанных проводников вообще невозможна или экономически нецелесообразна;

б) когда требуются повторные заземления нулевых проводов.

В установках напряжением до 1000 в с глухозаземленной нейтралью сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединяются нейтрали трансформаторов и генераторов, должно быть не более 4 ом. Для трансформаторов и генераторов мощностью 100 ква и менее заземляющие устройства могут иметь сопротивление до 10 ом.

Такие же пределы величин сопротивлений установлены для заземляющих устройств, предназначаемых для заземления электрооборудования в установках напряжением до 1000 в с изолированной нейтралью.

В установках с глухозаземленной нейтралью на концах воздушных линий и их ответвлений и, кроме того, не более чем через каждый i км (на линиях и их ответвлениях) должны выполняться повторные заземления нулевого провода. Повторные заземления должны выполняться также вблизи вводов кабельных или воздушных линий в помещения, в которых выполняется заземление.

Сопротивление заземляющих устройств каждого из повторных заземлений не должно превышать 10 ом. В сетях, для которых допущено сопротивление заземляющих устройств генераторов и трансформаторов до 10 ом, сопротивление каждого из повторных заземлений не должно быть более 30 ом.

Для заземляющих устройств любого назначения должны использоваться в первую очередь естественные заземлители и естественные заземляющие проводники.

В качестве естественных заземлителей могут быть использованы:

а) проложенные под землей водопроводные и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей, а также горючих или взрывчатых газов;

б) обсадные трубы;

в) металлические конструкции зданий и сооружений, имеющие соединение с землей;

г) металлические шпунты гидротехнических сооружений и т. п.;

д) свинцовые (но не алюминиевые) оболочки кабелей, проложенных в земле.

Если оболочки служат единственными заземлителями, то при числе кабелей не менее двух эти оболочки должны учитываться в расчете заземляющих устройств.

В качестве естественных заземляющиих проводников используются:

а) металлические конструкции зданий (фермы, колонны и т. п.);

б) металлические конструкции производственного назначения (подкрановые пути, каркасы распределительных устройств, галлереи, площадки и т. п.);

в) стальные трубы электропроводок;

г) свинцовые и алюминиевые оболочки кабелей;

д) металлические трубопроводы всех назначений — водопровод, канализация, теплофикация и т. п. (исключая трубопроводы для горючих и взрывоопасных смесей) в электроустановках напряжением до 1000 в.

В качестве искусственных заземлителей, когда естественные заземлители отсутствуют или использование их не дает нужных результатов, применяются стержни из угловой стали или из газовых труб. Выбор угловой стали для этой цели зависит от характера грунта и способа забивки стержней (табл. 9-1).

Газовые трубы для стержней применяются диаметром 2 в твердых и средних грунтах и Р/г в мягких, причем, как правило, должны использоваться только некондиционные трубы.


Примерное распределение республик и областей СССР по климатическим зонам приведено «иже.

I зона: Карельская АССР севернее Петрозаводска, Коми АССР, Архангельская н Кировская области, Заволжье восточнее Казани и Куйбышева, Урал, северные области Казахской ССР, Омская, Новосибирская, Иркутская и Читинская области, южные районы Тюменской области, Хабаровского и Красноярского краев, Приморская и Сахалинская области.

II зона: Ленинградская область, южная часть Карельской АССР, Вологодская область, центральные районы РСФСР до Сталинградской области на юге, центральные области Казахстана (у Аральского моря и оз. Балхаш).

III зона: Латвийская, Эстонская и Литовская ССР, БССР, УССР (кроме южных областей), Псковская, Новгородская, Смоленская, Брянская, Курская и Ростовская области, южные области Казахской ССР.

IV зона: Молдавская ССР, Одесская, Херсонская и Крымская области УССР, Краснодарский н Ставропольский края, Астраханская обл., Азербайджанская, Грузинская, Армянская, Узбекская, Таджикская, Киргизская н Туркменская ССР (кроме горных районов).

В качестве искусственных заземляющих проводников применяют, главным образом, круглую и полосовую сталь, размеры которой должны быть не менее указанных в табл. 9-3.


Голые заземляющие проводники, будучи проложены в земле, выполняют одновременно роль заземлителей.

Сопротивление заземляющих устройств растеканию тока зависит от удельного сопротивления грунта. Если последнее определено путем измерений, то полученные данные надо умножить на поправочный коэффициент, учитывающий условия проведения замеров. Так, коэффициент /

Для средней полосы СССР рекомендуются значения поправочных коэффициентов, приведенные в табл. 9-4.


Для естественных заземлителей, лежащих ниже глубины промерзания, а также для заземлителей, находящихся в промерзшем грунте, введения повышающих коэффициентов не требуется.

При отсутствии данных непосредственных измерений можно пользоваться приближенными средними значениями удельных сопротивлений грунта р, приведенными ниже:


Если удельное сопротивление земли в наиболее сухое время года превышает 2- 104 ом-см, то сооружение искусственных заземлителей требует проведения особых мероприятий. К их числу относятся:

а) устройство выносных заземлителей, если на расстоянии до 1—2 км от электроустановок имеются места с более низким удельным сопротивлением земли;

б) устройство глубинных заземлителей, если на большей глубине удельное сопротивление земли снижается;

в) применение искусственной обработки земли с целью снижения ее удельного сопротивления, если другие способы не могут быть применены или не дают необходимого эффекта.

Искусственная обработка земли производится путем добавления к земле, непосредственно окружающей заземлитель поваренной соли.

В районах вечной мерзлоты, кроме перечисленных мероприятий, рекомендуется:

а) помещать заземлители в непромерзающие водоемы, в талые зоны;

б) использовать артезианские скважины;

в) применять в дополнение к глубинным заземлителям протяженные заземлители на глубине около 0,5 м, предназначаемые для работы в летнее время при оттаивании поверхностного слоя земли;

г) создавать искусственные талые зоны путем покрытия заземлителей слоем торфа зимой с раскрытием их летом.

В районах со скалистым грунтом и в районах вечной мерзлоты, где удельное сопротивление земли р в наиболее неблагоприятное время года не достигает 5- 104 ом-см, перечисленные выше мероприятия могут все же не обеспечить получения экономически приемлемых заземлителей. В этих случаях допустимые значения сопротивления заземляющих устройств можно повысить в р/500 раз, но не более чем в 10 раз.