Proračun uređaja za uzemljenje

Proračun uzemljivača svodi se na određivanje prijelaznog otpora širenja struje zemljospoja s elektroda uzemljivača, koji ovisi o otporu slojeva tla ρ... Otpor slojeva tla ovisi o njihovom sastavu, vlažnosti. sadržaj, razina i temperatura podzemne vode. Najtočnije se ρ može odrediti izravnim mjerenjem na licu mjesta pomoću jedne od postojećih metoda. Vrijednosti preporučene za preliminarne proračune za različita tla i koeficijente povećanja pri smrzavanju dane su u referentnim knjigama.

Nakon završetka izrade uzemljivača potrebno je izmjeriti njegov otpor, a ako se razlikuje od standardnog, smanjuje se dodavanjem broja uzemljenih elektroda ili povećanjem vodljivosti tla, unošenjem u njega troske, soli ili drugih tvari.

Nakon što se napravi proračun za umjetne uzemljivače, prethodno se utvrđuje hoće li biti dovoljno prirodnih uzemljivača, a tek onda se izračunava potreban otpor umjetnih uzemljivača.

gdje je Rclaim - otpor umjetno uzemljenih elektroda, Rec - isti, prirodni, Rzu - normalni otpor.

Uzemljivači su zavareni čeličnom trakom 40x4 mm ili istom šipkom. Ove trake su položene u zemlju na dubini od 0,7 m i čine zajednički krug uzemljenja.

Čelična šipka duljine 5 m u normalnom tlu (ilovasto tlo) pri ρ = ​​100 ohm x m ima kontaktni otpor od 22,7 ohma. Da bi se dobio standardni otpor širenja jedne uzemljene elektrode od 22,7 ohma, izračunava se otpor petlje, koji se sastoji od otpora okomite Rc i vodoravne elektrode u obliku spojne trake Rd spojene paralelno.

Riža. 1. Uređaji za uzemljenje: a — strujni vodovi paralelno povezanih uzemljenih elektroda, b — krug uzemljenja nezavisne transformatorske podstanice, c — ista ugrađena trafostanica — 1 — elektrode za uzemljenje, 2 — unutarnja petlja za uzemljenje

Razmak između elektroda treba biti najmanje jednak njihovoj duljini kako bi se izbjegla pojava njihovog međusobnog oklapanja (slika 1 a), što dovodi do povećanja otpora sustava uzemljenih elektroda. Kontura je izrađena u obliku pravokutnika koji zatvara električnu instalaciju (na primjer, samostojeća trafostanica ili trafostanica). Ako je električna instalacija ugrađena u zgradu, tada se krug uzemljenja izvodi daljinski i spaja na unutarnji strujni krug (unutar zgrade) u najmanje dvije trake (sl. 1. b, c).

U instalacijama s izoliranom nultom i niskim strujama uzemljenja dovoljnim se smatra poprečni presjek žica za uzemljenje: bakar 25, aluminij 35, čelik 120 mm2... Minimalni poprečni presjek okruglog ili trakastog čelika vodova za uzemljenje mora biti najmanje 100 m2 u instalacijama do 1000 V i 120 mm2 u instalacijama iznad 1000 V.

Za električne instalacije s naponom iznad 1000 V s niskim strujama uzemljenja, otpor uzemljivača mora ispunjavati uvjet

gdje se Uz uzima 250 V ako se uzemljivač koristi samo za instalacije napona iznad 1000 V, a Uh = 125 V ako se uzemljivač koristi istovremeno za instalacije napona do 1000 V,

Azs — nazivna struja zemljospoja, A.

U proračunima uređaja za uzemljenje koriste se sljedeće pojednostavljene formule koje određuju otpor elektroda za umjetno uzemljenje:

— za konkavnu štapnu elektrodu promjera 10-12 mm, duljine oko 5 m

— za kutnu čeličnu elektrodu 50x50x5 mm i duljine 2,5-2,7 m

— za elektrodu izrađenu od cijevi promjera 50-60 mm i duljine 2,5 m

U instalacijama napona do 1000 V pravilnim odabirom uzemljivača također se osiguravaju uvjeti za brzo i pouzdano odvajanje dijela mreže (električne instalacije) u slučaju kratkog spoja.