Расчет заземления: Расчет заземления

Содержание

Расчёт заземления — онлайн калькулятор

   

Верхний слой грунта:

Песок сильно увлажненный (60)Песок умеренно увлажненный (130)Песок влажный (400)Песок слегка влажный (1500)Песок сухой (4200)Песчаник (1000)Супесок (300)Супесь влажная (150)Суглинок сильно увлажненный (60)Суглинок полутвердый, лессовидный (100)Суглинок промерзший слой (190)Глина (при t > 0°С) (60)Торф при t = 0°С (50)Торф при t > 0°С (40)Солончаковые почвы (при t > 0°С) (25)Щебень сухой (5000)Щебень мокрый (3000)Дресва (при t > 0°С) (5500)Садовая земля (40)Чернозем (50)Речная вода (1000)Гранитное основание (при t > 0°С) (22500)Песок сильно увлажненный (60)Песок сильно увлажненный (60)Песок сильно увлажненный (60)Песок сильно увлажненный (60)

Климатический коэффициент:

Климатическая зона I (Верт. — 1.9; Горизонт. — 5.75)Климатическая зона II (Верт. — 1.7; Горизонт. — 4.0)Климатическая зона III (Верт. — 1.45; Горизонт. — 2.25)Климатическая зона IV (Верт. — 1.3; Горизонт. — 1.75)Климатическая зона I (Верт. — 1.9; Горизонт. — 5.75)Климатическая зона I (Верт. — 1.9; Горизонт. — 5.75)Климатическая зона I (Верт. — 1.9; Горизонт. — 5.75)Климатическая зона I (Верт. — 1.9; Горизонт. — 5.75)

Нижний слой грунта:

Песок сильно увлажненный (60)Песок умеренно увлажненный (130)Песок влажный (400)Песок слегка влажный (1500)Песок сухой (4200)Песчаник (1000)Супесок (300)Супесь влажная (150)Суглинок сильно увлажненный (60)Суглинок полутвердый, лессовидный (100)Суглинок промерзший слой (190)Глина (при t > 0°С) (60)Торф при t = 0°С (50)Торф при t > 0°С (40)Солончаковые почвы (при t > 0°С) (25)Щебень сухой (5000)Щебень мокрый (3000)Дресва (при t > 0°С) (5500)Садовая земля (40)Чернозем (50)Речная вода (1000)Гранитное основание (при t > 0°С) (22500)Песок сильно увлажненный (60)Песок сильно увлажненный (60)Песок сильно увлажненный (60)Песок сильно увлажненный (60)

Количество верт. заземлителей:

1 вертикальный заземлитель2 вертикальных заземлителя3 вертикальных заземлителя4 вертикальных заземлителя5 вертикальных заземлителей6 вертикальных заземлителей7 вертикальных заземлителей8 вертикальных заземлителей9 вертикальных заземлителей10 вертикальных заземлителей11 вертикальных заземлителей12 вертикальный заземлителей13 вертикальных заземлителей14 вертикальных заземлителей15 вертикальных заземлителей16 вертикальных заземлителей17 вертикальных заземлителей18 вертикальных заземлителей19 вертикальных заземлителей20 вертикальных заземлителей1 вертикальный заземлитель1 вертикальный заземлитель1 вертикальный заземлитель1 вертикальный заземлитель

Глубина верхнего слоя грунта, H (м):

Длина вертикального заземлителя, L1 (м):

Глубина горизонтального заземлителя, h3 (м):

Длина соединительной полосы, L3 (м):

Диаметр вертикального заземлителя, D (м):

Ширина полки горизонтального заземлителя, b (м):

 

Удельное электрическое сопротивление грунта (ом/м):

Сопротивление одиночного верт. заземлителя (ом):

Длина горизонтального заземлителя (м):

Сопротивление горизонтального заземлителя (ом):

Общее сопротивление растеканию электрического тока (ом):

 

*Формат ввода — х.хх (разделитель — точка)

Примеры расчёта заземляющего устройства

Необходимость заземления

Несмотря на всю важность, расчёт защитного заземления и его установка стали обязательными относительно недавно. Ещё несколько десятилетий назад при обеспечении электроэнергией деревянных жилых домов проводили только нулевой провод и фазу, в то время как на производствах с целью обеспечения безопасности уже использовали заземление и зануление оборудования

В основе этих процессов лежит понятие нейтрали.

Этим термином в электрике принято обозначать место схождения трёх фаз, соединённых звездой. Вместе с заземлением эта точка образует глухозаземлённую нейтраль трансформатора. Чтобы заземлить электроприборы, их нужно соединить с нейтралью посредством специально приваренной шины. Для зануления оборудования нейтраль требуется соединить с нулевой шиной.

Сегодня в жилых и общественных зданиях заземляют водопроводные, канализационные, газопроводные трубы, а также распределительные электрощитки. Защитное заземление создают путём соединения с землёй металлических, не проводящих ток конструкций, которые могут оказаться под напряжением. Оно является обязательным для сетей:

  • Переменного тока — при напряжении от 380 В.
  • Постоянного тока — при напряжении от 440 В.

Методика расчета

Расчет делается исходя от того, какое заземление используется. В формуле указывается количество используемых заземлителей, их длину и толщину. Также все зависит и от параметров грунта, который окружает частный дом.

Существует несколько вариантов установки заземлителей. Это такие методы, как:

  1. Вертикальный. Делиться на два подвида: тот, что устанавливают у поверхности и тот, что монтируют с заглублением (предпочтительно на 70 см).
  2. Горизонтальный. Делиться на два подвида: с установкой по поверхности грунта и в траншее (предпочтительно 50 – 70 см).

Заземление включает в себя горизонтальные и вертикальные стержни, расчет которых осуществляется отдельно. В зависимости от длинны стержня, берется дистанция между ними, т. е. размер а должен быть кратен размеру L. Пример: а = 1xL; а = 2xL.

Формула, по которой делается расчет одиночного вертикального стержня, который не закапывается в почву, выглядит следующим образом:

где:

  • p – удельное сопротивление почвы;
  • l – длина заземлителя;
  • D – диаметр электрода.

Примечание: если заземление имеет угловой профиль с шириной b, то d = 0.95b.

Расчет заземлителя, который монтируют с углублением на 70 см (h = 0,7 м) в землю, производится по следующей формуле:

Горизонтальное заземление у поверхности рассчитывается по формуле:

Примечание: формула предоставлена для прямоугольного и трубного профиля с шириной полки b, для полосы считать d нужно с учетом d= 0.5b.

Расчет электрода, который располагается в траншее 70 см (h = 0,7 м), производится по следующей формуле:

Для полосы шириной b необходимо считать d =0,5 b.

Расчет суммарного сопротивления заземлителя осуществляется следующим образом:

где:

  • n – численность вертикальных заземлителей;
  • Rв и Rг – сопротивления заземленных элементов;
  • nв – коэффициент употребления заземлителей.

Этот коэффициент берется из таблицы:

Методом коэффициента использования можно определить, какое воздействие проявляют друг на друга токи растекания с заземлителей при их разнообразном размещении. Например, если их объединить параллельно, то токи растекания электродов имеют взаимное действие на каждый элемент. Поэтому при минимальной дистанции между элементами, сопротивление заземленного контура будет значительно больше.

Заземление происходит по нескольким схемам расположения электродов. Самой распространенной считается схема в виде треугольника. Но это не обязательная конфигурация электродов. Также их можно разместить в одну линию или последовательно по контуру. Такой вариант удобен в том случае, когда для обустройства системы был выделен небольшой узкий участок на земле.

Дополнительно вы можете проверить результат, воспользовавшись онлайн-калькулятором для расчета заземления!

Заземляющий проводник соединяет с электрическим щитом сам контур конструкции. Ниже приведены схемы:

При проведении расчетов заземления важно обеспечить точность, чтобы не допустить ухудшения электробезопасности. Чтобы не допустить ошибки в расчетах, вы можете воспользоваться специальными программами для расчета заземления в интернете, с помощью которых можно точно и быстро рассчитать нужные значения!. На видео ниже наглядно демонстрируется пример расчетных работ в программе Электрик:

На видео ниже наглядно демонстрируется пример расчетных работ в программе Электрик:

Вот по такой методике производится расчет заземления для частного дома. Надеемся, предоставленные формулы, таблицы и схемы помогли вам самостоятельно справиться с работой!

Наверняка вам будет интересно:

  • Схема электрического отопления дома
  • Как сделать молниеотвод своими руками
  • Что такое система уравнивания потенциалов

Скачать

 Электрик — Бесплатная программа для электриков и проектировщиков предназначена в помощь электрификаторам всех уровней в быту

Программа позволяет:-рассчитать мощность по 1ф/3ф току. -рассчитать ток по 1ф/3ф мощности.-по заданому сечению и условиям прокладки оределить ток и мощность.-рассчитать потери напряжения-рассчитать токи короткого замыкания-определить диаметр провода,кабеля,шнура и спецкабеля.-определить сечение провода,кабеля,шнура и спецкабеля-проверить выбранное сечение на:-нагрев-экономическую плотность тока-потери напряжения-корону -выбрать сечение провода,кабеля,шнура и спецкабеля при определенной прокладке и потерю напряжения для проводников до 1000 В при определенной длине.-определить ток плавки материала проводника.-определить сопротивление.-определить нагрев.-определить энергию электрической цепи.-определить количество теплоты,выделяющейся в цепи(работа).-расчитать заземление,как одиночного так и контора.-расчитать промерзания грунта для работ по заземлению и прокладке кабелей-выбрать автоматы защиты-произвести расчет работ и выбор оборудования связанных с электрификацией.и многое другое.

Сайт программы: http://rzd2001.narod.ru/load.html

Программа Заземление — предназначена для расчета заземления

Программа Заземление сводится к определению длины горизонтального заземлителя (обвязка) и числа вертикальных заземлителей (стержней) при заданных условиях.

Тестировалась на Win 9x, Win XP, Win 7, Win 8, Win 10Инсталляции не требуетсяДля работы программы в Win 9x необходима библиотека для программ написанных на языке VB. Проверте, установлен ли у Вас файл C:\Windows\System\msvbvm60.dll Если у Вас его нет, то взять можно здесьУстанавливается файл msvbvm60.dll или в C:\Windows\System или в директорию программы.Подробная помощь и описание работы в программе zz.exe

Сайт программы: http://rzd2001.narod.ru/zz.html

Программа Расчет зон молниезащиты предназначена для расчета зон молниезащиты

Установите длину, ширину и высоту здания или сооружения,которое собираетесь защищать. Щелкните по последнему текстовому полю (желтое) и выберете n -среднегодовое число ударов молнии в 1 кв.км земной поверхностив месте расположения здания(сооружения) щелчком на соответствующемтекстовом поле в нижней правой части карты. Выберете из базы данных категорию защищаемого здания/сооружения. Выберете зону защиты: А или Б (щелкните на выбранное желтое поле)в соответствии с N (ожидаемое количество поражений молнией)Читайте примечание (кнопка «Примечание»). Выберете из 5-ти схем соответствующую вам и щелкните. Установите значения в левых текстовых полях и нажмите кнопку»Расчет»К каждому из пяти схем соответствует свое примечание(кнопка «Примечание»)Там же и формулы для расчета каждой схемы защиты.

Сайт программы: http://rzd2001.narod.ru/mz.html

Программа Короткое замыкание kz1000 v 1.1 предназначена для расчета токов короткого замыкания в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ kz1000

Программа позволяет:рассчитать ток 1-но(3-х) фазного короткого замыканияна кабельных и воздушных линиях.Расчет в программе ведется согласно указаниям ГОСТ 28249-93 «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ».

Сайт программы: http://rzd2001.narod.ru/kz.html

«ElectriCS Storm»

Более сложной в использовании программой, для работы с которой требуются навыки моделирования, является ElectriCS Storm. Использовать ее для вычислений заземляющего контура дома не целесообразно, т. к. вы скорее всего запутаетесь и рассчитаете все с ошибками. Мы рекомендуем работать с данным софтом профессионалам в области энергетики или же студентам ВУЗов пересекающихся специальностей.

Преимуществом данного программного продукта является то, что можно осуществлять проектирование заземляющего устройства (ЗУ) и тем самым выводить 3D модель готовых защитных контуров. Помимо этого функциональные возможности программы позволяют рассчитывать электромагнитную обстановку и заземление подстанций.

Все чертежи можно сохранять в dwg формате, благодаря чему потом их можно открыть в AutoCAD.

Расчет заземляющего контура

Расчёт заземления выполняется для того чтобы выявить сопротивление контура заземления, который сооружается при эксплуатировании, его габариты и форму.

Конструкция контура включает в себя:

  • Вертикальный заземлитель;
  • Горизонтальный заземлитель;
  • Заземляющий проводник.

Вертикальные устройства углубляются в грунт на определенное расстояние. Горизонтальные устройства объединяет между собой вертикальные составляющие элементы. При помощи заземляющего проводника происходит соединение контура заземления прямо с электрическим щитком. Габариты и число этих заземлителей, интервал между ними, удельное сопротивление почвы – все эти параметры полностью зависят на сопротивление заземления. К чему сводится расчёт?

Из-за заземления опасный потенциал отправляется в грунт, поэтому создается защита людей от удара электротоком. Величина электротока стекания в грунт зависит от сопротивления контура заземления. Чем сопротивление ниже, тем величина опаснейшего потенциала на поверхности пораженной электрической установки будет минимальнее. Устройства заземления должны удовлетворять возложенным на них особым требованиям, а именно данных сопротивления и растеканию электротоков и распределения опасного для жизни потенциала.

Исходя из этого, главный расчёт заземления защиты ведется к определению сопротивления и растеканию электротока устройства. Это сопротивление в прямой зависимости от габаритов и числа электропроводников заземления, интервала между ними, глубины их монтирования и электропроводимости почвы.

Инструкция

Для выполнения расчетов в специальные поля необходимо внести исходные показатели:

  1. Почва верхнего слоя грунта. Удельное сопротивление грунта изменяется при разном его составе (песчаная почва, супесь, суглинок, глина, чернозем и т.д.) и степени увлажненности (сухой, умеренно, сильно увлажненный и т.д.). Это значение необходимо выбрать из выпадающего меню.
  2. Климатический коэффициент. Он зависит от климатической зоны. Его значение также выбирается из выпадающего меню. Свою климатическую зону можно определить, воспользовавшись таблицей.
Климатические показатели зон
СезонIIIIIIIV
Усредненное значение самых низких температурных показателей за январь, °C-20+15-14+10-10 до 00+5
Усредненное значение самых

высоких температурных показателей за июль, °C

+16+18+18+22+22+24+24+26
  1. Нижний слой грунта. Данный показатель выбирается аналогично п.1.
  2. Численный показатель вертикальных заземлителей.
  3. Углубленность поверхностной толщи грунта, м.
  4. Метраж вертикального заземлителя, м. Для защиты заземлителя от климатических воздействий, величина этого показателя должна составлять не менее 1,5 – 2 м.
  5. Глубина горизонтального заземления, м. По той же причине, это заземление располагают на глубине более 0,7 м.
  6. Длина соединительной полосы, м.
  7. Диаметр вертикального заземлителя, м., зависит от материала, из которого он будет выполнен: полоска 12х4 – 48 мм2; уголок 4х4; стальной стержень (диаметр) – 10 мм2; стальная труба (толщина стенки) – 3,5 мм.
  8. Ширина горизонтального заземлителя, м.

Пользователю достаточно выполнить ряд несложных действий, а программа сама рассчитает следующие показатели и приведет подробный отчет:

  • удельное электросопротивление земли;
  • сопротивление единичного вертикального заземлителя;
  • длина горизонтального заземлителя и его сопротивление;
  • общее сопротивление растеканию электрического тока.

355

«Электрик»

Первый программный продукт, который хотелось бы рассмотреть, называется «Электрик». Мы уже говорили о нем, когда рассматривали лучшие программы для расчета сечения кабеля. Так вот и с вычислениями параметров заземляющего контура «Электрик» может запросто справиться. Преимущество данного продукта заключается в том, что он достаточно прост в использовании, русифицирован и к тому же есть возможность бесплатного скачивания. Увидеть интерфейс программы вы можете на скриншотах ниже:

Все, что вам нужно – задать исходные данные, после чего нажать кнопку «Расчет контура». В результате вы получите не только подробную методику вычислений с используемыми формулами, но и чертеж, на котором будет изображен готовый контур заземления. Что касается точности расчетных работ, то тут мы рекомендуем использовать только самые последние версии программы, т.к. в устаревших версиях множество недоработок, которые были устранены со временем. Если вам нужно рассчитать заземляющий контур для частного дома либо более серьезных сооружений, к примеру, котельной либо подстанции, рекомендуем использовать данный продукт.

Расчет заземления в программе Электрик показан на видео:

Важные моменты: расчет контура заземления

Надо принять во внимание на такой момент – получаемые на практике данные всегда отличны от расчётов, проводимых в теории. В случае глубинного или модульного монтирования – разница связывается с тем, что в формуле расчёта обычно применяется несменяемое оценочное удельное сопротивление почвы на всей глубине электродов

Хотя на практике, такого никогда не происходит.

Даже если характер земли не изменяется – его удельное сопротивление сокращается с глубиной: почва становится наиболее плотной, наиболее влажной; на глубине от 5-ти метров обычно присутствуют водоносные слои. По факту, полученное сопротивление будет ниже того что получено в расчетах значительно (в 90 % ситуаций выходит сопротивление заземления в три раза меньше). В случае электролитного заземления – различие связывается с тем, что в формуле расчёта применяется коэффициент «С», который берут в расчёт как среднюю величину поправки, которую нельзя представить в качестве формул и зависимостей.

Получают коэффициент из большого количества характеристик почвы:

  • Температурный режим;
  • Уровень влаги;
  • Рыхлость;
  • Диаметр частиц;
  • Гигроскопичность;
  • Концентрация солей.

Процесс формирования щелочи продолжительный и относительно постоянный. Со временем концентрация электролита в земле возрастает. Также возрастает объём почвы с присутствием электролита окружающего электрод. Через несколько лет после монтирования «полезный» объём, который получился можно описать 3-метровым радиусом вокруг электрода. Поэтому, сопротивление электролитного заземления ZANDZ с годами значительно сокращается.

Замеры показали солидное снижение:

  • 4 Ома непосредственно после монтирования;
  • 3 Ома спустя 12 месяцев;
  • 1,9 Ома через 4 года.

Пример расчета заземляющего устройства будет представлен ниже.

Расчёт сопротивления

Правильный расчёт защитного заземления заключается в точном определении сопротивления растекания тока (Rз), которое зависит от множества факторов (влажности и плотности грунта, количества солей, конструктивных особенностей заземлительного устройства, диаметра и глубины погружения подключённого провода и др.).

Их снижение достигается путём уменьшения сопротивления растекания тока. Результатом такого снижения является уменьшение тока, проходящего сквозь тело человека при аварии.

В процессе расчёта заземления необходимо учитывать такой важный показатель, как удельное сопротивление грунта. Таблица ПУЭ позволяет узнать его для разных видов почвы:

  1. Песка с разным уровнем залегания подземных вод.
  2. Водонасыщенной супеси (пластинчатой и текучей).
  3. Пластичной и полутвёрдой глины.
  4. Суглинка.
  5. Торфа.
  6. Садовой земли.
  7. Чернозёма.
  8. Кокса.
  9. Гранита.
  10. Каменного угля.
  11. Мела.
  12. Глинистого мергеля.
  13. Пористого известняка.

Все представленные в таблице разновидности грунта отличаются разным уровнем влажности, которая также сказывается на конечном значении сопротивления растекания тока. Для его точного определения удельное сопротивление умножают на коэффициент сезонности. Эта цифра зависит от низшей температуры и способа расположения электродов (вертикального или горизонтального).

Помимо удельного сопротивления почвы (ρ), для подсчёта сопротивления растекания (Rз) необходимо знать длину электрода (l), диаметр прута (d) и глубину расположения средней точки заземлителя (h). Взаимосвязь этих величин отражается в формуле Rз = ρ/2πl∙ (ln (2l/d)+0.5ln ((4h+l)/(4h-l)).

Если основой заземлительной установки являются сваренные сверху вертикальные электроды (n), целесообразнее будет использовать формулу Rn = Rз/(n∙ Kисп), в которой буквами Kисп обозначается коэффициент использования электрода (с учётов влияния соседних). Его также легко найти в специальной таблице.

Независимо от выбранной формулы, при подсчёте защитного заземления следует принимать во внимание нормированное сопротивление заземлителя (для частного дома, источника тока или подстанции), размеры основных деталей конструкции и соединительных элементов, а также количество и метод соединения электродов (в ряд или в форме замкнутого контура). Проводить расчёт заземлительного контура имеет смысл только в том случае, если в качестве заземлителей используются искусственные элементы

Формул для определения сопротивления естественных заземлителей не существует

Проводить расчёт заземлительного контура имеет смысл только в том случае, если в качестве заземлителей используются искусственные элементы. Формул для определения сопротивления естественных заземлителей не существует.

Что важно знать

Заземление дома необходимо для того чтобы снизить напряжение соприкосновения до неопасного показателя. Благодаря ему потенциал направляется в землю и защищает человека от поражения электрическим током. В ПУЭ (Глава 1.7, п. 1.7.62.) указывается, что частный дом должен иметь сопротивление растекания при трехфазном питании 4 и 8 Ом (первое значение при 380 В, второе – 220 В), а при однофазном – 2 и 4 Ом.

Количество заземлителей необходимо выбрать таким образом, чтобы обеспечить нормативное сопротивление растеканию электрического тока. Чем меньше сопротивление — тем лучше, таким образом обеспечивается эффективность действия заземляющего устройства при выполнении функций защиты от действия электрического тока.

Электроды изготавливаются из меди, оцинкованной и черной стали. Профили сечения указаны на рисунке ниже:

Онлайн калькулятор для расчета заземления

Основные условия, которых следует придерживаться при монтировании заземляющих устройств это габариты приспособлений.

В зависимости от применяемого материала минимум по габаритам устройств должен быть не менее:

  • Полоса 12 на 4 – 48 мм2.
  • Уголок 4 на 4.
  • Круглая сталь – 10 мм2.
  • Труба из стали (размер стенки) – 3,5 миллиметров.

Длина стержня устройства для заземления должна быть не меньше полутора-двух метров.

Интервал между стержнями заземлителями берётся из соотношения их длины, то есть а=:

В зависимости от площади, которая позволяет и комфорта монтирования, стержни заземления можно устраивать в рядок, либо в качестве фигуры, треугольной, квадратной формы. А какова цель расчёта устройства для защиты? Главная задача расчёта – выявить число стержней заземлителей и размер полоски, которая их объединяет в единую конструкцию. Если кроме устройства заземления следует монтировать систему внешней защиты от молнии, можно воспользоваться специальной программой расчёта вероятности поражения объекта, который под защитой спецприёмника. Сервис разработан профессионалами.

Онлайн калькулятор дает возможность:

  • Провести верные расчеты;
  • Провести проверку надёжности устройства защиты от молнии;
  • Сделать более рациональный и правильный проект молниезащиты.

Это обеспечивает наименьшую цену конструкции и монтажа, сокращая не требуемый запас и применяя наименее высокие, наименее дорогостоящие в монтировании приёмники молнии

Также это обеспечивает наименьшее количество поражений устройства, понижая вторичные отрицательные последствия, что очень важно на объектах с большим количеством электроприборов (количество ударов молнии сокращается с сокращением высоты стержневых приёмников молнии)

Функционал сервиса дает возможность высчитать результативность запланированной защиты в виде доступных параметров:

  1. Вероятность попадания молнии в объекты устройства (прочность защитной системы высчитывается как 1 минус число вероятности).
  2. Количество поражений молнией в устройство заземления за 12 месяцев.
  3. Количество прорывов молнии, минуя защитный барьер, за 12 месяцев.

Зная эти информационные данные, создатель проекта сможет сравнить требования и нормативы с полученной надёжностью и предпринять мероприятия по перестройке конструкции защиты.

Пример расчета контура заземления

Для изготовления заземлителя обычно используется металлический уголок длиной 2,5-3 метра и размером 50х50 мм. При установке расстояние между элементами должно соответствовать их длине, или 2,5-3 метра. Показатель сопротивления для глиняного грунта будет 60 Ом*м. Согласно таблице климатических зон, значение сезонности для средней полосы составит около 1,45. Сопротивление будет равно: 60*1,45=87 Ом*м.

Пошаговый алгоритм монтажа заземления:

  1. Выкопать возле дома траншею по контуру глубиной 0,5 м.
  2. Забить в ее дно металлический уголок. Габариты его полки подобрать с учетом условного диаметра электродного элемента, который вычисляется по формуле d=0.95*p=0.995*0. 05=87 Ом*м.
  3. Определить глубину залегания средней точки уголка: h=0.5*l+t=0,5*2,5*0,5=1,75 м.
  4. Подставить данное значение в ранее описанную формулу для расчета величины сопротивления одного заземлителя. Полученный параметр в итоге составит 27,58 Ом.

Необходимое число электродов можно определить по формуле N=R1/(Kисп*Rнорм). В результате получится 7. Изначально в качестве Кисп применяется цифра 1. В соответствии с табличными данными, для семи заземлительных устройств значение составит 0,59. Подставив полученную величину в формулу расчета, получаем результат: для дачного участка необходимо использовать 12 электродных элементов.

Соответственно, производится новый перерасчет с учетом этого параметра. Кисп по таблице теперь составит 0,54. Если использовать это значение в формуле, то в результате получится 13 штук. Тогда величина сопротивления электродов будет равна 4 Ома.

Виды заземляющих конструкций

Расчёт заземления следует проводить с учётом того, где оно будет располагаться. По месту расположения заземляющая конструкция может быть:

  • Выносной. Заземлитель устанавливается за пределами площади, на которой находятся приборы, нуждающиеся в отведении электрического заряда.
  • Контурной. Электроды размещаются по контуру площади с оборудованием, а также внутри неё.

Заземление приборов, находящихся в закрытых помещениях, осуществляется путём прокладывания специальных магистралей для укладки проводов. Если электрооборудование располагается на открытой местности, необходимости в оборудовании магистралей нет, корпусы приборов могут соединяться с заземлительным контуром напрямую с помощью кабеля.

В качестве основных деталей в контурах могут использоваться естественные и искусственные заземлители. К первому типу относятся:

  • металлические корпуса зданий, соединённые с землёй;
  • свинцовые оболочки кабелей, колодцев, скважин;
  • подземные металлические коммуникации (кроме труб теплотрасс и магистралей для взрывчатых и горючих веществ).

Для отведения заряда от распределительных устройств и подстанций естественным путём обычно используются опоры отводящих воздушных линий электропередач. В качестве соединительных элементов в таких случаях выступают громозащитные тросы.

Когда возможность использования естественных элементов заземления отсутствует или они не дают нужного результата, их заменяют стержнями из угловой стали, стальными трубами или прутьями из стали.

Подключение дома к контуру заземления по системе TТ.

Для проведения такого подключения не требуется проводить разделений PEN проводника, фазный провод подключается к шине, изолированной от щита.

Подключается к шине, изолированной от щита совмещенный PEN проводник источника питания и дальше PEN считается просто нулевым проводом. Далее корпус щита подключается к контуру заземления дома.

На схеме видно, что контур заземления дома не имеет с PEN проводником электрической связи и если подключить заземление частного дома таким способом, то это имеет некоторые преимущества, по сравнению с подключением по системе TN-C-S.

К вашему заземлению будут подключены все потребители, в случае отгорания со стороны источника питания PEN проводника, что чревато негативными последствиями. А если ваше заземление связи с PEN проводником иметь не будет, то это гарантирует на корпусе электроприборов в доме — нулевой потенциал.

Бывает, что из-за неравномерной нагрузки по фазам (перекос фаз) появляется напряжение на нулевом проводнике, достигать которое может от 5 до 40 В. Когда существует связь между защитным проводником и нулем сети, то на корпусах быттехники в доме, тоже может возникать незначительный потенциал.

Должно сработать УЗО, если возникнет такая ситуация, но лучше на него не надеяться и до этой ситуации не доводить.

Можно сделать вывод из приведенных способов подключения контура заземления дома, что система заземления ТТ в частном доме более безопасна, но ее дороговизна является недостатком. Если применяется система ТТ, то должны обязательно устанавливаться защитные устройства, такие как УЗО и реле напряжения.

«Расчет заземляющих устройств»

Название второй программы говорит само за себя. Благодаря ей можно рассчитать не только контур заземления, но и молниезащиты, что также крайне необходимо. Интерфейс программки довольно простой, собственно, как и в рассмотренном выше аналоге. Выглядит форма для заполнения исходных данных следующим образом:

Если вам нужно выполнить простейший расчет заземляющего контура именно сейчас, можете воспользоваться нашим онлайн калькулятором расчета заземления. Точность вычислений конечно же уступает предоставленным в статье программным продуктам, однако все же приблизительные значения вы получите, на которые и стоит ориентироваться.

4. РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ. Электроснабжение и электрооборудование насосной станции

Похожие главы из других работ:

Значение Зуевской гидроэлектростанции

2.17 Расчет заземления

Все металлические части электроустановок, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под напряжение из-за повреждения изоляции, должны надежно соединятся с землей…

Оборудование теплопункта

4.2 Расчет защитного заземления

1. Определим удельное сопротивление грунта с учетом коэффициента сезонности по таблице, для вертикальных заземлителей Rрасч.в=RсRтабл.==1,45х40 ==58 Омхм, для горизонтального заземлителя Rрасч.г = R табл 3.5х40 =140 Омхм.

2…

Проектирование трансформаторной подстанции аэропорта

12. Расчет заземления

Заземлением называют преднамеренное электрическое соединение какой-либо части электроустановки или другой установки с заземляющим устройством. Заземляющее устройство — это совокупность заземлителя и заземляющих проводников…

Проектирование электроснабжения прессово-штамповочного цеха

3. Расчет заземления

Современные электроустановки

Расчет заземления

Прикосновение человека к частям электроустановки находящимся под напряжением вызываем электрический удар, нарушение сердечной деятельности, приводящее к смертельному исходу, ожоги наружных и внутренних органов…

Электрооборудование и электроснабжение механической мастерской котельной № 2

2.9 Расчет заземления

Ток однофазного замыкания на землю в сети 10кВ определяю по формуле:

Iз = U · (35 · Iкаб + Iв) / 350 (3.32)

где U — напряжение сети

Iкаб — общая протяжённость кабельных линий 10 кВ, км;

Iв — общая протяжённость воздушных линий 10 кВ…

Электрооборудование пассажирских лифтов

10. Расчет заземления электрооборудования

Для непосредственного соединения с землёй зануляемых и заземляемых частей электроустановок служат заземлители, которые могут быть естественными и искусственными. ..

Электроснабжение Аулиекольского района

1.9 Расчет заземления

Все металлические части электроустановки, нормально не находящиеся под напряжением, но которые могут оказаться под напряжением вследствие пробоя изоляции, должны быть надежно заземлены…

Электроснабжение и электрооборудование инструментального цеха

2.3.2 Расчет наружного заземления

Для обеспечения работы схемы уравнивания потенциалов выполняется контур наружного заземления.

Расчёт контура сводится к определению сопротивления и растеканию тока заземлителя, которое зависит от проводимости грунта…

Электроснабжение и электрооборудование насосной станции

4. РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

Для защиты людей от поражения током при повреждении изоляции применяются следующие меры: заземление и зануление…

Электроснабжение промышленных предприятий

9. Расчет заземления ГПП

9.1 Значение полного тока замыкания на землю на стороне высокого напряжения Iз , А, определяется из выражения

(9. 1)

Для шин 35кА значение емкостного тока равно

.

Сопротивление заземляющего устройства для сети высокого напряжения Rз, Ом, равно…

Электроснабжение ремонтно-механического цеха

2.7 Расчёт заземления

Защитное заземление-это преднамеренное электрическое соединение с землёй или её эквивалентом, металлических не токопроводящих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением…

Электроснабжение ремонтно-механического цеха

2.8 Расчёт заземления

Заземлением называется соединение с землёй металлических не токоведущих частей электроустановок.

1) Сопротивление заземляющих устройств до 1000 В должно быть не более 4 Ом. (ПУЭ) Rз=4 Ом.

Выбираем материал — угловая сталь50 Ч50 Ч5 мм.

Длина 2,5 м…

Электроснабжение токарного цеха предприятия

14. Расчёт заземления

Электроустановки напряжением до 1кВ в жилых, общественных и промышленных зданий и наружних установках должны, как правило получать питание от источника с глухозаземлённой нейтралью с применением системы TN. ..

ЭСН и ЭО механического цеха тяжелого машиностроения

Расчет заземления

В сетях напряжением до 1000 В, работающих с изолированной нейтралью, а также в сетях выше 1 кВ, обязательной защитной мерой является заземление металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением при пробое изоляции…

его необходимость и выполнение расчета

Рассчитать заземление – конечно, важная задача. Но давайте поставим вопрос по-другому: а нужно ли оно вообще? Зачем горбатиться и искать себе лишних приключений, если и без этой канители в доме есть электричество, если работают все электроприборы и жизнь идет своим чередом?

Что вы узнаете

Заземление частного дома: не лишняя ли это забота?

Таким вопросом задаются многие начинающие домохозяева. Наш ответ наверняка вас не удивит: заземление – забота далеко не лишняя. Более того, заземление это необходимость! Попытаемся эту необходимость обосновать, не отсылая вас к нормативным документам и не жонглируя специфическими терминами.

Прежде всего, вероятно, необходимо понятным языком сказать, что же такое заземление.

Итак, заземление – это соединение с помощью проводника корпусов имеющегося в доме электрооборудования со спрятанным в земле заземляющим контуром.

Такова стандартная структура устанавливаемого в доме заземления

Читайте также Как выявить имитацию заземления: 3 главных признака

Заземление чаще всего материализовано в виде медного провода Ø10 мм и более или пластины из стали. Эти элементы соединяются с электрощитком, куда подходят кабели от всех розеток, светильников и других потребителей электрической энергии.

Основная задача заземления – обезопасить жизнь людей.

Многие из нас знакомы с ситуацией, когда простое касание, например, старого холодильника или электроплитки сопровождается весьма ощутимым ударом тока. Случается это лишь в старых домах, где имеются всего лишь две фазы, а прокладываемый сейчас повсюду защитный провод отсутствует. Током же бьет из-за плохого состояния изоляции электроприборов, что обусловливает появление на их корпусе определенного электрического потенциала (напряжения).

Касаясь рукой такого бытового прибора, вы превращаетесь в своеобразное «заземление», и через ваше тело пробегает ток. При наличии в домашней электропроводке третьего защитного провода ток, обусловленный плохой изоляцией старого холодильника, пойдет именно через этот проводник, поскольку сопротивление провода несравнимо меньше электрического сопротивления вашего тела.

Заземление в частном доме необходимо и для того, чтобы защитить электроприборы. Из школьных учебников мы знаем, что зачастую люди являются носителями статического электричества. Ток при возникающих при этом разрядах бывает минимальным, а напряжение может достигать значительных величин, опасных для нежной электроники, которая в большинстве случаев присутствует в электроприборах.

Одно из проявлений наличия статического заряда в теле человека

При наличии заземления статический заряд, имеющийся как в теле человека, так и в корпусе домашних приборов, без труда отводится в землю.

Читайте также Сила земли: как правильно устроить заземление в частном доме

Так что заземление – забота вовсе не лишняя. Обустраивать его надо обязательно. Однако максимальная эффективность заземления может быть обеспечена лишь тогда, когда оно правильно рассчитано. Именно об этом мы и поведем в продолжении нашей статьи.

Зачем же нужен расчет заземления?

Необходимость для расчета заземления обусловлена тем, что точно должно быть определено сопротивление контура заземления, который сооружается, а также его размеры и форма. Контур, предназначенный для заземления, должен состоять из заземляющего проводника, а также вертикальных и горизонтальных заземлителей. Непосредственно в почву, на достаточно большую глубину, вбиваются вертикальные заземлители.

А вот горизонтальные заземлители, при правильном монтаже, должны соединять между собой, заземлители вертикальные. Далее необходимо установить заземляющий проводник, который будет соединять контур заземления с электрощитом.

Непосредственно от сопротивления заземления зависят не только количество заземлителей, но и их размеры. Учтено должно быть и расстояние между ними, а также удельное сопротивление грунта.

Читайте также Заземление: используемые кабели и особенности монтажа

Как выполняется расчет заземления

Безопасная величина напряжения соприкосновения – основная цель заземления. При правильно выполненных работах по заземлению, опасный потенциал электроэнергии уходит в землю. Что даёт возможность безопасной эксплуатации каких-либо электроприборов человеком.

От сопротивления заземляющего контура зависит величина стекания тока непосредственно в землю. Величина потенциала электроэнергии, которая может быть опасна для человека, будет тем меньше, чем меньше будет установлено.

Распределение опасного потенциала, а также величины при сопротивлении тока, который растекается, — это основные требования для заземляющих устройств.

Показатель определения сопротивления растекания тока заземлителя и есть основа расчета защитного заземления. Непосредственно сопротивление тогда установлено правильно, а значит и эксплуатация электрооборудования безопасна, когда выверены все размеры и количество проводников, которые заземлены, а их расположение произошло на безопасную глубину проводимости грунта.

То, что нужно для расчета заземления

  1. Проведение точных замеров заземлителей – это основные условия для правильного сооружения заземляющих устройств.
  2. В качестве заземлителя могут быть использованы уголок, полоса и круглая сталь. Их минимальные размеры следующие:
  • — уголок – 4 мм2 / 4 м2;
  • — сталь круглая – 10;
  • — полоса – 4 /12. Не больше 48 мм2 должна быть её площадь;
  • — труба стальная. Толщина одной её стенки может быть на уровне или меньше 3,5 миллиметров.
  1. 2. Длина стержня, который применяется для заземления, должна быть на уровне 2 метров, но можно и 1,5.
  2. 3. Соотношение длины между стержнями и является основой для определения их расстояния. Если а – это расстояние, то

а = 1хL;

а = 2хL;

а = 3хL.

Заземляющие стрежни могут быть размещены в виде треугольника, квадрата и какой-нибудь ещё геометрической фигуры, а также просто в ряд. Её выбор должен быть обусловлен наличием площади, которая позволяет его выполнить, а также простотой монтажа при заземлении стержней.

Читайте также Как проверить заземление в розетке

Какую цель имеет расчет защитного заземления?

Определение количества заземляющих стержней, а также длины полосы, которая должна их соединять, – основная цель для расчета заземления.

Примерный расчет заземления

Для одного вертикального стержня – заземлителя сопротивление растекания тока должно рассчитываться так:

R = P / 2 • (1n• (2 L / d) + 0, 5 1n (4T + L / 4T – L)).

В этой формуле символы имеют следующие обозначения:

Р – удельное сопротивление грунта в эквиваленте, измеряется в Ом / м;

L – длина для стержня, указывается в метрах;

d – диаметр стержня, показатель измеряется в миллиметрах;

Т – расстояние от середины стержня до поверхности земли.

Эта формула должна применяться при заземлении в простой грунт. Когда же подобные работы предстоит выполнять в грунте неоднородном, двухслойном, то применима следующая формула:

P = Ψ • ρ1 •p2 • L / ( p1 • (L – H + t) = p2 • (H – t)), где

Ψ – климатический коэффициент. Его показатель не может быть абсолютным и зависит он от сезона.

ρ1 – сопротивление, признанное удельным, в верхнем слое грунта.

ρ2 – сопротивление, признанное удельным, в нижнем слое грунта.

Н – толщина, которую имеет верхний слой грунта.

t – глубина траншеи, на которую будет расположен вертикальный заземлитель.

В любом случае заземлитель должен быть расположен на глубину не меньше 70 сантиметров. А ещё при расчёте удельного сопротивления грунта необходимо учитывать его влажность, стабильность сопротивления заземлителя и то, в каких климатических условиях проходит заземление.

Читайте также Как сделать заземление своими руками

ТАБЛИЦА 1

Удельное сопротивление грунта при заземлении.

                       ГРУНТ                     СОПРОТИВЛЕНИЕ
Чернозем, другая почва                                 50
Торф                                 20
Глина                                 60
Песок с грунтовыми водами до 5 метров                                 500
Песок с грунтовыми водами глубже 5 метров                                 1 000
Супесь                                 150

Глубину для горизонтального заземлителя находят по формуле:

T = (L / 2) + t

Что обозначают символы, смотри выше.

Необходимо проводить заземление так, чтобы через верхний слой полностью проходил заземляющий стержень, а через нижний – лишь частично.

ТАБЛИЦА 2

Сезонный климатический коэффициент сопротивления грунта и его значение

Тип электродов для заземления                Климатическая зона
     I       II     III   IV
Вертикальный или стержневой1,8 / 21,5 / 1,81,4 / 1,61,2 / 1,4
Горизонтальный или полосовой4,5 / 73,5 / 4,52 / 2,51,5
         Климатические признаки зон
Самая низкая температуры за многие годы в январе— 20°С + 15°С— 14 °С + 10 °С— 10 °С 0 °С0 °С + 5°С
Самая высокая температура за многие годы в июле+ 16 °С + 18 °С+ 18 °С + 22 °С+ 22°С + 24 °С+ 24°С + 26 °С

Количество стержней, которое необходимо для заземления без учёта сопротивления, можно узнать по следующей формуле:

n = R • Ψ / R н

В этой формуле помимо традиционных обозначений, новый символ R н – это то сопротивление растеканию от тока устройства, подлежащего заземлению, которое обусловлено нормой и определяется относительно нормативных актов о правильной эксплуатации всего электрического оборудования.

ТАБЛИЦА 3

Значение сопротивления заземляющих устройств, которое наиболее допустимо

Электроустановка и её характеристика Сопротивление грунта, удельное Сопротивление устройства заземляющего 
Нейтрали трансформаторов и генераторов, которые присоединяются к заземлителю искусственному. Заземлители повторные с нулевым приводом, расположенные в сетях нейтралью, которая заземлена на напряжение.
                     220 / 127 ВДо 100 Ом • м60
Свыше 100 Ом • м0,6 • ρ
                       380 / 220До 100 Ом • м30
Свыше 100 Ом • м0,3 • ρ
                       660 / 380До 100 Ом • м30
Свыше 100 Ом • м0,3 • ρ

По следующей формуле можно рассчитать для заземлителя горизонтального сопротивление растекания тока:

R = 0, 366 (P • Ψ / Lг • ηг) •Lg (2 • Lг2 / b • t), где

– длина заземлителя,

b – ширина заземлителя.

ηг – коэффициент спроса заземлителей горизонтальных.

Количество заземлителей помогает найти длину горизонтального заземлителя:

Lг = a • (n – 1)

Так рассчитывается длина заземлителей, расположенных в ряд.

Lг = а

Эта формула актуальна для заземлителей, расположение которых выполнено по контуру.

В обеих формулах а – расстояние между стержнями заземляющими.

Учитывая сопротивление растеканию тока заземлителей, расположенных горизонтально, можно рассчитать и сопротивление вертикального заземлителя. Формула здесь следующая:

R = Rr • Rh / ( Rr – Rh)

Для определения полного количества вертикальных заземлителей есть формула:

n = R0 / Rb • ηв, где

ηв – специальный коэффициент спроса вертикальных заземлителей.

ТАБЛИЦА 4

Определение коэффициента спроса вертикальных заземлителей

Для заземлителей горизонтальныхДля заземлителей вертикальных
Число электродов По контуруЧисло электродов По контуру
Соотношение между электродами и их длиной a / LСоотношение между электродами и их длиной a / L
   1     2     3     1     2   3
       40,450,550,65     40,690,780,85
       50,40,480,64     60,620,730. 8
       80,360,430,6       100,550,690,76
       100,340,40,56       200,470,640,71
       200,270,320,45       400,410,580,67
       300,240,30,41       600,390,550,65
       500,210,280,37       1000,360,520,62
       700,20,260,35
     1000,190,240,33
Число электродов                   В рядЧисло электродов               В ряд
                   a / L               a / L
   1     2     3     1     2   3
   40,770,890,92     2     0,860,910,94
   50,740,860,9     3   0,780,870,91
     80,670,790,85       5   0,7   0,810,87
     100,620,750,82       10   0,59   0,750,81
     200,420,560,68       15   0,54   0,710,78
     300,310,460,58       20   0,49   0,680,77
     500,210,360,49
     650,20,340,47

Читайте также Системы заземления: их отличия, преимущества и недостатки

Влияние друг на друга токов растекания одиночных заземлителей, когда последние расположены в различном порядке, как раз и показывает коэффициент использования. При соединении, которое происходит параллельно, токи растекания одиночных заземлителей взаимно влияют друг на друга. Сопротивление заземляющего контура напрямую зависит от близости расположения друг к другу заземляющих стержней. Как правило, полученное значение количества заземлителей округляется в большую сторону.

Расчет заземляющих устройств — Электроэнергетическая группа

7. Уточняется необходимое сопротивление вертикальных электродов с учетом проводимости горизонтальных соединительных электродов из выражений

или

где — сопротивление растеканию горизонтальных электродов, определенное в п. 6.
8. Уточняется число вертикальных электродов с учетом коэффициентов использования по табл. 12-4 или 12-5:

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 (12-5).

Пример 12-1. Требуется рассчитать заземление подстанции 110/10 кВ со следующими данными: наибольший ток через заземление при замыканиях на землю на стороне 100 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 (12-6)

где расчетное напряжение на заземляющем устройстве принято равным 125 В, так как заземляющее устройство используется также для установок подстанции до 1000 В. Таким образом, в качестве расчетного принимается сопротивление .
2. Сопротивление искусственного заземлителя рассчитывается с учетом использования системы тросы — опоры;

3. Рекомендуемое для предварительных расчетов удельное сопротивление грунта в месте сооружения заземлителя — суглинке по приведенным выше данным составляет 100 Ом⋅м. Повышающие коэффициенты для климатической зоны 2 по табл. 12 2 принимаются равными 4,5 для горизонтальных протяженных электродов при глубине заложения 0,8 м и 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

для вертикальных электродов

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. 12-3:

где

5. Определяется примерное число вертикальных заземлителей при предварительно принятом коэффициенте использования :

6. Определяется сопротивление растеканию горизонтальных электродов — полос 40 X 4 мм2, приваренных к верхним концам уголков. Коэффициент использования соединительной полосы в контуре при числе уголков порядка 100 и отношении по табл. 12-7 равен: .
Сопротивление растеканию полосы по формуле из табл. 12-3

7. Уточненное сопротивление вертикальных электродов

8. Уточненное число вертикальных электродов определяется при коэффициенте использования , принятом из табл. 12-5 при n=100 и :

Окончательно принимается 117 уголков.
Дополнительно к контуру на территории подстанции 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.
9. Проверяется термическая стойкость полосы 40 X 4 мм2. Минимальное сечение полосы из условий термической стойкости при к. з. на землю по формуле (12-5) при приведенном времени прохождения тока к. з.

Таким образом, полоса 40 X 4 мм2 условию термической стойкости удовлетворяет.

По результатам примера 12-1 можно видеть, что при достаточно большом количестве вертикальных электродов горизонтальные электроды, соединяющие верхние концы вертикальных, весьма слабо влияют на результирующее расчетное сопротивление контура заземления. При этом также обнаруживается дефект существующей методики расчета для случаев, когда требуется достаточно малое сопротивление контура. В выполненном примерном расчете этот дефект выявился в том, что учет дополнительной проводимости контура от горизонтальной соединительной полосы привел не к уменьшению потребного количества вертикальных электродов, а наоборот, к его увеличению примерно на 5%. На основании этого можно рекомендовать в подобных случаях рассчитывать необходимое количество вертикальных электродов без учета дополнительной проводимости соединительных и других горизонтальных полос, полагая, что их проводимость будет идти в запас надежности.

Пример 12-2. Требуется рассчитать заземление подстанции с двумя трансформаторами 6/0,4 кВ мощностью 400 кВ⋅А со следующими данными: наибольший ток через заземление при замыкании на землю со стороны 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 на длине 20 м; материал — круглая сталь диаметром 20 мм, метод погружения — ввертыванием; 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 (12-6):

где расчетное напряжение на заземляющем устройстве принято равным 125 В, так как заземляющее устройство выполняется общим для сторон 6 и 0,4 кВ. Далее согласно ПУЭ сопротивление заземлителя не должно превышать 4 Ом.
Расчетным, таким образом, является сопротивление заземления .
2. Сопротивление искусственного заземлителя рассчитывается с учетом использовании водопровода в качестве параллельной ветви заземления:

3. Рекомендуемое для расчетов сопротивление грунта в месте сооружения заземлителя — глины по табл. 12-1 составляет 70 ОмЧм. Повышающие коэффициенты для климатической зоны 3 но табл. 12-2 принимаются равными 2,2 для горизонтальных электродов при глубине заложения 0,8 м и 1,5 для вертикальных электродов длиной 2—-3 м при глубине заложения их вершины 0,5—0,8 м.
Расчетные удельные сопротивления грунта:
для горизонтальных электродов

для вертикальных электродов

4. Определяется сопротивление растеканию одного стержня диаметром 20 мм и длиной 2 м при погружении ниже уровня земли на 0,7 м по формуле из табл. 12-3:

5. Определяется примерное число вертикальных заземлителей при предварительно принятом коэффициенте использования :

6. Определяется сопротивление растеканию горизонтального электрода из круглой стали диаметром 20 мм, приваренного к верхним концам вертикальных стержней. Коэффициент использовании горизонтального электрода в ряду из стержней при числе их примерно равном 5 и отношении расстояния между стержнями к длине стержня в соответствии с табл. 12-6 принимается равным 0,86.
Сопротивление растеканию горизонтального электрода по формуле из табл. 12-3

7. Уточненное сопротивление растеканию вертикальных электродов

8. Уточненное число вертикальных электродов определяется при коэффициенте использования , принятом из табл. 12-4 при n=4 и :

Окончательно принимаются 4 вертикальных стержня; при этом сопротивление растеканию несколько меньше расчетного.

Динамический блок расчета защитного заземления

Представляю вашему вниманию динамический блок расчета защитного заземления выполненный в программе AutoCad.

Данная программа позволяет выполнить расчет защитного заземления с учетом неоднородного грунта (двухслойный).

По данной методике предполагается, что устройство защитного заземления состоит из вертикальных заземлителей, погруженных в неоднородный грунт, соединенных горизонтальным заземлителем.

Расстояние между вертикальными заземлителями равно длине вертикального заземлителя.

Для выполнения расчета нужно ввести, следующие исходные данные:

  • Указать как будут расположены вертикальные заземлители: в ряд или по контуру.
  • Материал вертикального заземлителя – Ст. пруток ГОСТ 2590-88 (в расчете можно выбрать Ø16…30 мм).
  • L — длина вертикального заземлителя, м.
  • t — заглубление вертикального заземлителя, м.
  • D — диаметр вертикального заземлителя, мм.
  • Материал горизонтального заземлителя – Ст. полосовая ГОСТ 103-76 (в расчете можно выбрать: 25х4, 30х4, 40х4 и 50х5 мм).
  • Lп — длина горизонтального заземлителя, м.
  • tполосы — заглубление горизонтального заземлителя, м.
  • b — ширина горизонтального заземлителя, мм.
  • ρ1, ρ2 – удельные сопротивления верхнего и нижнего слоев грунта, согласно 25.1, Ом•м [Л1, с. 342].

K1(ψ), К2 (ψ) – коэффициенты сезонности, согласно таблицы 25.4 [Л1, с. 344].

  • Нормируемое значение сопротивления заземляющего устройства — Rн, Ом.
  • Коэффициенты использования вертикальных и горизонтальных заземлителей – ηср, ηп, согласно таблиц 25.6, 25.7 [Л1, стр.346].

После того как вы ввели все исходные данные, вы можете заметить что ничего не изменилось.

Для того чтобы увидеть результаты расчетов, нужно воспользоваться функцией «Регенерировать все» на вкладке «Вид» и после этого вы увидите результаты расчетов.

В скачиваемом архиве вы найдете:

  1. Динамический блок расчета защитного заземления.
  2. Литература которая использовалась при разработке данного расчета.
  3. Методика расчета защитного заземления (теория и формулы).

Литература:

  1. Тульчин И.К., Нудлер Г.И. Электрические сети и электрооборудование жилых и общественных зданий. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.:Энергоатомиздат, 1990. – 480 с.: ил.
  2. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках. Долин П.А. Издательство. Энергоатомиздат, 2-е издание. Год. 1984.

Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.

Поделиться в социальных сетях

Благодарность:

Если вы нашли ответ на свой вопрос и у вас есть желание отблагодарить автора статьи за его труд, можете воспользоваться платформой для перевода средств «WebMoney Funding» и «PayPal».

Данный проект поддерживается и развивается исключительно на средства от добровольных пожертвований.

Проявив лояльность к сайту, Вы можете перечислить любую сумму денег, тем самым вы поможете улучшить данный сайт, повысить регулярность появления новых интересных статей и оплатить регулярные расходы, такие как: оплата хостинга, доменного имени, SSL-сертификата, зарплата нашим авторам.

Пример расчета заземления.

Пример расчета заземления.

Пример расчета заземлителей.

ПРИВЕДЕНЫ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СОПРОТИВЛЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ.
СОПРОТИВЛЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕИ
СОПРОТИВЛЕНИЯ МНОГОЭЛЕКТРОДНЫХ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ

(755кб)

Посмотреть другие примеры расчетов.

Для выполнения расчета заземления и определения сезонных климатических коэффициентов для вертикальных и горизонтальных заземлителей в
СНиП 23.01.99 Климатические условия Рисунок 1 таблица А1 можно найти информацию.
Самарская область относится к 2-ой климатической зоне.
Климатический коэффициент для вертиакльного заземлителя равен 1,7
Климатический коэффициент для горизонтального заземлителя равен 4
Климатический коэффициент учитывает увеличение сопротивления грунта в холодный период при промерзании почвы.

Пример расчета заземления в автокаде содержит :
1. Расчет заземления для КТП
2. Расчет заземления для опоры ВЛИ-0,4 кВ.
3. Расчет заземления для опоры ВЛ-6кВ.
4. Расчет заземления с выемкой грунта.
5. Расчет заземления используя глубинные электроды.
6. Расчет заземления используя электролиты.
7. Расчет заземления в двухслойном грунте.

(994 кб)

Очень удобная таблица с нормативными сопротивлениями различных заземляющих устройств содержится в ПТЭЭП Таблица 36.
Наибольшие допустимые значения сопротивлений заземляющих устройств электроустановок(ПТЭЭП).

Сопротивление заземляющего устройства тп 10/0,4 кв в соответствии с ПУЭ.

п.1.7.96 в зависимости от тока замыкания на землю но не более 10 Ом.
п. 1.7.101 норма 4 ома, при удельном сопротивлении грунта более 100 Омхм
можно увеличить в 0,01*р раз т.е. если песок 300 Ом х м = 0,01*300=3, 3х4 = 12 Ом.
п. 2.5.129 Сопротивление воздушной линии 6-10 кВ в населенной местности не более 15 Ом.
В ненаселенной местности если сопротивление грунта более 100 Ом, нормируемое сопротивление заз. устройства 0,3*р*0,3х300=90 Ом.
Методика расчета заземляющего устройства
см. стр. 142 Типовые расчеты по электроборудованию Дяков В.И.

Электротехника

В статье « Введение в систему заземления » я объяснил следующие моменты:

  1. Введение 
  2. Определение сопротивления заземления 
  3. Удельное сопротивление грунта

Сегодня я объясню, как рассчитать сопротивление заземления.

2.2 Расчет сопротивления заземления



Следующая формула (источник: IEEE Std.142:1991) позволяют рассчитать сопротивление относительно земли.

Где:

R = сопротивление в Ом
ρ = удельное сопротивление в Ом.см
d = расстояния — в см

S = расстояние между заземляющими стержнями





2.2.1 Расчет сопротивления заземления для подстанций

В идеале система заземления должна иметь максимально близкое к нулю сопротивление.Для большинства передающих и других крупных подстанций сопротивление заземления должно быть около 1 Ом или меньше. На небольших распределительных подстанциях обычно допустимый диапазон составляет от 1 до 5 Ом, в зависимости от местных условий. Оценка полного сопротивления удаленному заземлению является одним из первых шагов в определении размера и базовой схемы системы заземления.

Минимальное значение сопротивления заземления подстанции в однородном грунте можно определить по формуле круглой металлической пластины на нулевой глубине после определения удельного сопротивления грунта.

Используйте следующую формулу для оценки минимального сопротивления, которое можно ожидать при проектировании системы заземления:

Где:

Rg = сопротивление заземления в Ом.

ρ  = среднее удельное сопротивление земли в Ом/м.

A = площадь, занимаемая наземной сеткой, в квадратных метрах.

Π = 3,14

Пример №1:

Чему равно сопротивление сети системы, если ρ  = 250 Ом/м и A = 3500 м2?

Решение:

Вычисление по приведенной выше формуле дает следующие результаты:

Итак, Rg = 1.87 Ом

Далее, можно получить верхний предел удельного сопротивления подстанции, добавив второй член к приведенной выше формуле. Второй член признает тот факт, что сопротивление любой реальной системы заземления, состоящей из нескольких проводников, выше, чем у сплошной металлической пластины. Эта разница будет уменьшаться с увеличением длины подземных проводников, приближаясь к 0 для бесконечного L, когда достигается состояние сплошной пластины. (IEEE-80)

Для оценки верхнего предела используйте формулу:

Где:

Rg = сопротивление заземления в Ом.

ρ = среднее удельное сопротивление земли в Ом/м. Это измерение должно быть расположено на отпечатках, или можно использовать 1000 Ом/м.

A = площадь, занимаемая наземной сеткой, в квадратных метрах.

L = общая длина проводов под землей в метрах.

Π = 3,14

Используйте приведенную выше формулу для
приблизить сопротивление заземления системы, а не заменить
фактические наземные замеры.

Общая длина заглубления представляет собой комбинацию горизонтальных и вертикальных проводников в сетке, а также заземляющих стержней. L можно рассчитать как:

Где:

LC = общая длина провода сетки (м)

LR = общая длина заземляющих стержней (м)

Лучшее приближение было определено с учетом глубины сетки

Где

h : глубина сетки (м)

Это уравнение показывает, что чем больше площадь и общая длина используемого заземляющего проводника, тем меньше сопротивление заземляющей сетки.

3- Проверка установки проводника заземляющей сети

Проверка системы сети начинается с осмотра плана компоновки станции с указанием всего основного оборудования и конструкций.

Площадь системы заземления является наиболее важным геометрическим фактором при определении сопротивления сети. Большие заземленные площади приводят к меньшему сопротивлению сети и, следовательно, к более низкому напряжению GPR и сетки.

Расчет наземной сети основан на трех основных параметрах:

  1. Максимальный предполагаемый ток замыкания на землю, проходящий между системой заземления и телом земли,
  2. Продолжительность течения этого тока (исходя из продолжительности в 1 секунду),
  3. Удельное сопротивление грунта и характер грунта на площадке.

Невозможно использовать кратковременный номинальный ток выключателей, или три секунды, для первых двух
из вышеперечисленных параметров. Даже в районах с низким удельным сопротивлением грунта
трудно, если вообще возможно, разработать электрод, подходящий для такого
долг. Поэтому необходимо определить максимальный ток и его
продолжительность потока (1 секунда, заданная конструкцией), которую электрод должен безопасно
передавать в тело Земли или из него.

3.1 Рекомендации и требования к проектированию

  • Непрерывная петля проводника окружает периметр, чтобы охватить как можно большую площадь. Эта практика помогает избежать высокой концентрации тока и, следовательно, больших градиентов как в области сетки, так и вблизи выступающих концов кабеля. Увеличение площади также снижает сопротивление заземляющей сетки.
  • Внутри контура проводники прокладываются параллельными линиями и, где это целесообразно, вдоль конструкций или рядов оборудования для обеспечения коротких заземляющих соединений.
  • Типичная сетевая система для подстанции может включать 70 или 120 квадратных миллиметров (мм2), неизолированные медные проводники № 4/0 или 2/0 AWG, заглубленные на 18 дюймов (0,5 м) ниже уровня земли, минимум, с интервалом от 10 до 20 футов (от 3 до 6 м) друг от друга, в виде сетки. В перекрестных соединениях надежно соедините проводники термитной сваркой, пайкой или одобренными компрессионными соединителями. Заземляющие стержни должны быть размещены в углах сетки и не менее чем в 6 футах друг от друга.
  • Сеть обычно распространяется на все распределительное устройство подстанции и часто за пределы линии ограждения. Некоторые правила требуют, чтобы заземляющий проводник был закопан примерно на 3 фута (1 м) снаружи и параллельно забору. Используйте несколько заземляющих проводов или проводники большего сечения там, где могут возникать высокие концентрации тока, например, при соединении нейтрали с землей генераторов, конденсаторных батарей или трансформаторов.
  • Соотношение сторон сетки обычно составляет от 1:1 до 1:3, если точный анализ не требует более экстремальных значений. Частые перекрестные соединения оказывают относительно небольшое влияние на снижение сопротивления сети, но полезны для защиты нескольких путей в условиях тока короткого замыкания.
  • Провод сечением 35 мм2 (2 AWG) или больше должен быть скрученным.
  • Некоторые нормы требуют, чтобы луженые провода использовались там, где удельное сопротивление грунта составляет менее 70 Ом/м.
  • Следует избегать острых изгибов всех заземляющих проводников. (Это относится к наземным соединениям.

В следующей статье я объясню Измерение сопротивления заземления . Пожалуйста, продолжайте следить.

курсов PDH онлайн.PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов HVAC; не только экологичность или энергосбережение

курсы.»

 

 

Рассел Бейли, ЧП

Нью-Йорк

«Это укрепило мои текущие знания и вдобавок научило меня нескольким новым вещам

для раскрытия мне новых источников

информации.»

 

Стивен Дедак, ЧП

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были

очень быстро отвечают на вопросы.

Это было на высшем уровне. Буду использовать

еще раз. Спасибо.»

Блэр Хейворд, ЧП

Альберта, Канада

«Легкий в использовании веб-сайт.Хорошо организовано. Я действительно воспользуюсь вашими услугами снова.

Я передам вашу компанию

имя другим на работе.»

 

Рой Пфлейдерер, ЧП

Нью-Йорк

«Справочный материал был превосходным, и курс был очень информативным, тем более что я думал, что уже знаком

с деталями Канзас

Авария в городе Хаятт.»

Майкл Морган, ЧП

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится возможность просмотреть текст перед покупкой. Я нашел класс

информативный и полезный

на моей работе.»

Уильям Сенкевич, Ч.Е.

Флорида

«У вас отличный выбор курсов и очень информативные статьи. Вы

— лучшее, что я нашел.»

 

 

Рассел Смит, ЧП

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, предоставляя время для просмотра

материал.»

 

Хесус Сьерра, ЧП

Калифорния

«Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле

человек узнает больше

от сбоев.»

 

Джон Скондрас, ЧП

Пенсильвания

«Курс был хорошо составлен, и использование тематических исследований является эффективным

способ обучения.»

 

 

Джек Лундберг, ЧП

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; т.э., что позволяет

студент для ознакомления с курсом

материал перед оплатой и

получение викторины. »

Арвин Свангер, ЧП

Вирджиния

«Спасибо, что предложили все эти замечательные курсы. Я, конечно, выучил и

очень понравилось.»

 

 

Мехди Рахими, ЧП

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска и

подключение к Интернету

курсы.»

Уильям Валериоти, ЧП

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. Курс был легким для понимания. Фотографии в основном давали хорошее представление о

обсуждаемые темы.»

 

Майкл Райан, ЧП

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Нужен 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

 

 

 

Джеральд Нотт, ЧП

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых кредитов PDH. Это был номер

.

информативно, выгодно и экономично.

Очень рекомендую

всем инженерам.»

Джеймс Шурелл, ЧП

Огайо

«Я ценю, что вопросы «реального мира» и имеют отношение к моей практике, и

не основано на каком-то непонятном разделе

законов, которые не применяются

«обычная» практика.»

Марк Каноник, ЧП

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы использовать его в своем медицинском устройстве

организация.»

 

 

Иван Харлан, ЧП

Теннесси

«Материал курса имеет хорошее содержание, не слишком математический, с хорошим акцентом на практическое применение технологий.»

 

 

Юджин Бойл, П. Е.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо представлена,

а онлайн формат был очень

доступно и просто до

использовать. Большое спасибо.»

Патрисия Адамс, ЧП

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия непрерывному обучению PE в рамках временных ограничений лицензиата.»

 

 

Джозеф Фриссора, ЧП

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Распечатанная викторина помогает во время

просмотр текстового материала. я

также оценил просмотр

фактические случаи предоставлены.»

Жаклин Брукс, ЧП

Флорида

«Документ Общие ошибки ADA в проектировании помещений очень полезен.

Тест

требовал исследования в

документ но ответы были

всегда в наличии.»

Гарольд Катлер, ЧП

Массачусетс

«Это было эффективное использование моего времени. Спасибо за разнообразие выбора

в дорожной технике, который мне нужен

для выполнения требований

Сертификация PTOE.»

Джозеф Гилрой, ЧП

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для выполнения моих требований в штате Делавэр.»

 

 

Ричард Роудс, ЧП

Мэриленд

«Узнал много нового о защитном заземлении. Пока что все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курсы со скидкой.»

 

Кристина Николас, ЧП

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду дополнительных

курсы. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

необходимость путешествовать.»

Деннис Мейер, ЧП

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов

Инженеры для получения блоков PDH

в любое время.Очень удобно.»

 

Пол Абелла, ЧП

Аризона

«Пока все было отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня не так много

пора искать куда

получить мои кредиты от.»

 

Кристен Фаррелл, ЧП

Висконсин

«Это было очень информативно и поучительно.Легко понять с иллюстрациями

и графики; определенно делает его

легче  впитывать все

теории. »

Виктор Окампо, инженер.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов полупроводников. Мне понравилось проходить курс по телефону

.

мой собственный темп во время моего утра

метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, ЧП

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и получить

викторина. Я бы очень рекомендую

вы в любой PE нуждающийся

Единицы CE.»

Марк Хардкасл, ЧП

Миссури

«Очень хороший выбор тем во многих областях техники.»

 

 

 

Рэндалл Дрейлинг, ЧП

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад помочь финансово

от ваш рекламный адрес электронной почты который

сниженная цена

на 40%. »

Конрадо Касем, П.Е.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Буду пользоваться вашими услугами в будущем.»

 

 

 

Чарльз Флейшер, ЧП

Нью-Йорк

«Это был хороший тест, и я фактически проверил, что я прочитал профессиональную этику

Коды

и Нью-Мексико

правила.»

 

Брун Гильберт, П.Е.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили времени и усилий.»

 

 

 

Дэвид Рейнольдс, ЧП

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительного

Сертификация

 

Томас Каппеллин, П.Е.

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все равно выполнили обязательство и дали

мне то, за что я заплатил — много

спасибо!»

 

Джефф Ханслик, ЧП

Оклахома

«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы

для инженера. »

 

 

Майк Зайдл, П.Е.

Небраска

«Курс был по разумной цене, а материал был кратким и

хорошо организовано.»

 

 

Глен Шварц, ЧП

Нью-Джерси

«Вопросы соответствовали урокам, а материал урока

хороший справочный материал

для дизайна под дерево.»

 

Брайан Адамс, П.Е.

Миннесота

«Отлично, я смог получить полезную информацию с помощью простого телефонного звонка.»

 

 

 

Роберт Велнер, ЧП

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы над проектом «Прибрежное строительство — Проектирование»

Корпус Курс и

очень рекомендую. »

 

Денис Солано, ЧП

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики штата Нью-Джерси были очень

прекрасно приготовлено.»

 

 

Юджин Брэкбилл, ЧП

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на

обзор везде и

когда угодно.»

 

Тим Чиддикс, ЧП

Колорадо

«Отлично! Широкий выбор тем на выбор.»

 

 

 

Уильям Бараттино, ЧП

Вирджиния

«Процесс прямой, никакой чепухи. Хороший опыт.»

 

 

 

Тайрон Бааш, П.Е.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были наводящими и демонстрировали понимание

материала. Тщательный

и полный».

 

Майкл Тобин, ЧП

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что курс предложил мне, что

поможет в моей линии

работы.»

 

Рики Хефлин, ЧП

Оклахома

«Очень быстрая и простая навигация. Я определенно воспользуюсь этим сайтом снова.»

 

 

 

Анджела Уотсон, ЧП

Монтана

«Прост в исполнении. Никаких недоразумений при подходе к сдаче теста или записи сертификата.»

 

 

 

Кеннет Пейдж, П.Е.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о нагреве воды с помощью солнечной энергии. Информативный

и отличное освежение.»

 

 

Луан Мане, ЧП

Коннетикут

«Мне нравится подход к подписке и возможности читать материалы в автономном режиме, а затем

вернись, чтобы пройти тест. »

 

 

Алекс Млсна, П.Е.

Индиана

«Я оценил количество информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях.»

 

Натали Дерингер, ЧП

Южная Дакота

«Материалы обзора и образец теста были достаточно подробными, чтобы я мог

успешно завершено

курс.»

 

Ира Бродская, ЧП

Нью-Джерси

«Веб-сайт прост в использовании, вы можете скачать материал для изучения, а затем вернуться

и пройти тест. Очень

удобный а на моем

собственное расписание

Майкл Гладд, ЧП

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет. »

 

 

 

Деннис Фундзак, ЧП

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

Сертификат

. Спасибо за создание

процесс простой.»

 

Фред Шайбе, ЧП

Висконсин

«Положительный опыт.Быстро нашел подходящий мне курс и закончил

PDH за один час в

один час.»

 

Стив Торкилдсон, ЧП

Южная Каролина

«Мне понравилась возможность загрузки документов для ознакомления с содержанием

и пригодность до

наличие для оплаты

материал

Ричард Ваймеленберг, ЧП

Мэриленд

«Это хорошее пособие по ЭЭ для инженеров, не являющихся электриками. »

 

 

 

Дуглас Стаффорд, ЧП

Техас

«Всегда есть место для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

процесс, которому требуется

улучшение.»

 

Томас Сталкап, ЧП

Арканзас

«Мне очень нравится удобство прохождения викторины онлайн и получения немедленного

Сертификат

 

 

Марлен Делани, ЧП

Иллинойс

«Обучающие модули CEDengineering — очень удобный способ доступа к информации по

многие различные технические области снаружи

по собственной специализации без

вынужден путешествовать.»

Гектор Герреро, ЧП

Грузия

Как правильно определить количество заземляющих электродов (полос, пластин и труб)

Введение

Количество заземляющих электродов и сопротивление заземления зависит от удельного сопротивления почвы и времени прохождения тока короткого замыкания (1 с или 3 с). ). Если мы разделим площадь, необходимую для заземления, на площадь одной заземляющей пластины, получим требуемых земляных колодца .

Как правильно определить количество заземляющих электродов (полос, пластин и труб) – часть 1 площадь поперечного сечения материала, поэтому для любого оборудования размер полосы заземления рассчитывается на основе тока, который должен проходить по этой полосе .

Сначала рассчитывается переносимый ток утечки , а затем определяется размер полоски.

Для большей части электрического оборудования, такого как трансформатор, дизель-генераторная установка и т. д., общая концепция состоит в том, чтобы иметь 4 земляных колодца. 2 «НО» для заземления корпуса с 2 отдельными полосами с закороченными выводами и 2 «НО» для нейтрали с 2 отдельными полосами с закороченными выводами.

[pullquote_left]Размер полосы заземления должен выдерживать ток нейтрали этого оборудования.
Размер заземления корпуса должен выдерживать половину тока нейтрали .[/pullquote_left]

Например, для трансформатора 100 кВА ток полной нагрузки составляет около 140 А .

Подсоединенная полоса должна выдерживать ток не менее 70 А (нейтральный ток), что означает, что полоски GI 25×3 мм должно быть достаточно, чтобы проводить ток, а для корпуса подойдет полоска 25×3. Обычно мы рассматриваем размер полосы, который обычно используется в качестве стандарта.

Однако для заземления тела можно использовать полосу меньшего размера, которая может проводить ток 35 А.Причина использования 2 земляных ям для каждого тела и нейтрали, а затем их короткое замыкание, состоит в том, чтобы служить резервом. Если одна полоса подвергается коррозии и разрывается, непрерывность прерывается, и другой ток утечки протекает через другую полосу, замыкая цепь.

Аналогично для панелей количество ям должно быть 2 шт. Размер может быть определен на главном вводном автоматическом выключателе.

Например, если основной ввод к выключателю 400A , то корпус заземления для панели может иметь размер полосы 25×6 мм , на которую легко можно нести 100A .

Количество заземляющих колодцев определяется с учетом общего тока короткого замыкания, рассеиваемого на землю в случае неисправности, и тока, который может рассеиваться каждым заземляющим колодцем. Обычно плотность тока для ленты GI может составлять примерно 200 ампер на квадратный кулачок. В зависимости от длины и диаметра используемой трубы количество заземляющих ям может быть определено окончательно.

1. Расчет количества трубных заземлителей

A. Сопротивление заземления и количество стержней для изолированного земляного колодца

(без заглубленной полосы заземления)

Сопротивление заземления одиночного стержневого или трубчатого электрода рассчитывается в соответствии с BS 7430 :

R=ρ/2×3. 14xL (loge (8xL/d)-1)

Где:

ρ = удельное сопротивление грунта (Ом метр),
L = длина электрода (метр),
D = диаметр электрод (метр)

Пример:

Расчет сопротивления изолированного заземляющего стержня. Заземляющий стержень имеет длину 4 метра и диаметр 12,2 мм, удельное сопротивление грунта 500 Ом-метр.

R=500/(2×3,14×4) x (лог (8×4/0,0125)-1) = 156,19 Ом.

Сопротивление заземления одинарного стержневого или трубчатого электрода рассчитывается согласно IS 3040 :

R=100xρ/2×3.14xL (loge(4xL/d))

Где:

ρ = Удельное сопротивление грунта (Ом-метр),
L = Длина электрода (см),
D = Диаметр электрода см)

Пример:

Рассчитать количество заземляющих труб CI диаметром 100 мм и длиной 3 метра. Система имеет ток короткого замыкания 50 КА в течение 1 секунды, а удельное сопротивление грунта составляет 72,44 Ом-метра.

Плотность тока на поверхности заземляющего электрода (согласно IS 3043):

  • Макс.допустимая плотность тока I = 7,57×1000/(√ρxt) А/м2
  • Макс. допустимая плотность тока = 7,57×1000/(√72,44X1) = 889,419 А/м2
  • Площадь поверхности одного 100 мм диам. 3-метровая труба = 2 x 3,14 x r x L = 2 x 3,14 x 0,05 x3 = 0,942 м2
  • Макс. ток, рассеиваемый одной заземляющей трубой = плотность тока x площадь поверхности электрода
  • Макс. ток, рассеиваемый одной заземляющей трубой = 889,419x 0,942 = 837,83 А, скажем, 838 А
  • Требуемое количество заземляющих труб = Ток неисправности / Макс.ток, рассеиваемый одной заземляющей трубой.
  • Требуемое количество заземляющих труб = 50000/838 = 59,66 Произнесите 60 Нет.
  • Общее количество необходимых заземляющих труб = 60 шт.
  • Сопротивление заземляющей трубы (изолированной) R = 100xρ/2×3,14xLx(loge (4XL/d))
  • Сопротивление заземляющей трубы (изолированной) R = 100×72,44 /2×3,14x300x( loge (4X300/10)) = 7,99 Ом/труба
  • Общее сопротивление 60 Ом заземляющей трубы = 7. 99/60 = 0,133 Ом.

B. Сопротивление заземления и количество стержней для изолированного земляного колодца

(с заглубленной полосой заземления)

Сопротивление полосы заземления (R) По IS 3043 :

R=ρ/2×3,14xLx ( loge (2xLxL/wt))

Пример:

Рассчитать полосу GI шириной 12 мм, длиной 2200 метров, зарытую в землю на глубину 200 мм, удельное сопротивление грунта 72,44 Ом-метр.

  • Сопротивление заземляющей полосы (Re) = 72.44/2×3,14x2200x(loge (2x2200x2200/0,2x,012)) = 0,050 Ом
  • Из приведенного выше расчета общее сопротивление 60 Ом заземляющих труб (Rp) = 0,133 Ом.
    И подключен к заглубленной полосе заземления. Здесь чистое сопротивление заземления = (RpxRe)/(Rp+Re)
  • Чистое сопротивление заземления = (0,133×0,05)/(0,133+0,05) = 0,036 Ом

C. Общее сопротивление заземления и количество электродов для группа

(параллельная)

В случаях , когда одного электрода недостаточно для обеспечения требуемого сопротивления заземления, следует использовать более одного электрода. Расстояние между электродами должно быть около 4 м. Суммарное сопротивление параллельных электродов является сложной функцией нескольких факторов, таких как количество и конфигурация электродов в массиве.

Общее сопротивление группы электродов в различных конфигурациях по BS 7430 :

Ra=R (1+λa/n), где a=ρ/2X3,14xRxS

Где:

2

4 = Расстояние между регулировочными стержнями (метры),
λ = Коэффициент, указанный в таблице ниже,
n = Количество электродов,
ρ = Удельное сопротивление грунта (Ом-метр),
R = Сопротивление одного Стержень в изоляции (Ω)

9192

2

факторы для параллельных электродов в линии (BS 7430) (BS 7430)
Количество электродов (N) фактор ( λ )
2 1. 0
3 1,66
4 2,15
5 2,54
6 2,87
7 3,15

8

3.39
9 3.61
10 3.8

по периметру здания уравнения, приведенные выше, используются со значением λ , взятым из следующей таблицы.

Для трех стержней, расположенных в равностороннем треугольнике или в L-образовании , можно принять значение λ = 1,66 .

91 18

факторы для электродов в полой площади (BS 7430)
Количество электродов (n) фактор ( λ )
2
3 4,51
4 5. 48
5 6,13
6 6,63
7 7,03
8 7,36
9 7,65
10 7,9
12 12 8.3
14 9 80141
16 89
18 9.2
20 94

Для полого квадрата общее количество электродов (N) = (4n-1).

Эмпирическое правило заключается в том, что расстояние между параллельными стержнями должно быть не менее чем в два раза больше их длины, чтобы в полной мере использовать преимущества дополнительных стержней. Если расстояние между электродами намного больше, чем их длина, и только несколько электродов подключены параллельно, то результирующее сопротивление заземления можно рассчитать, используя обычное уравнение для параллельных сопротивлений.

На практике эффективное сопротивление заземления обычно будет на больше расчетного .

Как правило, массив с 4 шипами может обеспечить улучшение в 2,5–3 раза . Массив из 8 шипов обычно дает улучшение в 5-6 раз.

Сопротивление исходного заземляющего стержня будет снижено на 40% для второго стержня, 60% для третьего стержня, 66% для четвертого стержня.

Пример:

Рассчитать общее сопротивление заземляющего стержня для 200 Ом. Расположите их параллельно с расстоянием между ними 4 метра и если они соединяются в виде полого квадрата.Заземляющий стержень имеет длину 4 метра и диаметр 12,2 мм, удельное сопротивление почвы 500 Ом.

Сначала рассчитайте сопротивление одиночного заземляющего стержня:

  • R = 500/(2×3,14×4) x (Loge (8×4/0,0125)-1) = 136,23 Ом.

Теперь рассчитайте общее сопротивление заземляющего стержня 200 в параллельном состоянии:

  • a = 500/(2×3,14x136x4) =0,146 0,146/200) = 1,67 Ом.

Если заземляющий стержень соединен в виде полого квадрата, то стержень с каждой стороны квадрата равен 200 = (4n-1), поэтому n = 49 Нет .

Ra (в пустом квадрате) = 136,23x (1+9,4×0,146/200) = 1,61 Ом.

Первоначально опубликовано в — Электрические примечания — Расчет количества пластинчатых/трубчатых/ленточных заземлений (Часть 1)

Расчет сопротивления заземляющего электрода одиночного стержня — Принципы проектирования и испытания заземляющего электрода

Понимание расчета сопротивления заземляющего электрода одиночного стержня и его связи с конструкцией системы заземляющего электрода является ключом к пониманию фундаментальных принципов проектирования, измерения и расчетов сопротивления заземления и удельного сопротивления грунта.Нижеследующее является первой частью наших принципов проектирования и испытаний заземляющих электродов, состоящих из четырех частей, которые основаны на нашем официальном документе «Принципы проектирования и испытания заземляющих электродов». Вы можете скачать полный технический документ здесь.

  1. Теория оболочки
  2. Удельное сопротивление почвы и измерение
  3. Расчет сопротивления заземляющего электрода одиночного стержня
  4. Измерение сопротивления электрода

Расчет сопротивления заземляющего электрода одиночного стержня

Сопротивление заземления можно рассчитать с помощью эмпирических формул, номограмм или программного обеспечения.

Примеры доступных для использования формул содержатся в стандарте молниезащиты AS1768, Приложение C. Приведенные ниже формулы, извлеченные из AS1768, являются двумя наиболее часто используемыми.

1. Одиночный вертикальный стержень длиной L и диаметром d метров, вершина стержня на уровне поверхности:

Где

R = сопротивление, Ом

ρ = удельное сопротивление грунта в Ом-метрах

L = длина заземляющего электрода под землей, в метрах

d = диаметр заземляющего электрода в метрах

Примечание.

Уравнение обычно называют «модифицированной формулой Дуайта».

2. Прямой горизонтальный провод длиной L и диаметром d метров, на поверхности:

Для тонкого полосового заземлителя диаметр можно заменить полушириной полосы.

Традиционно программы могли выполнять двухслойные модели удельного сопротивления грунта. Это означает, что измеренное сопротивление должно быть усреднено до двух значений с соответствующими глубинами. Современное программное обеспечение может принимать в качестве входных данных многослойные значения удельного сопротивления.

На самом деле реальная ценность программного обеспечения заключается не столько в вычислении значений сопротивления для одного или нескольких электродов, сколько в том, что это можно легко сделать с помощью формул. Однако они могут быть эффективными при расчете сопротивления нескольких заземляющих электродов, шагового напряжения и напряжения прикосновения, а также при моделировании подачи тока короткого замыкания.

Другой способ расчета сопротивления одиночного заземляющего стержня, когда известны размеры и удельное сопротивление, — с помощью номограмм. В примере на Рисунке 1 заземляющий стержень длиной 7 м и диаметром 10 мм создаст сопротивление, равное 7.6 Ом, если показания четырехточечного теста Веннера равны 1 Ом.

Рисунок 1: Номограмма для расчета сопротивления одиночного заземляющего стержня

Расчет сопротивления заземляющего электрода нескольких заземляющих стержней

При параллельном использовании заземляющих стержней сначала может показаться, что сопротивление можно рассчитать по простой формуле 1/R = 1/R1+ 1/R2+ 1/R3…

Однако при более внимательном рассмотрении теории оболочек, обсуждавшейся ранее, становится очевидным, что расстояние между заземляющими стержнями может иметь некоторое влияние на комбинированное сопротивление.Это связано с тем, что полусферические оболочки каждого из электродов будут перекрывать друг друга, и площадь перекрытия необходимо компенсировать. В крайнем случае, если два электрода наложены друг на друга, размер предлагаемой ими оболочки будет аналогичен оболочке, предлагаемой одним электродом. То есть сопротивление двух электродов будет аналогично сопротивлению одного электрода, если они будут установлены совсем рядом.

Эмпирические правила и коэффициенты использования используются в повседневных расчетах для быстрого расчета параллельных сопротивлений без чрезмерного анализа.

Например, когда два электрода размещены на расстоянии одной длины электрода, достигается 85-процентное использование их параллельного сопротивления. Когда эти электроды разнесены на два электрода, достигается 92-процентное использование. Иногда на практике используется эмпирическое правило, согласно которому расстояние между электродами должно быть как минимум в два раза больше глубины электрода, исходя из этого использования.

До появления программного обеспечения для проведения расчетов использование номограмм было общепринятым методом расчета сопротивления нескольких заземляющих стержней. Нет никаких причин, по которым их нельзя использовать сегодня для быстрых расчетов.

Рисунок 2: Параллельные заземляющие стержни

На рис. 3 показана номограмма, которую можно использовать для проектирования системы с несколькими электродами, если сопротивление одного электрода известно путем расчета или измерения.

Расчет сопротивления электрода для системы с несколькими заземляющими стержнями является тривиальной задачей при использовании современного программного обеспечения. По сути, это вопрос ввода удельного сопротивления грунта, размеров электродов и размера сетки, и он выдает число без лишней суеты.

Рисунок 3: Сопротивление заземления нескольких заземляющих стержней

Загрузить информационный документ «Принципы проектирования и тестирования заземляющих электродов nVent ERICO»

Загрузите приведенный ниже информационный документ, в котором изложены основные принципы проектирования заземлителей, измерений и расчетов сопротивления заземления и удельного сопротивления грунта. послужат основой для понимания существующих практик заземления и послужат ориентиром для инженера, пытающегося понять суть конструкции заземляющего электрода.

Скачать информационный документ

Инженеры-электрики: ваш источник новостей и советов по электротехнике

Будьте в курсе новых тенденций, советов и информации, подписавшись на блог nVent ERICO. Наши эксперты по электротехнике и продуктам регулярно публикуют новую информацию, а также курируют лучшие ресурсы, публикуя подобные публикации.

(PDF) Расчет параметров заземляющих сеток при произвольной геометрии

Рис.16 Поверхностный потенциал.

Рис. 17 Потенциал поверхности.

На рисунке 17 представлены профили потенциала на поверхности грунта

при y = 11 м для различных глубин заземляющей сетки,

где наблюдается снижение потенциала с увеличением

глубины заземляющей сетки , уменьшение числа

пиков по расстоянию.

IV. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Метод, реализованный в данной статье, позволяет

вычислять сопротивление заземления, напряжение сетки и шаговое

напряжение сеток, состоящих из горизонтальных проволочных электродов

более сложной формы.Сегменты проводов могут иметь любую

позицию или смещение среди них.

Разница между результатами, полученными с помощью этого метода

, и результатами стандарта ANSI-IEEE Std. 80/2013 для

сопротивление заземления составило до 25,5%. Для напряжения сетки было

до 16,6% и 41,9% для ступенчатого напряжения. Индивидуальный

расчет тока утечки для каждого сегмента приводит к

большей точности метода.

Этот метод также оказывается полезным для обеспечения точного

анализа напряжения на поверхности почвы, можно

рассчитать напряжение в любой желаемой точке. Также возможна детальная проработка

любой заземляющей сетки на любой глубине в грунте.

V. БЛАГОДАРНОСТЬ

Авторы выражают благодарность Национальному совету по технологиям

и научному развитию (CNPq), Координатору

Повышение квалификации персонала высшего уровня (CAPES) и

Фонд поддержки исследований штата Гояс ( FAPEG)

за финансовую помощь в этом исследовании.

ССЫЛКИ

[1] Л. Хуанг, X. Чен и Х. Ян, «Исследование неравномерно расположенных сетей заземления

«, Power Delivery, IEEE Transactions on, vol. 10, стр. 716-722,

1995.

[2] IEEE, «Руководство по безопасности при заземлении подстанций переменного тока», в IEEE Std 80

(пересмотр IEEE Std 80-2000/включает IEEE Std 80-2013). /Cor 1-

2015), изд., 2015.

[3] Б. Тапар, В. Герез, А. Балакришнан и Д.А. Бланк, «Упрощенные уравнения

для сетки и ступенчатых напряжений на подстанции переменного тока», Power

Доставка, IEEE Transactions on, vol.6, pp. 601-607, 1991.

[4] A. Covitti, G. Delvecchio, A. Fusco, F. Lerario и F. Neri, «Два каскадных генетических алгоритма

для оптимизации неравномерного заземления

Сетки со стержнями», в книге «Компьютер как инструмент», 2005 г. EUROCON 2005. Международная конференция

, 2005 г., стр. 1533-1536.

[5] А. Дж. Хеппе, «Вычисление потенциала на поверхности над сеткой

под напряжением или другим электродом с учетом неравномерного распределения тока

», Power Apparatus and Systems, IEEE Transactions on,

vol.PAS-98, стр. 1978-1989, 1979.

[6] «Руководство IEEE по безопасности заземления подстанций переменного тока», IEEE Std 80-

2013 (пересмотр IEEE Std 80-2000/включает IEEE Std 80-

2013/Cor 1-2015), стр. 1-226, 2015.

[7] HB Дуайт, «Расчет сопротивления заземления», Американский институт инженеров-электриков

, Transactions of the, vol. 55, pp. 1319-

1328, 1936.

[8] Дж. Г. Сверак, «Размеры заземляющих проводников против плавления», Power

Apparatus and Systems, IEEE Transactions on, vol. PAS-100, стр. 51-

59, 1981.

[9] SJ Schwarz, «Аналитические выражения для сопротивления систем заземления

[включает обсуждение],» Power Apparatus and Systems, Part

III. Труды Американского института инженеров-электриков, том.

73, 1954.

[10] Дж. Нахман и С. Скулетич, «Поправочные коэффициенты неравномерности для сетки

и ступенчатые напряжения заземляющих сетей», Power Apparatus and Systems,

IEEE Transactions on, vol.PAS-99, стр. 174-180, 1980.

[11] Ю. Л. Чоу и М. М. А. Салама, «Упрощенный метод для

расчета сопротивления заземляющей сети подстанции», Power Delivery,

IEEE Transactions on, vol. 9, стр. 736-742, 1994.

[12] С. М. Гонейм, «Оптимизация проектирования заземляющих сетей с помощью эволюционных стратегий

», Диссертация (докторская), факультет инженерных наук

, Университет Дуйсбург-Эссен, Дуйсбург, Германия, 2007.

[13] Дж.Эндрени, «Оценка или испытания удельного сопротивления для проектирования грунтов станции

в неоднородном грунте», Power Apparatus and Systems, IEEE

Transactions on, vol. 82, pp. 966-970, 1963.

[14] Пирес, Тьяго Г.; Нерис, Хосе В.Л.; Сильва, Карлос Л.Б.; Оливейра,

Диого Н. ; Филью, Антонио М. Силва ; Каликсто, Уэсли П. ; Алвес, Эйлтон

Дж., Расчет сопротивления и потенциала заземляющих решеток в любой геометрии

. В: 2016 IEEE 16th International Conference on

Environment and Electrical Engineering (EEEIC), 2016, Флоренция.

2016 16-я Международная конференция IEEE по окружающей среде и электротехнике

(EEEIC), 2016.

[15] Пирес, Тьяго Г.; Сильва, Карлос Л.Б.; Оливейра, Диого Н.; Нерис, Хосе

В. Л.; Алвес, Эйлтон Дж.; Каликсто, Уэсли П. Расчет параметра сетки заземления

по нетрадиционной геометрии. В: 2015 CHILEAN

Conference on Electrical, Electronic Engineering, Information and

Communication Technologies (CHILECON), 2015, Сантьяго.2015.

(PDF) Новый метод расчета сопротивления заземления заземляющих сетей, заглубленных в горизонтальный двухслойный грунт

244

примеров; формула (11) является достаточно точной для инженерного использования.

V. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе представлена ​​новая методика расчета сопротивления грунта

заземляющей сетки, заглубленной в горизонт двухслойного грунта. Оно

получается путем сравнения сопротивления заземления

эталонной заземляющей сетки.Базовая сетка

та же сетка, зарытая в однородную почву; удельное сопротивление его

равно удельному сопротивлению верхнего слоя в горизонте двухслойного грунта.

Кривая их отношения аппроксимировалась формулой с

двумя неизвестными коэффициентами. После анализа их математического

и физического значения была получена новая формула (9), которая

зависит от эталонного сопротивления, вспомогательного сопротивления и удельного сопротивления грунта

горизонта двухслойного грунта.Для эталонного сопротивления

и вспомогательного сопротивления можно рассчитать по формулам IEEE

STD. 80-1986 г. была получена новая формула (11), которая как раз

связана с параметрами заземляющей сетки и структурой грунта.

Результаты сопротивления грунта, полученные по этой формуле, были

по сравнению с результатами, рассчитанными с помощью программного обеспечения профессионального моделирования

и других формул; это более точно, чем другие формулы

.

ПОДТВЕРЖДЕНИЕ

Формула Саламы и Чоу следующая:

12 12btm mbp

RC R=−

Rbtm1/2 сопротивление заземления из-за заглубленной сетки (Ом)

100214 Rm сопротивление сетки верх если однородный грунт

удельное сопротивление ρ

Rp поправочный член за счет второго слоя

12

1110.165

LN

42

м

C

RAL D

π

ρπ

⎛⎞

⎛Δ⎞

⎛⎞

= +

⎜⎟

⎜ ⎟

⎜⎟

⎜⎟

⎝⎠

⎝⎠

⎝⎠

⎝⎠

⎝⎠

(

12

xy

llδδ с

lδ и y

lδ сетки сетки

L =

(

2lN NΔ+ = общая длина проводника (м)

N количество ячеек

h глубина заглубления сетки (м)

dc диаметр проводника (м)

ρ — удельное сопротивление однородного грунта (Ом. M)

Общая площадь сетки (м2)

2

1 1.128

B

H

CA CA

⎛⎞

= —

⎜⎟

⎝⎠

()

1

1

LN (1)

2

P

C

K

K

RHH

π

= +

CP Диаметр проводника (M)

K коэффициент отражения

h2 высота верхнего слоя

cf коэффициент формы(он равен 0.9 на квадрат)

21

21

K

K

ρ

ρ

= +

()

()

LN 1

2

CF P

A

HC KC

π

= —

= —

12

P

CK K = —

CK K = —

Ссылки

Список литературы

[1] Если Gonos and Ia StathopuLos, «Оценка многослойных почв

Параметры с использованием генетических алгоритмов,» IEEE Сделки по Электроснабжению

Доставка, об.20, pp. 100-106, 2005.

[2] T. Takahashi and T. Kawase, «Анализ кажущегося удельного сопротивления в многослойной структуре земли

», IEEE Transactions on Power Delivery, том 5, стр.

604-612, 1990.

[3] M. Jinxi и FP Dawalibi, «Расширенный анализ измерения импеданса земли

с использованием метода падения потенциала», IEEE Transactions on

Power Delivery, vol. 17, стр. 881-885, 2002.

[4] Дж. Ма и Ф.П. Давалиби, «Влияние индуктивной связи между

отведениями на измерения импеданса земли с использованием метода падения потенциала

», IEEE Transactions on Доставка энергии, том.16, pp. 739-743,

2001.

[5] M. Qingbo, H. Jinliang, FP Dawalibi и J. Ma, «Новый метод

снижения сопротивления заземления систем заземления подстанции при высоких

областей удельного сопротивления», IEEE Transactions on Power Delivery, том 14, стр.

911-916, 1999.

Brunotte и др., «Метод конечных элементов для расчета

электромагнитных полей, создаваемых системами заземления подстанции»,

IEEE Transactions on Magnetics, vol.31, стр. 2150-2153, 1995.

[7] AG J, EH F, RB F и MR J, «Практический подход к

, определяющий сопротивление заземления заземляющих решеток», IEEE

Transactions on Power Delivery. , vol.21, pp. 1261-1266, 2006.

[8] JA Guemes и FE Hernando, «Метод расчета заземления

сопротивления заземляющих сеток с использованием FEM», IEEE Transactions on Power

Delivery, vol. 19, стр. 595-600, 2004.

[9] Дж.Ма и Ф.П. Давалиби, «Анализ систем заземления в почвах с конечными объемами

различных удельных сопротивлений», IEEE Power Engineering

Review, том 22, стр. 63–64, 2002 г.

[10] C. Xiaobin, W. Guangning, L. Shenglin, Z. Weiming and L. RuiFang,

«Простая формула сопротивления заземляющей сетки в вертикальном двухслойном грунте

», в Proc. Конференция по передаче и распределению 2008 г. и выставка

, 2008 г. T&D. IEEE/PES, стр. 1-5.

[11] М. М. Салама, М. М. Щербини и Ю. Л. Чоу, «Формула для

сопротивления заземляющей сетки подстанции в двухслойном грунте», IEEE

Transactions on Power Delivery, том 10, стр. 1255-1262, 1995.

[12] Ю. Л. Чоу, М. М. Эльшербини и М. М. Салама, «Формулы сопротивления

систем заземления в двухслойной земле», IEEE Transactions on Power

Delivery, vol.11, pp. 1330-1336, 1996

Сяобинь Цао родился в провинции Хунань, Китай, 1 ноября.23, 1974. Он

получил степень бакалавра наук. получил степень в области электротехники в Школе электротехники

Инженерия Юго-Западного университета Цзяотун в 1996 году. В настоящее время он изучает

докторскую степень. степень на факультете электротехники Юго-Западного

Университета Цзяотун. Его исследовательские интересы включают технологии заземления и молниезащиты

.

Гуаннин Ву (M’97-SM’07) родился в Нанкине, Китай, 26 июля 1969 года.

Он получил B.наук степень, M.Sc. степень и доктор философии. в Школе электротехники

Сианьского университета Цзяотун соответственно в 1991, 1994

и 1997 годах. В настоящее время он является профессором Школы электротехники

Юго-Западного университета Цзяотун. Его исследовательские интересы включают мониторинг состояния

, диагностику неисправностей и оценку срока службы изоляции для электрического силового оборудования

, молниезащиты и технологии заземления.

Веймин Чжоу родился в Чэнду, провинция Сычуань, Китай,

5 мая 1984 года.Он получил степень бакалавра наук. степень в Школе электротехники,

Сычуаньский промышленный институт в 2006 году. В настоящее время он получает степень магистра наук. степень

в Школе электротехники Юго-Западного университета Цзяотун. В настоящее время

занимается исследованиями в области молниезащиты и технологии заземления

.

Жуйфан Ли родился в провинции Шаньси, Китай, 12 декабря 1980 года. Она

получила степень бакалавра наук и степень магистра в области электротехники,

Юго-западного университета Цзяотун соответственно в 2002 и 2005 годах.В настоящее время она

получает степень доктора философии в Школе электротехники Юго-Западного

Университета Цзяотун. В настоящее время она занимается исследовательской работой о молниезащите

и технологии заземления.

Резистор заземления нейтрали Информация о расчете

Просмотр резисторов заземления нейтрали

Введение

Резисторы заземления нейтрали используются для уменьшения таких проблем, как пробой изоляции, вызванный переходными перенапряжениями, вызванными дуговыми замыканиями на землю в незаземленных системах и повреждением двигателей. и распределительное устройство, вызванное дуговым разрядом в надежно заземленных системах.

Существует два основных метода заземления нейтрали системы: низкое сопротивление и высокое сопротивление.

 

Низкое сопротивление

Система отключится в случае замыкания линии на землю.

Резистор заземления нейтрали ограничивает ток замыкания на землю максимальным значением от 100 до 1000 А (см. примечание ниже). Трансформаторы тока нулевой последовательности и реле замыкания на землю обнаружат неисправность и отключатся при 5–20 % максимального тока замыкания на землю.

Резистор обычно рассчитан на 10 секунд при максимальном повышении температуры до 760 °C.

Максимальный ток замыкания на землю, допускаемый резистором, должен быть достаточно большим, чтобы сработало реле замыкания на землю.

Резисторы заземления нейтрали с номиналом от 200 до 400 А обычно используются в системах от 6,9 кВ до 34,5 кВ (см. примечание ниже).

Резисторы заземления нейтрали с номиналом от 100 до 400 А обычно используются в системах от 2,4 до 4,16 кВ (см. примечание ниже).

После определения номинального тока сопротивление или омическое сопротивление резистора рассчитывается путем деления напряжения линии к нейтрали на номинальный ток.

т. е. для резистора заземления нейтрали системы 4,16 кВ, рассчитанного на 400 А. Напряжение линии к нейтрали будет 4,16 кВ /√(3) = 2400 В. Требуемое сопротивление будет 2400 / 400 = 6 Ом.

 

Высокое сопротивление

В случае замыкания линии на землю система подаст сигнал тревоги, но не отключится. Рекомендуется для систем, в которых прерывание питания в результате одиночного замыкания на землю отрицательно сказывается на технологическом процессе.

Резистор заземления нейтрали ограничивает ток замыкания на землю до 5–10 А.Трансформаторы тока нулевой последовательности и реле замыкания на землю обнаружат неисправность и подадут сигнал тревоги при 10–20 % максимального тока замыкания на землю.

Резистор рассчитан на непрерывную работу с максимальным повышением температуры 375 °C.

Максимальный ток замыкания на землю, допускаемый резистором, должен превышать общую емкость системы по отношению к току зарядки на землю, а векторная сумма тока зарядки системы и тока резистора не должна превышать 8 А. (см. раздел «Емкость системы по отношению к току зарядки на землю»). Расчет)

После определения номинального тока сопротивление или омическое значение резистора рассчитывается путем деления напряжения линии к нейтрали на номинальный ток.

, т. е. для резистора заземления нейтрали системы 480 В с номиналом 5 А. Напряжение линии к нейтрали будет 480 В /√(3) = 277 В. Требуемое сопротивление будет 277/5 = 55,4 Ом.

 

Примечание

В шахтных энергосистемах среднего напряжения низкое сопротивление обычно используется с заземляющим резистором нейтрали, который ограничивает замыкание на землю максимум до 25–50 А. Это необходимо для ограничения напряжения прикосновения до 100 Ом. V или меньше. Трансформаторы тока нулевой последовательности и реле защиты от замыканий на землю обнаруживают неисправность и срабатывают при нагрузке менее одной трети номинала резистора.Резистор рассчитан на непрерывную работу с максимальным повышением температуры 375 °C.

Современные шахтные энергосистемы могут иметь значительную распределенную системную емкость, и, как и все резисторы заземления нейтрали, максимальный ток замыкания на землю, допускаемый резистором, должен превышать общую емкость по отношению к зарядному току системы на землю и векторную сумму системы зарядный ток плюс ток резистора не должен превышать 8 А.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*

*

*