Введение
Количество заземляющего электрода и сопротивление заземления зависят от удельного сопротивления почвы и времени прохождения тока повреждения (1 с или 3 с). Если мы разделим площадь заземления, требуемую площадью одной земной плиты, это даст необходимое количество ям.
Как определить правильное количество заземляющих электродов (полос, пластин и труб) - часть 1
Нет общего правила для расчета точного количества ям и размеров заземляющей полосы, но разряд тока утечки определенно зависит от площади поперечного сечения материала, поэтому для любого оборудования размер заземляющей полосы рассчитывается на токе, который должен быть равен переносится этой полосой.
Сначала рассчитывается ток утечки, который затем переносится, и определяется размер полосы.
Для большей части электрооборудования, такого как трансформатор, дизель-генератор и т. Д., Общая концепция состоит в том, чтобы иметь 4 числа ям. 2 шт. Для заземления корпуса с 2 отдельными полосками с короткими ямами и 2 нс для нейтральных с двумя отдельными полосками с короткими ямами.
Размер нейтральной заземляющей полосы должен быть способен выдерживать нейтральный ток этого оборудования.
Размер заземления корпуса должен быть способен переносить половину нейтрального тока.
Например, для трансформатора 100 кВА ток полной нагрузки составляет около 140 А.
Подключенная полоска должна быть способна выдерживать не менее 70А (нейтральный ток), что означает, что полоса GI 25x3 мм должна быть достаточной для переноса тока, а для тела потребуется полоса 25 × 3. Обычно мы рассматриваем размер полосы, который обычно используется в качестве стандартов.
Однако для заземления корпуса можно использовать полосу меньшего размера, которая может нести ток 35А. Причина использования 2 земляных ям для каждого тела и нейтральности, а затем их замыкания - это резервное копирование. Если одна полоса становится корродированной и разрезает непрерывность, она прерывается, а другой ток утечки протекает через другую систему, завершая цепь.
Аналогично для панелей нет ямок должно быть 2 н.у. Размер можно определить на главном выключателе.
Например, если основной причиной взрывателя является 400A, то заземление корпуса для панели может иметь размер полосы 25 × 6 мм, который может легко переносить 100A.
Количество земляных ям определяется с учетом того, что общий ток короткого замыкания рассеивается на землю в случае неисправности и ток, который может рассеиваться каждой земной ямой. Обычно плотность тока для полосы GI может составлять примерно 200 ампер на квадратный кулачок. Основываясь на длине и диаметре используемой трубы, количество фитингов может быть завершено.
1. Рассчитать количество заземления трубы
A. Сопротивление заземления и количество стержней для изолированной земной ямы
(без заземленной полосы заземления)
Сопротивление заземления одиночного стержневого или трубного электрода рассчитывается согласно BS 7430:
R = ρ / 2 × 3, 14 × L (log (8xL / d) -1)
Где:
ρ = Сопротивление грунта (Омметр), L = длина электрода (метр), D = диаметр электрода (метр)
Пример:
Вычислить сопротивление изолирующего стержня заземления. Заземляющий стержень имеет длину 4 метра и имеет диаметр 12, 2 мм, удельный вес 500 Ом.
R = 500 / (2 × 3, 14 × 4) x (Loge (8 × 4 / 0, 0125) -1) = 156, 19 Ом.
Сопротивление заземления одиночного стержневого или трубного электрода рассчитывается в соответствии с IS 3040:
R = 100xρ / 2 × 3, 14 × L (loge (4xL / d))
Где:
ρ = Сопротивление грунта (Омметр), L = длина электрода (см), D = диаметр электрода (см)
Пример:
Рассчитайте количество заземляющей трубы CI диаметром 100 мм, длиной 3 метра. Система имеет ток повреждения 50KA в течение 1 секунды, а удельное сопротивление грунта - 72, 44 Ом.
Текущая плотность на поверхности земного электрода (согласно IS 3043):
- Максимум. допустимая плотность тока I = 7, 57 × 1000 / (√ρxt) A / m2
- Максимум. допустимая плотность тока = 7, 57 × 1000 / (√72, 44X1) = 889, 419 A / м2
- Площадь поверхности одного диаметра 100 мм. 3-метровая труба = 2 x 3, 14 xrx L = 2 x 3, 14 x 0, 05 x 3 = 0, 942 м2
- Максимум. ток, рассеиваемый одной заземляющей трубой = Текущая плотность x Площадь поверхности электрода
- Максимум. ток, рассеиваемый одной заземляющей трубой = 889, 419x 0, 942 = 837, 83 А, говорят, 838 ампер
- Количество требуемой заземляющей трубы = Ток повреждения / Макс. Ток рассеивается одной заземляющей трубой.
- Количество требуемой заземляющей трубы = 50000/838 = 59, 66 Скажите 60 штук.
- Общее количество требуемой заземляющей трубы = 60 Нет.
- Сопротивление заземляющей трубы (изолировано) R = 100xρ / 2 × 3, 14xLx (loge (4XL / d))
- Сопротивление заземляющей трубы (изолировано) R = 100 × 72, 44 / 2 × 3 × 14 × 300 × (log (4X300 / 10)) = 7, 99 Ом / Труба
- Общее сопротивление 60 штук заземления = 7.99 / 60 = 0.133 Ом.
верхний
B. Сопротивление заземления и количество стержней для изолированной земной ямы
(с заземленной полосой заземления)
Сопротивление заземляющей полосы (R) Согласно IS 3043:
R = ρ / 2 × 3, 14xLx (loge (2xLxL / wt))
Пример:
Рассчитайте полосу GI шириной 12 мм, длиной 2200 метров, заглубленной в землю на глубине 200 мм, удельное сопротивление грунта составляет 72, 44 Ом.
- Сопротивление заземляющей полосы (Re) = 72, 44 / 2 × 3, 14x2200x (loge (2x2200x2200 /.2x.012)) = 0, 050 Ω
-
Из приведенного выше общего сопротивления 60 штук заземляющих труб (Rp) = 0, 133 Ом.
И это связано с грубой заземляющей полосой. Здесь чистое сопротивление заземления = (RpxRe) / (Rp + Re)
- Чистое сопротивление питанию = (0, 133 × 0, 05) / (0, 133 + 0, 05) = 0, 036 Ом
C. Полное сопротивление заземления и количество электродов для группы
(Параллельно)
В случаях, когда одного электрода недостаточно для обеспечения требуемого сопротивления заземления, должно использоваться более одного электрода. Разделение электродов должно составлять около 4 м. Совокупное сопротивление параллельных электродов является сложной функцией нескольких факторов, таких как количество и конфигурация электрода.
Общее сопротивление группы электродов в различных конфигурациях согласно BS 7430:
Ra = R (1 + λa / n), где a = ρ / 2X3.14xRxS
Где:
S = Расстояние между регулировочным стержнем (метр), λ = коэффициент, приведенный в таблице ниже, n = количество электродов, ρ = Сопротивление грунта (Омметр), R = Сопротивление одиночного стержня в изоляции (Ω)
| Факторы для параллельных электродов в линии (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 |
Для электродов, равномерно расположенных вокруг полого квадрата, например, по периметру здания, приведенные выше уравнения используются со значением λ, взятым из следующей таблицы.
Для трех стержней, расположенных в равностороннем треугольнике или в L-образовании, может быть принято значение λ = 1, 66.
| Факторы для электродов в полом квадрате (BS 7430) | |
| Количество электродов (n) | Фактор (λ) |
| 2 | 2, 71 |
| 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 | 8, 3 |
| 14 | 8, 6 |
| 16 | 8, 9 |
| 18 | 9, 2 |
| 20 | 9, 4 |
Для полых квадратов общее количество электродов (N) = (4n-1).
Эмпирическое правило состоит в том, что параллельные стержни должны располагаться как минимум в два раза по длине, чтобы использовать все преимущества дополнительных стержней. Если разделение электродов намного больше их длины, и только несколько электродов находятся параллельно, то результирующее сопротивление заземления может быть рассчитано с использованием обычного уравнения для сопротивления параллельно.
На практике эффективное сопротивление заземления обычно будет выше, чем расчет.
Как правило, массив с 4 шипами может обеспечить улучшение в 2, 5-3 раза. Массив 8 шипов обычно дает улучшение, возможно, в 5-6 раз.
Сопротивление исходного заземляющего стержня будет снижено на 40% для второго штанги, 60% для третьего штанги, 66% для четвертого стержня.
Пример:
Вычислить общее сопротивление заземляющего стержня 200 единиц, расположенных параллельно, с интервалом 4 м каждого, и если оно соединяется в полого квадратного расположения. Заземляющий стержень имеет длину 4 метра и имеет диаметр 12, 2 мм, сопротивление поверхности 500 Ом.
Сначала вычислите сопротивление одиночного заземляющего стержня:
R = 500 / (2 × 3, 14 × 4) x (Loge (8 × 4 / 0, 0125) -1) = 136, 23 Ом.
Теперь вычислите общее сопротивление заземляющего стержня 200 числа в параллельном состоянии:
- a = 500 / (2 × 3, 14x136x4) = 0, 146
- Ra (параллельная линия) = 136, 23x (1 + 10 × 0, 146 / 200) = 1, 67 Ом.
Если заземляющий стержень соединен по пустому квадрату, а стержень на каждой стороне квадрата равен 200 = (4n-1), так что n = 49 No.
Ra (по пустому квадрату) = 136, 23x (1 + 9, 4 × 0, 146 / 200) = 1, 61 Ом.
Первоначально опубликовано в разделе «Электрические примечания». Рассчитайте количество пластин / труб / проводов (часть 1)