Основной величиной, которая вводится в расчет заземления и от которой зависят конструкции заземления, является удельное сопротивление грунта. Этот важнейший параметр, говорит об уровне "электропроводности" земли в роли проводника, то есть как хорошо будет идти в этой среде электрический ток от заземлителя.
Грунт – это пористое дисперсионное тело , состоящее из трех основных частей: твердой , жидкой (свободная и связанная вода) и газообразной . Структура грунта схематически показана на рисунке ниже.
Алюминий не следует использовать в качестве электрода, потому что он будет корродировать в большинстве почв. В алюминиевом электроде, установленном в почве, образуется оксидный слой, который будет постоянно удаляться из материала. А алюминиевые провода по той же причине не должны контактировать с землей.
Нержавеющая сталь выполняет свою «нержавеющую» функцию из-за процента хрома, который ее составляет. Когда металл окисляется, на поверхности образуется пленка оксида хрома, которая защищает сталь от коррозии. Для получения этого процесса необходимо присутствие кислорода - в почвах, где концентрация кислорода низка, эффект хрома минимизируется, так что металл в конечном итоге сохраняется в качестве стандартного стального электрода.
1 – твердые частицы, 2 – связанная вода, 3 – свободная вода, 4 – газообразная составляющая
Земля – достаточно плохой проводник, ее проводимость в тысячи раз ниже, проводимости воды или металлов. Удельное сопротивление грунта – это физическая величина, характеризующая сопротивление грунта протеканию электрического тока, простыми словами – этим параметром мы делаем выводы о электропроводности грунта в качестве проводника при прокладке заземления.
Многие стандарты не имеют никакого отношения к типу используемой нержавеющей стали, а также указывают, когда следует использовать или, по крайней мере, соображения для его использования. Сплав с 26% хромом и 6, 5% никелем имеет хорошую коррозионную стойкость во всех почвах, но очень дорог. Поэтому необходимо учитывать тип нержавеющей стали, которая будет использоваться в качестве электрода системы заземления, и ее выбор должен основываться на критериях минимизации коррозии, от которой это будет затронуто.
Показано, что медь обладает низкой коррозионной стойкостью в почвах с соединениями аммиака, цианида и аммония, которые в основном присутствуют в коммерческих удобрениях. Но он обладает высокой устойчивостью к коррозии в других почвах. Встроенные электроды в бетоне: эти электроды используются в местах с высокой устойчивостью в значительной степени в дополнение к другим электродам из-за свойств бетона для поддержания относительно постоянной влажности в течение года. Это делает эти электроды идеальными для климата пустыни и каменистой местности.
– это сопротивление, оказоваемое различными веществами земли (грунта) в виде куба с размерами 1×1×1 метр, к которому подключены измерительные электроды к противоположным сторона куба. За физическую единицу объемного удельного сопротивления считают Ом на метр (международное обозначение Омм ).
Этот тип электрода не должен использоваться сам по себе для разгрузки атмосферных разрядов из-за возможности разрушения бетона, когда молния ударяется о землю. Стальная арматура железобетонных фундаментов. Стальные арматуры в бетонных фундаментах могут иметь очень положительный потенциал. По этой причине заземляющие заземляющие и заземляющие проводники, подключенные непосредственно к стальной арматуре крупных железобетонных фундаментов, должны быть из меди или нержавеющей стали. Это также относится к подключению коротких проводов вблизи фундаментов.
Значение удельного сопротивления грунта это исходный и главный физический параметр для осуществления расчетов сопротивления заземления. Чем выше это значение, тем больше заземлителей потребуется, чтобы добиться требуемого значения сопротивления заземления. При расчете любого заземляющего устройства необходимо знать точное значение этого араметра в конкретном месте, где будем подключать заземление.
Оцинкованные стальные проводники или сборные шины, которые находятся в основании и соединены с токопроводящими проводниками, должны быть уложены в бетоне до земли. В колоннах и стенах заземляющие проводники могут быть выведены без защиты от коррозии. Впускные оцинкованные стальные стержни или проводники должны быть покрыты коррозией на минимальном расстоянии 30 см выше и ниже поверхности земли. В общем, битумных покрытий недостаточно. Невпитывающая изоляционная оболочка обеспечивает хорошую защиту, например, резиновые ленты или термоусадочные ленты.
Данный параметр грунта зависит от большого числа внешних факторов: температуры, влажности, состава, структуры и уплотненности грунта, времени года, присутствия солей, щелочных и кислотных остатков.
На основе различных геодезических исследований, проводимых в верхних слоях грунта, можно сделать вывод о том, что электрическая составляющая структуры земли носит выраженный вид слоев, которые имеют совершенно различное сопротивление с достаточно определенными горизонтальными границами. Причем удельное сопротивление в горизонтальном направлении практически одинаковое и изменяется несущественно. При этом верхний слой земли подвергается интенсивным сезонным изменениям, из-за сильных температурных колебаний, а так же от количества попадающей в почву влаги. Другие факторы, влияют менее выражено. Наибольшее значение удельного сопротивления наблюдается в зимнее время года , когда грунт промерзает, и летом – при высыхании последнего. Самым высоким значением обладают как раз на вечномерзлые грунты в зоне мерзлоты. У воды в переходном состоянии из жидкого в твердое практически не идут процессы передачи заряда. На рисунке ниже представлен график зависимости удельного сопротивления грунта от значения температуры, на котором все выше сказанное, очень хорошо видно:
Точки коррозии в соединительных звеньях повышают сопротивление заземляющей системы цепи - это похоже на достижение очень низких сопротивлений с помощью определенного типа заземляющих электродов и теряет это усилие только с одним плохим соединением или плохим использованием клемм или соединительных элементов.
Почвы с низким сопротивлением очень хороши для целей заземления, но сильно коррозийны. Удельная устойчивость почвы зависит от природных компонентов почвы, количества растворенных солей в почве и содержания влаги в почве. Коррозия увеличивается с уменьшением удельного сопротивления местности.
Характерно, что при снижении окружающей температуры всего до -5° Цельсия, значение удельного сопротивления увеличивается в 8 раз. Не менее важное значение, при расчетах заземления имеет и уровень влажности – при его даже незначительном падении у некоторых типов грунтов (пески, глина и суглинок) удельное сопротивление увеличивается в разы. Примеры этого, как раз, приводится в таблице ниже.
Чем более кислый ландшафт, тем выше степень коррозии. Перед проектированием и строительством любой системы заземления важно проверить рН почвы, где он предназначен для установки. Это делается для определения того, какой металл должна быть создана для обеспечения более длительной системы заземления жизнь.
Опыт показывает, что, несмотря на наличие таблиц удельной стойкости почвы для разных регионов, опыт показывает, что перед построением заземляющего заземления необходимо провести полное исследование удельного сопротивления участка в районе, где должна быть построена система заземления. Значения этого удельного сопротивления могут сильно варьироваться в зависимости от географии и физических характеристик местности. Даже при том же составе почвы удельное сопротивление в разных регионах может быть радикально иным.
Точное и правильное измерение удельного сопротивления грунта позволяет существенно снизить затраты при монтаже заземления. Так, нет необходимости устанавливать лишние заземлители. Для получения правильного результата измерения необходимо осуществлять в течение всего года, как минимум по разу в течение каждого временного сезона. Гораздо чаще все замеры проводят в конце весны – начала лета, возможное увеличение сопротивления учитывают, вводя различные повышающие коэффициенты, смотри таблицу ниже.
Поэтому нецелесообразно устанавливать эти значения вместе без каких-либо конкретных измерений и расчетов. Мы также предлагаем различные металлы: нержавеющие, оцинкованные, медные и средние, в соответствии с потребностями наших клиентов. Стойкими органическими загрязнителями являются токсичные химические вещества, которые трудно деградировать. накопленные в организмах и пищевой цепи, транспортируются. в воздухе, воде и мигрирующих видах через международные границы. Они откладываются от места их выпуска и, как правило, могут оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье человека или окружающую среду.
Для измерения можно использовать прибор МС-08 или его аналоги. В основу работы положен принцип магнитоэлектрического логометра. В приборе имеются две рамки – одна подсоединена как вольтметр, вторая – амперметр. Эти обмотки, при одномоментном включении, создают на ось измерительного прибора воздействия, имеющие прямо противоположные направления. В результате этого противодействия – отклонение стрелки прибора будет прямо пропорционально значению сопротивления. Шкала измерительного устройства проградуирована в омах. В МС-08 источником напряжения при проведении измерений выступает генератор (Г) постоянного тока, который приводится в движение за счет вращения ручкой. Также имеется выпрямитель (Вп) и прерыватель (П).
Чаще всего они основаны на человеческой деятельности. Некоторые СОЗ производятся для использования в качестве пестицидов, другие используются в качестве промышленных химических веществ и других нежелательных побочных продуктов, как сгорания или химических процессов, проводимых в присутствии соединений хлора. СОЗ имеют большую кумуляцию, т.е. имеют способность накапливаться в организме и вызывать различные заболевания. Стокгольмская конференция по 12 наиболее вредным стойким органическим загрязнителям в мире.
Виды, особенности и свойства СОЗ
Четыре из них непреднамеренно образованы: диоксины, фураны, гексахлорбензол и полихлорированные бисфенилы. Стороны Конференции решают полностью запретить производство, распространение и использование этих веществ. Первые девять применены к сельскому хозяйству как инсектициды и фунгициды или как биоциды для борьбы с малярией. В результате общепризнанных негативных последствий для человека и окружающей среды СОЗ в 1970-х годах запрещены для производства и использования во многих странах, включая Болгарию.
При включение питания на крайние электроды между средними появится разность напряжений U . Для однородного грунта значение U будет прямо пропорционально току I и удельному сопротивлению ρ и обратно пропорционально расстоянию между электродами а .
Исключением является только ДДТ с разрешенным использованием только для борьбы с малярией, особенно в африканских странах. Промышленные химикаты - Полихлорированные бифенилы и гексахлорбензол. ПХБ в основном используются в промышленности в качестве охлаждающих и диэлектрических жидкостей, в электрооборудовании, а также в качестве теплоносителей или изоляционных жидкостей в гидравлическом горном оборудовании, вакуумных насосах, контейнерах рабочей жидкости. ПХД также используются для производства смазочных материалов, восков, красителей, препаратов для обработки поверхности для текстильных изделий; огнеупорные стеновые покрытия, мебель, крыши, фильтры, асфальт; адгезивы для водонепроницаемых покрытий; пластификаторы для пластмасс поливинилхлорида; резиновые уплотнения; наполнители для склеивания бетона; печатные краски; Изоляции.
откуда следует, что удельное сопротивление определяется так:
ρ = 2πaU/I . или из соотношений ρ = 2πaR
Чем выше расстояние между электродами, тем больший объем земли охватывается , генерируемым токовыми электродами. Изменяя значение а можно увидеть зависимость значения удельного сопротивления грунта от этого параметра. Для однородной земли значение ρ будет практически везде одинаковым.
ПХБ запрещены для мирового производства в 1980-х годах. Они используются в промышленных целях, таких как диэлектрики в трансформаторных и гидравлических маслах, жидкие хладагенты в химической промышленности, присадки для краски, тонеры и пластмассы. Производство и использование ГХБ запрещено.
Непреднамеренно образованные СОЗ представляют собой полихлорированные дибензодиоксины и полихлорированные дибензофураны, более известные как «диоксины и фураны». Это побочные продукты, которые образуются непреднамеренно и высвобождаются из термических процессов с участием органических веществ и хлора в результате неполного сгорания или химических реакций и не имеют применения в жизни. Эти две группы довольно канцерогенны и чаще всего воздействуют на почвы и сильно повреждают их, а следовательно, растительность, а оттуда через пищевую цепь они также проникают в человека.
Для увеличения точности проводимых измерений
важно грамотно расположить на поверхности грунта измерительные щупы. При этом следует соблюдать следующие принципы
:
Щтыри нужно хорошо почистить от грязи, оставшейся от предыдущих измерений. Засохшая грязь сильно увеличивает полученное значение
Щупы монтируются в землю строго вертикально по прямой линии, на равном расстоянии друг от друга
Растояние между измерительными щупами должно быть минимум в пять раз больше, чем глубина, на которую забиты щупы
Измерительные щупы желательно вдавливать или забивать в грунт – это даст хороший контакт с землей. Вкручивать стержни не советую – при этом между электродом и землей появляется воздушная прослойка, вносящая погрешность в результат измерений
В почве эти вещества имеют большое скопление и нарушают общую структуру. Пестициды широко используются в сельском хозяйстве в 1960-х годах, а в некоторых странах также для борьбы с малярией. Острая токсичность, накопление в организмах человека и животных, высокая экологическая устойчивость, легкость транспорта по воздуху и воде и мигрирующие виды, откладывая их далеко от места их освобождения, привели к запрету на их использование и использование. Следующие пестициды включены в группу стойких органических загрязнителей, охватываемых Стокгольмской конвенцией: альдрин, дильдрин, эндрин, мирекс, токсафен, гексахлорбензол, гептахлор, хлордан и ДДТ.
Измерения необходимо осуществлять в отдалении от металлоконструкций и трубопроводов, которые могут влиять на погрешность и точность.
Приблизительное значение удельного сопротивления можно вычислить с помощью метода пробного электрода. В нем измерительный электрод погружают вертикально в грунт, чтобы над землей оставалось всего 60-70 см, после чего с помощью прибора МС-08 осуществляют замер сопротивления электрода. После чего делают коррекцию полученных данных, используя приближенные значения сопротивления вертикальных значений (смотри таблицу ниже), в результате находя приближенное значение. Измерение лучше всего проводить в двух-трех местах и за рабочее значение принять среднее значение.
Стойкость и деградация: Олдрин легко метаболизируется до дильдрина в растительных и животных организмах. Почва стабильна, деградирует относительно медленно и устойчива к стирке. Токсичность: Олдрин токсичен для людей. Летальная доза для взрослых оценивается примерно в 80 мг. Кг-1 массы тела. Токсичность альдрина для водных организмов варьируется в широких пределах. Поскольку наиболее чувствительными из беспозвоночных животных являются водные насекомые.
Максимальные уровни остатков альдрина в водах варьируются от 0, 1 до 180 мкг. Стойкость и деградация: Дильдрин характеризуется высокой устойчивостью почвы с периодом полураспада для умеренного климата 3-4 года и накапливается в организмах. Токсичность: Дильдрин очень токсичен для рыб и умеренно-теплокровный. Олдрин и дильдрин в основном повреждают центральную нервную систему.
Страница 3 из 4
8-8. РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ
Расчет заземляющих устройств сводится главным образом к расчету собственно заземлителя, так как заземляющие проводники в большинстве случаев принимаются по условиям механической прочности и стойкости к коррозии по ПТЭ и ПУЭ. Исключение составляют лишь установки с выносным заземляющим устройством. В этих случаях рассчитываются последовательно включаемые сопротивления соединительной линии и заземлителя, так, чтобы их суммарное сопротивление не превышало допустимого.
Следует особо выделить вопросы расчета заземляющих устройств для заполярных и северо-восточных районов нашей страны. Для них характерны многомерзлые грунты, имеющие удельное сопротивление поверхностных слоев на один - два порядка выше, чем в обычных условиях средней полосы СССР.
Расчет сопротивления заземлителей в других районах СССР производится в следующем порядке:
1. Устанавливается необходимое по ПУЭ допустимое сопротивление заземляющего устройства r
зм. Если заземляющее устройство является общим для нескольких электроустановок, то расчетным сопротивлением заземляющего устройства является наименьшее из требуемых.
2. Определяется необходимое сопротивление искусственного заземлителя с учетом использования естественных заземлителей, включенных параллельно,из выражений
Прямые доказательства канцерогенности у людей отсутствуют. Стойкость и деградация: Эндрин характеризуется высокой устойчивостью почвы. Длительное непрерывное воздействие рыбы имеет коэффициенты биоаккумуляции от 14 до 18. Стойкость и деградация: Хлорид характеризуется высокой устойчивостью почвы с периодом полураспада около 4 лет. Устойчивость и высокий коэффициент распределения позволяют связывать вещество с водными осадками и накапливаться в организме. Максимальные уровни остатков хлордана в водах варьируются от 1, 5 до 6 мкг.
Хлордан вызывает изменения функции внутренних секреторных желез и классифицируется как вещество с возможным канцерогенным воздействием на человека. Использование: В основном гептахлор используется для борьбы с насекомыми-почвами и термитами, а также вредителями насекомых хлопчатника, саранчи и комаров. Метаболит гептахлор - гептахлорепоксид, значительно более устойчив. Стойкость и деградация: в почве, растениях и животных гептахлор метаболизируется до эпоксида гептахлора, который в биологических средах значительно более устойчив и канцерогенен.
Или
(8-14)
где r
зм -допустимое сопротивление заземляющего устройства по п. 1, R
и-сопротивление искусственного заземлителя; R
е-сопротивление естественного заземлителя. Определяется расчетное удельное сопротивление грунта расч с учетом повышающих коэффициентов, учитывающих высыхание грунта летом и промерзание зимой.
При отсутствии точных данных о грунте можно воспользоваться табл. 8-1, где приведены средние данные по сопротивлениям грунтов, рекомендуемые для предварительных расчетов.
Таблица 8-1
Средние удельные сопротивления грунтов и вод, рекомендуемые для предварительных расчетов
Грунт |
Удельное |
Грунт |
Удельное |
Суглинок |
|||
Земля садовая |
|||
Известняк |
|||
Чернозем |
|||
Вода: |
50 |
||
Песок крупнозернистый с валунами |
Примечание. Удельные сопротивления грунтов определены при влажности 10-20% к массе грунта
Измерение удельного сопротивления для получения более надежных результатов производят в теплое время года (май - октябрь) в средней полосе СССР. К измеренному значению удельного сопротивления грунта в зависимости от состояния грунта и от количества осадков вводятся поправочные коэффициенты к
, учитывающие изменение вследствие высыхания и промерзания грунта, т. е. расч = к
Значения к
, рекомендованные ВЭИ для средней полосы СССР, приведены в табл. 8-8; для других климатических зон они принимаются по данным табл. 8-2.
4. Определяется сопротивление растеканию одного вертикального электрода R
в.о. формулам табл. 8-3. Эти формулы даны для стержневых электродов из круглой стали или труб.
При применении вертикальных электродов из угловой стали в формулу вместо диаметра трубы подставляется эквивалентный диаметр уголка, вычисленный по выражению
(8-15)
Где b
- ширина сторон уголка.
(8-16)
Где R
в.о. - сопротивление растеканию одного вертикального электрода, определенное в п. 4; R
и - необходимое сопротивление искусственного заземлителя; К
и,в,зм - коэффициент использования вертикальных заземлителей.
Таблица 8-2
Значение повышающего коэффициента к для различных климатических зон
Данные, характеризующие климатические зоны и тип применяемых электродов |
Климатические зоны СССР |
|||
1. Климатические признаки зон : |
||||
Средняя многолетняя низшая температура (январь), С |
от - 20 |
от - 14 |
от - 10 |
от 0 |
Средняя многолетняя низшая температура (июль), С |
от +16 |
от +18 |
от +22 |
от +24 |
Среднегодовое количество осадков, см |
||||
Продолжительность замерзания вод, дни |
||||
2. Значение коэффициента к : |
||||
При применении стержневых электродов длиной 2 - 3 м и при глубине заложения их вершины 0,5 - 0,8 м |
||||
При применении протяженных электродов и при глубине заложения 0,8 м |
||||
Коэффициенты использования вертикальных заземлителей даны в табл. 8-4 при расположении их в ряд и в табл. 8-5 при размещении их по контуру
6. Определяется сопротивление растеканию горизонтальных электродов R
г по формулам табл. 8-3. Коэффициенты использования горизонтальных электродов для предварительно принятого числа вертикальных электродов принимаются по табл. 8-6 при расположении вертикальных электродов в ряд и по табл. 8-7 при расположении вертикальных электродов по контуру.
7. Уточняется необходимое сопротивление вертикальных электродов с учетом проводимости горизонтальных соединительных электродов из выражений
(8-17)
или 
Где R г - сопротивление растеканию горизонтальных электродов, определенное в п.6; R и - необходимое сопротивление искусственного заземлителя.
Таблица 8-3Формулы для определения сопротивления растеканию тока различных заземлителей
К и,в,зм, |
||
4 |
0,66-0,72 |
|
4 |
0,76-0,80 |
|
4 |
0,84-0,86 |
Отношение расстояний между вертикальными электродами к их длине |
Число вертикальных электродов |
К и,в,зм, |
2 |
0,84-0,87 |
|
2 |
0,90-0,92 |
|
2 |
0,93-0,95 |
Таблица 8-6
Коэффициенты использования
К
и,г,зм горизонтальных соединительных электродов,
в ряду из вертикальных электродов
Коэффициенты использования
К
и,г,зм вертикальных соединительных электродов
в контуре из вертикальных электродов
Отношение расстояний между вертикальными электродами к их длине |
Число вертикальных электродов в контуре |
||||||||
8. Уточняется число вертикальных электродов с учетом коэффициентов использования по табл. 8-4 и 8-5:
Окончательно принимается число вертикальных электродов из условий размещения.
9. Для установок выше 1000 В с большими токами замыкания на землю проверяется термическая стойкость соединительных проводников по формуле (8-11).
Пример 1
. Требуется рассчитать контурный заземлитель подстанции 110/10 кВ со следующими данными: наибольший ток через заземление при замыканиях на землю на стороне 110 кВ - 3,2 кА, наибольший ток через заземление при замыканиях на землю на стороне 10 кВ - 42 А; грунт в месте сооружения подстанции - суглинок; климатическая зона 2; дополнительно в качестве заземления используется система тросы - опоры с сопротивлением заземления 1,2 Ом.
Решение 1. Для стороны 110 кВ требуется сопротивление заземления 0,5 Ом, Для стороны 10 кВ по формуле (8-12) имеем:
где расчетное напряжение на заземляющем устройстве U
расч принято равным 125 В, так как заземляющее устройство используется также и для установок подстанции напряжением до 1000 В.
Таким образом, в качестве расчетного принимается сопротивление r
зм = 0,5 Ом.
2.Сопротивление искусственного заземлителя рассчитывается с учетом использования системы тросы-опоры
3. Рекомендуемое для предварительных расчетов удельное сопротивление грунта в месте сооружения заземлителя (суглинка) по табл. 8-1 составляет 1000 Ом м. Повышающие коэффициенты к для горизонтальных протяженных электродов при глубине заложения 0,8 м равны 4,5 и соответственно 1,8 для вертикальных стержневых электродов длиной 2 - 3 м при глубине заложения их вершины 0,5 - 0,8 м.
Расчетные удельные сопротивления: для горизонтальных электродов расч.г = 4,5х100 = 450 Ом м; для вертикальных электродов расч.в= 1,8х100 = 180 Ом м.
4. Определяется сопротивление растеканию одного вертикального электрода - уголка № 50 длиной 2,5 м при погружении ниже уровня земли на 0,7 м по формуле из табл. 8-3:
Где d
= d
y,эд= 0,95; b
= 0,95x0,95 = 0,0475 м; t
=0,7 + 2,5/2 = 1,95 м;
5. Определяется примерное число вертикальных заземлителей при предварительно принятом коэффициенте использования К
и,в,зм = 0,6:
6. Определяется сопротивление растеканию горизонтальных электродов (полосы 40х4 мм 2), приваренных к верхним концам уголков. Коэффициент использования соединительной полосы в контуре К
и,г,зм при числе уголков примерно 100 и отношении a/l
= 2 по табл. 8-7 равен 0,24.
Сопротивление растеканию полосы по периметру контура (l
= 500 м) по формуле из табл. 8-3 равно: 
7. Уточненное сопротивление вертикальных электродов
К
и, г, зм = 0,52, принятом из табл. 8-5 при n
= 100 и a/l
= 2: 
Окончательно принимается 116 уголков.
Дополнительно к контуру на территории устраивается сетка из продольных полос, расположенных на расстоянии 0,8-1 м от оборудования, с поперечными связями через каждые 6 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.
9. Проверяется термическая стойкость полосы 40 × 4 мм 2 .
Минимальное сечение полосы из условий термической стойкости при к. з. на землю в формуле (8-11) при приведенном времени протекания тока к. з. t
п = 1,1 равно: 
Таким образом, полоса 40 × 4 мм 2 условию термической стойкости удовлетворяет.
Пример 2.
Требуется рассчитать заземление подстанции с двумя трансформаторами 6/0,4 кВ мощностью 400 кВА со следующими данными: наибольший ток через заземление при замыкании на землю на стороне 6 кВ 18 А; грунт в месте сооружения - глина; климатическая зона 3; дополнительно в качестве заземления используется водопровод с сопротивлением растеканию 9 Ом.
Решение. Предполагается сооружение заземлителя с внешней стороны здания, к которому примыкает подстанция, с расположением вертикальных электродов в один ряд длиной 20 м; материал - круглая сталь диаметром 20 мм, метод погружения - ввертывание; верхние концы вертикальных стержней, погруженные на глубину 0,7 м, приварены к горизонтальному электроду из той же стали.
1. Для стороны 6 кВ требуется сопротивление заземления, определяемое формулой (8-12): 
где расчетное напряжение на заземляющем устройстве принято равным 125 В, так как заземляющее устройство выполняется общим для сторон 6 и 0,4 кВ.
Согласно ПУЭ сопротивление заземления не должно превышать 4 Ом. Таким образом, расчетным является сопротивление заземления r
зм = 4 Ом.
2. Сопротивление искусственного заземлителя рассчитывается с учетом использования водопровода в качестве параллельной ветви заземления 
3. Рекомендуемое для расчетов сопротивление грунта в месте сооружения заземления (глина) по табл. 8-1 составляет 70 Ом*м. Повышающие коэффициенты к
для 3-й климатической зоны по табл. 8-2 принимаются равными 2,2 для горизонтальных электродов при глубине заложения 0,7 м и 1,5 для вертикальных электродов длиной 2-3 м при глубине заложения их верхнего конца 0,5-0,8 м.
Расчетные удельные сопротивления грунта:
для горизонтальных электродов расч.г = 2,2 × 70 = 154 Ом*м;
для вертикальных электродов расч.в= 1,5х70 = 105 Ом*м.
4. Определяется сопротивление растеканию одного стержня диаметром 20 мм, длиной 2 м при погружении ниже уровня земли на 0,7 м по формуле из табл. 8-3:
5. Определяется примерное число вертикальных заземлителей при предварительно принятом коэффициенте использования К
и. г. зм = 0,9
6. Определяется сопротивление растеканию горизонтального электрода из круглой стали диаметром 20 мм, приваренного к верхним концам вертикальных стержней.
Коэффициент использования горизонтального электрода в ряду из стержней при числе их примерно 6 и отношении расстояния между стержнями к длине стержнями a/l
= 20/5х2 = 2 в соответствии с табл. 8-6 принимается равным 0,85.
Сопротивление растеканию горизонтального электрода определяется по формуле из табл. 8-3 и 8-8:
Таблица 8-8
Коэффициенты повышения сопротивления по отношению к измеренному
удельному сопротивлению грунта (или сопротивлению заземления)
для средней полосы СССР
Примечания:
1) к
1 применяется, если измеренная величина (Rх) соответствует примерно минимальному значению (грунт влажный - времени измерений предшествовало выпадение большого количества осадков);
2) к
2 применяется, если измеренная величина (Rх) соответствует примерно среднему значению (грунт средней влажности - времени измерений предшествовало выпадение небольшого количества осадков);
3) к
3 применяется, если измеренная величина (Rх) соответствует примерно наибольшему значению (грунт сухой - времени измерений предшествовало выпадение незначительного количества осадков).
7. Уточненное сопротивление растеканию вертикальных электродов 
8. Уточненное число вертикальных электродов определяется при коэффициенте использованияК
и. г. зм= 0,83, принятом из табл. 8-4 при n
= 5 и a/l
= 20/2х4 = 2,5 (n
= 5 вместо 6 принято из условия уменьшения числа вертикальных электродов при учете проводимости горизонтального электрода) 
Окончательно принимается четыре вертикальных стержня, при этом сопротивление растеканию несколько меньше расчетного.
