y">    Для постоянных заземляющих устройств  в качестве искусственных заземлителей используют стальные (газопроводные) трубы  диаметром 40-60 мм или стержни из уголковой стали, забиваемые вертикально в грунт. 
 
 

Таблица 2.

Удельное  сопротивление грунта для заземляющего устройства 

 

    Наиболее  часто при устройстве искусственного заземления применяют вертикальные заземлители, которые забивают на расстоянии (h) равном 0,5-0,8 м от поверхности земли (рис. 11). При таком расположении заземлителей удается в течении всего года иметь более устойчивое значение сопротивления заземляющего устройства, чем, например, при расположении заземлителей в горизонтальном направлении. 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 11. Вертикальный заземлитель. 

  Диаметр трубы и глубину ее забивки  выбирают в зависимости от характера  грунта, руководствуясь экономическими соображениями.

    Опытным путем установлено, что влияние диаметра заземлителя на сопротивление растеканию тока меньше, чем влияние оказываемое глубиной забивки.

    Повышающий  коэффициент (k_п) учитывает глубину забивки одиночных заземлителей и влажность грунта, в среднем она может быть принята как k_п=1,5.

    По  удельному сопротивлению грунта (r) и повышающему коэффициенту (k_п) находят расчетное удельное сопротивление грунта: r_расч=k_пr, Ом∙см.

    Сопротивление растеканию одиночного заземлителя  можно вычислить по формуле: 

    R₁=0,366r_расч∙(lg(2∙1/d)+l/2∙lg((4t+l)/(4t-l))/l,   

    где r_расч – расчетное удельное сопротивление грунта, Ом∙см; l и d – длина и диаметр трубы одиночного заземлителя, см; t=l/2+h, см (см. рис. 11); h – глубина заложения трубы.

    Приближенное  число заземлителей n=R₁/R_доп, где R_доп – нормируемое значение заземляющего устройства.

    При определении фактического сопротивления  растеканию тока для соединительной полосы между одиночными заземлителями  необходимо учитывать коэффициент  использования полосы η_пс, так как между соединительной полосой и трубами происходит взаимное экранирование.

Одиночные заземлители  в групповом заземлителе могут  быть расположены в ряд (рис. 12а) или  по контуру (рис. 12б). 
 
 
 
 
 
 
 

                  а)      б)

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис 12. Групповое расположение заземлителей.

Коэффициенты  использования (η_тр) вертикальных стержневых заземлителей, расположенных в ряд или по контуру, можно определить из табл. 3.

    В табл. 4 приведены значения коэффициентов  использования η_п полос связи горизонтального полосового заземлителя, соединяющего вертикальные стержневые заземлители. 

    Таблица 3.

Коэффициенты  использования стержневых заземлителей 

                                                                                                                                        Таблица 4.

Коэффициенты  использования полосовых  заземлителей 

 

    Для нахождения коэффициентов использования труб предварительно определяют расположение труб в групповом заземлителе (в ряд или по контуру), а затем учитывают расстояние между трубами. При небольшом количестве труб (менее пяти) они располагаются в ряд, при большом – по контуру. Расстояние между трубами выбирают из соотношения 1≤а≤3.

    По  приближенному числу заземлителей (n) по табл. 3 определяют коэффициент использования труб. После этого находят число труб n=n/η_тр с учетом найденного коэффициента использования. Затем уточняют коэффициент использования труб с учетом найденного количества труб (n) и определяют сопротивление растеканию тока труб группового заземлителя: R_тр=R₁/nη_тр, где а – расстояние между заземлителями.

    Сопротивление растеканию тока одиночной полосы связи (рис. 13) R_оп (в омах) определяют по формуле: 

    R_оп=0,366r_расч·lg(2l_п²/bh)/l_п,   

    где l_п – длина полосы связи, см; l_п=1,05·a·n;

    h – расстояние от поверхности земли до полосы связи, см;

    b – ширина полосы связи, см.

    Сечение полосы связи должно быть не менее 100-120 мм², из этих соображений выбирают ее толщину и ширину.

    С помощью табл. 4 определяют коэффициент  использования полосы связи η_п и вычисляют сопротивление растеканию тока полосы связи R_п с учетом найденного коэффициента использования R_п=R_оп/η_п, Ом.

    Общее сопротивление растеканию тока заземляющего устройства R_з=1/(1/R_тр+R_п) должно быть не более установленной нормы, в противном случае увеличивается число заземлителей и расчет повторяется.

    

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

рис. 13. Полоса заземлителей 

    Расчет  защитного заземляющего устройства.

    Исходные  данные: заземлители размещены по контуру в три ряда; сопротивление  заземляющего устройства R_з=J 4 Ом; размеры одиночного заземлителя (трубы) l=2,5 м; d_нар=50 см; расстояние между трубами a=2,5 м; глубина заложения труб h=0,8; размер соединительной полосы связи 24x4 мм; грунт – чернозем; повышающий коэффициент k_п=1,5.

    Расчет:

1. Определение расчетного сопротивления грунта: для чернозема       
2. r_расч=2∙10⁴ Ом∙см,

         r_расч=2∙10⁴=r∙k_п=1,5∙2∙10⁴ Ом∙см.

    2. Определение сопротивления растеканию тока одиночного трубчатого вертикального заземлителя:

     R₁=0,366r_расч∙(lg(2∙1/d)+l/2∙lg((4t+l)/(4t-l))/l=            =0,366∙3∙10⁴∙(lg(2∙250/5)+l/2∙lg((4∙205+250)/(4∙205-250))/250=93,846 Ом.

3. Ориентировочное  число заземлителей (труб) без учета коэффициента использования:

    n=R_l/R_з=93,846/4=23,46≈24.

    4. По табл. 3 определяют коэффициент использования для трубы η_тр=0,42.

    5. Число труб в грунтовом заземлителе с учетом коэффициента использования:

     n=n/η_тр=24/0,42=57,12≈58.

    6. Уточняют коэффициент использования η_тр (см. табл.3) для 58 труб: η_тр=0,35.

    7. Сопротивление растеканию всех труб:

     R_тр=Rl/nη_тр=93,846/(58*0,35) =4,62 Ом.

8. Длина  полосы связи, объединяющей трубы  в один групповой заземлитель,       l_п=1,05an=1,05*250*58=15225 см, где a=l=250 см.

   9. Определение сопротивления растеканию тока одиночной полосы связи:

     R_о.п=0,366r_расч·lg(2l_п²/bh)/l_п=4,588 Ом.

  10. По табл. 4 находят коэффициент использования полосы связи (заземлители расположены по контуру, a/l=1 и n≈60): η_п=0,2.

  11. Сопротивление растеканию тока полосы связи, объединяющей все трубы, с учетом коэффициента использования полосы связи:

    R_п=R_о.п/η_п=4,588/0,22=22,94 Ом.

  12. Общее сопротивление заземляющего устройства:

    R_з=1/(1/R_тр+1/R_п)=3,84 Ом, что удовлетворяет поставленному условию:

    3,84<4 Ом. 

Расчет  освещения сварочного цеха.

     Установка и расположение светильников определяется параметрами: h- расчетная высота,        L-расстояние между соседними светильниками, l- расстояние от крайних светильников до стен. Распределение освещенности  по площади поля зависит от типа отношения: