Výpočet uzemňovacieho zariadenia

Výpočet uzemňovacích zariadení sa redukuje na určenie prechodového odporu šírenia zemného poruchového prúdu od uzemňovacích elektród, ktorý závisí od odporu vrstiev pôdy ρ... Odpor vrstiev pôdy závisí od ich zloženia, vlhkosti. obsah, hladina podzemnej vody a teplota . Najpresnejšie možno ρ určiť priamym meraním in situ pomocou jednej z existujúcich metód. Hodnoty odporúčané na predbežné výpočty pre rôzne pôdy a zvyšujúce sa koeficienty pri zamrznutí sú uvedené v referenčných knihách.

Po dokončení uzemňovacieho zariadenia je potrebné zmerať jeho odpor a ak sa líši od normy, zníži sa pridaním počtu uzemnených elektród alebo zvýšením vodivosti pôdy, zavedením trosky, soli alebo iných látok.

Po vykonaní výpočtu pre umelé uzemňovacie elektródy sa predbežne určí, či bude dostatok prirodzených uzemňovacích elektród a až potom sa vypočíta požadovaný odpor umelých uzemňovacích elektród.

kde Rclaim — odpor umelých uzemnených elektród, Rec — rovnaký, prirodzený, Rzu — normálny odpor.

Uzemňovače sú privarené oceľovým pásom 40x4 mm alebo rovnakou tyčou. Tieto pásy sú uložené v zemi v hĺbke 0,7 m a tvoria spoločný zemný okruh.

Oceľová tyč s dĺžkou 5 m v normálnej pôde (ílovitá pôda) pri ρ = ​​100 ohm x m má prechodový odpor 22,7 ohm. Na získanie štandardného odporu šírenia jednej uzemňovacej elektródy 22,7 ohmov sa vypočíta odpor slučky, ktorý pozostáva z odporu zvislých Rc a vodorovných elektród vo forme spojovacieho pásika Rd zapojených paralelne.

Ryža. 1. Uzemňovacie zariadenia: a — prúdové vedenia paralelne zapojených uzemnených elektród, b — uzemňovací obvod nezávislej trafostanice, c — rovnaká vstavaná rozvodňa — 1 — uzemňovacie elektródy, 2 — vnútorná uzemňovacia slučka

Vzdialenosť medzi elektródami by mala byť aspoň ich dĺžka, aby nedochádzalo k javu ich vzájomného tienenia (obr. 1 a), ktoré vedie k zvýšeniu odporu systému uzemnených elektród. Obrys je vytvorený vo forme obdĺžnika, ktorý obklopuje elektrickú inštaláciu (napríklad voľne stojacu rozvodňu alebo rozvodňu). Ak je elektroinštalácia zabudovaná v budove, potom sa uzemňovací obvod robí diaľkovo a na vnútorný obvod (vnútri budovy) sa pripája minimálne v dvoch pásoch (obr. 1. b, c).

Pri inštaláciách s izolovaným nulovým vodičom a nízkymi uzemňovacími prúdmi sa prierez uzemňovacích vodičov považuje za dostatočný: meď 25, hliník 35, oceľ 120 mm2... Minimálny prierez okrúhlej alebo pásovej ocele uzemňovacích vedení musí byť minimálne 100 m2 pri inštaláciách do 1000 V a 120 mm2 pri inštaláciách nad 1000 V.

Pri elektrických inštaláciách s napätím nad 1000 V s nízkymi uzemňovacími prúdmi musí odpor uzemňovacieho zariadenia spĺňať podmienku

kde Uz sa berie ako 250 V, ak sa uzemňovacie zariadenie používa len pre inštalácie s napätím nad 1000 V, a Uh = 125 V, ak sa uzemňovacie zariadenie používa súčasne pre inštalácie s napätím do 1000 V,

Azs — menovitý zemný poruchový prúd, A.

Pri výpočtoch uzemňovacích zariadení sa používajú tieto zjednodušené vzorce, ktoré určujú odpor umelých uzemňovacích elektród:

— pre konkávnu tyčovú elektródu s priemerom 10 – 12 mm, dĺžka asi 5 m

— pre uhlovú oceľovú elektródu 50x50x5 mm a dĺžku 2,5-2,7 m

— pre elektródu vyrobenú z rúrky s priemerom 50 – 60 mm a dĺžkou 2,5 m

V inštaláciách s napätím do 1000 V poskytuje správna voľba uzemňovacích zariadení podmienky aj pre rýchle a spoľahlivé odpojenie sieťového úseku (elektroinštalácie) v prípade skratu.