Как определить правильное количество заземляющих электродов (полос, пластин и труб) - часть 2
Продолжение с первой части:
Как определить правильное количество заземляющих электродов (полос, пластин и труб) - часть 1
2. Вычислить количество заземления пластины
Сопротивление заземления электрода с одной пластиной рассчитывается как IS 3040:
R = ρ / A√ (3.14 / А)
Где:
ρ = Сопротивление почвы (Омметр), A = Площадь обеих сторон плиты (м2), Пример: подсчитайте количество заземляющей пластины CI 600 × 600 мм, система имеет ток повреждения 65KA в течение 1 секунды, а резистентность к поверхности - 100 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 / (√100X1) = 757 А / м2
- Площадь поверхности с обеих сторон 600 × 600 мм. Пластина = 2 x lxw = 2 x 0, 06 × 0, 06 = 0, 72 м2
- Максимум. ток, рассеиваемый одной заземляющей пластиной = Текущая плотность x Площадь поверхности электрода
- Максимум. ток, рассеиваемый одной заземляющей пластиной = 757 × 0, 72 = 545, 04 А
- Сопротивление заземляющей пластины (изолировано) (R) = ρ / A√ (3, 14 / A)
- Сопротивление заземляющей пластины (изолировано) (R) = 100 / 0.72x√ (3.14 /.072) = 290.14 Ω
- Требуемое количество заземляющей пластины = Ток повреждения / Макс. Ток, рассеиваемый одной заземляющей трубой.
- Количество требуемой заземляющей пластины = 65000 / 545.04 = 119 Нет.
- Общее количество требуемой заземляющей пластины = 119 Нет.
- Общее сопротивление 119 Нет заземляющей пластины = 290, 14 / 119 = 2, 438 Ом.
3. Вычисление сопротивления обвязанной полосы заземления
1) Расчет сопротивления заземления скрытой полосы (согласно IEEE)
Сопротивление заземления одиночной полосы стержня, зарытого в землю, составляет:
R = ρ / Px3.14xL (loge (2xLxL / Wxh) + Q)
Где:
ρ = Сопротивление почвы (Омметр), h = глубина электрода (метр), w = Ширина полосы или диаметра проводника (метр)
L = длина полосы или проводника (метр)
P и Q - коэффициенты Коэф.
2) Расчет сопротивления заземления скрытой полосы (согласно IS 3043)
Сопротивление заземления одиночной полосы стержня, зарытого в землю, составляет:
R = 100xρ / 2 × 3, 14 × L (loge (2xLxL / Wxt))
Где:
ρ = Сопротивление почвы (Омметр), L = длина полосы или проводника (см)
w = Ширина полосы или диаметра проводника (см)
t = Глубина захоронения (см)
Пример: Рассчитайте сопротивление заземления заземляющей полосы / провод диаметром 36 мм, длиной 262 метра на глубине 500 мм в грунте, сопротивление земли составляет 65 Ом.
Вот:
R = сопротивление заземляющего стержня в Вт.
r = Сопротивление грунта (Омметр) = 65 Ом Метр
l = длина стержня (см) = 262 м = 26200 см
d = внутренний диаметр стержня (см) = 36 мм = 3, 6 см
h = глубина скрытой полосы / стержня (см) = 500 мм = 50 см
- Сопротивление заземляющей полосы / проводника (R) = ρ / 2 × 3, 14xL (loge (2xLxL / Wt))
- Сопротивление заземляющей полосы / проводника (R) = 65/2 × 3, 14x26200xln (2x26200x26200 / 3, 6 × 50)
- Сопротивление заземляющей полосы / проводника (R) = = 1.7 Ом
4. Вычислить Мин. Площадь поперечного сечения заземляющего проводника
Площадь поперечного сечения заземляющего проводника Согласно IS 3043
(A) = (если x√t) / K
Где:
t = Ток повреждения Время (второе).
K = постоянная материала.
Пример: вычислить площадь поперечного сечения заземляющего проводника GI для системы имеет ток повреждения 50KA в течение 1 секунды. Коррозия будет составлять 1, 0% в год, а год для замены - 20 лет.
Площадь поперечного сечения заземляющего проводника (A) = (если x√t) / K
Вот:
Если = 50000 А
T = 1 секунда
K = 80 (постоянная материала, для GI = 80, медь K = 205, алюминий K = 126).
- Площадь поперечного сечения заземляющего проводника (A) = (50000 × 1) / 80
- Площадь поперечного сечения заземляющего проводника GI (A) = 625 кв. Мм
- Учет коррозии = 1, 0% в год и количество лет до замены say = 20 лет
- Общее пособие = 20 x 1.0% = 20%
- Коэффициент безопасности = 1, 5
- Требуемое заземление Размер проводника = Площадь поперечного сечения x Общий коэффициент припуска x Коэффициент безопасности
- Требуемое заземление Размер проводника = 1125 кв.м, скажем, 1200 кв. Мм
- Следовательно, считается 1Nox12x100 мм GI Strip или 2Nox6 x 100 мм GI Strips
Правило большого пальца для вычисления количества заземляющего стержня
Примерное сопротивление заземления электродов Rod / Pipe можно рассчитать, используя:
Сопротивление заземления стержневых / трубных электродов:
R = K x ρ / L
Где:
ρ = Сопротивление земли в Омметре
L = длина электрода в измерителе.
d = диаметр электрода в измерителе.
K = 0, 75, если 25 <L / d <100.
K = 1, если 100 <L / d <600
K = 1, 2 o / л, если 600 <L / d <300
Число электродов, если найти формулу R (d) = (1, 5 / N) x R
Где:
R (d) = Требуемое сопротивление заземления
R = сопротивление одного электрода
N = количество электродов, установленных параллельно на расстоянии от 3 до 4 метров.
Пример: рассчитать сопротивление заземляющей трубы и количество электродов для получения сопротивления заземления 1 Ом, резистивность грунта от ρ = 40, длина = 2, 5 метра, диаметр трубы = 38 мм.
Вот:
L / d = 2, 5 / 0, 038 = 65, 78, так что K = 0, 75
- Сопротивление заземления электродов трубы R = K x ρ / L = 0, 75 × 65, 78 = 12 Ω
- Один электрод - сопротивление заземления - 12 Ом.
- Для получения сопротивления заземления 1 Ом общее количество требуемых электродов = (1, 5 × 12) / 1 = 18 Нет
Расчет сопротивления и количества заземляющего стержня
Ссылка: согласно справочной странице линии электропередачи EHV: 290 и справочной системе электропередачи и распределения Westinghouse Electric Corporation, раздел I Страница: 570-590.
Сопротивление заземления одиночных стержней:
R = ρx (ln (2L / a) -1) / (2 × 3, 14 × L)
Сопротивление заземления параллельных стержней:
R = ρx (ln (2L / A) / (2 × 3, 14 × L)
Где:
L = длина стержня в наземном измерителе, a = радиус стержня Meter
ρ = удельное сопротивление грунта, Ом-метр
A = √ (axS)
S = Разделитель стержня
Заземляющие стержни
Фактор влияет на сопротивление земли
Код NEC требует минимальной длины заземляющего электрода длиной 2, 5 метра (8, 0 фута) для контакта с почвой. Но есть некоторые факторы, которые влияют на сопротивление земли наземной системы:
- Длина / глубина заземляющего электрода: удвоить длину, снизить сопротивление поверхности до 40%.
- Диаметр заземляющего электрода: удвоить диаметр, снизить сопротивление грунту только на 10%.
- Количество заземляющих электродов: для повышения эффективности, дополнительные дополнительные электроды, по меньшей мере равные глубине заземляющих электродов.
- Проектирование наземной системы: односторонний стержень для заземления.
Размеры заземляющего проводника GI для различного оборудования
| нет | Оборудование | Размер полосы земли |
| 1 | HT, конструкции, кабельные лотки и ограждения, рельсы, ворота и стальная колонна | 55 X 6 мм (GI) |
| 2 | Освещение | 25 X 3 мм (медь) |
| 3 | Панель ПЛК | 25 X 3 мм (медь) |
| 4 | DG & Трансформатор Нейтральный | 50X6 мм (медь) |
| 5 | Корпус трансформатора | 50 × 6 мм (GI) |
| 6 | Панель управления и реле | 25 X 6 мм (GI) |
| 7 | Панель освещения и локальная панель | 25 X 6 мм (GI) |
| 8 | Распределительный щит | 25 X 6 мм (GI) |
| 9 | Двигатель до 5, 5 кВт | 4 мм2 (ГИ) |
| 10 | Двигатель от 5.5 кВт до 55 кВт | 25 X 6 мм (GI) |
| 11 | Двигатель 22 кВт до 55 кВт | 40 X 6 мм (GI) |
| 12 | Двигатель выше 55 кВт | 55 X 6 мм (GI) |
Выбор системы заземления:
| Установки / мощность Isc | Требуемое значение IR | Тип почвы / Сопротивление | Земляная система |
| Заземление дома / 3kA | 8 Ом | Нормальная почва / до 50 Ом | Одиночный электрод |
| Песчаная почва / от 50 до 2000 Ом | Одиночный электрод | ||
| Скалистая почва / Больше 2000 омметров | Несколько электродов | ||
| Коммерческие помещения, Офис / 5kA | 2 ома | Нормальная почва / до 50 Ом | Одиночный электрод |
| Песчаная почва / от 50 до 2000 Ом | Несколько электродов | ||
| Скалистая почва / Больше 2000 омметров | Несколько электродов | ||
| Трансформаторы, заземление подстанции, оборудование линии LT / 15kA | менее 1 Ом | Нормальная почва / до 50 Ом | Одиночный электрод |
| Песчаная почва / от 50 до 2000 Ом | Несколько электродов | ||
| Скалистая почва / Больше 2000 омметров | Несколько электродов | ||
| LA, Высоковольтное оборудование. / 50kA | менее 1 Ом | Нормальная почва / до 50 Ом | Одиночный электрод |
| Песчаная почва / от 50 до 2000 Ом | Несколько электродов | ||
| Скалистая почва / Больше 2000 омметров | Несколько электродов | ||
| PRS, UTS, RTU, центр обработки данных и т. Д. 5KA | менее 0, 5 Ом | Нормальная почва / до 50 Ом | Одиночный электрод |
| Песчаная почва / от 50 до 2000 Ом | Несколько электродов | ||
| Скалистая почва / Больше 2000 омметров | Несколько электродов |
Размер заземляющего проводника
Ref IS 3043 и Справочник по BS 7671: Правила электромонтажа Ли по Тревору Э. Марксу.
| Размер заземляющего проводника | ||
| Площадь фазного проводника S (мм2) | Площадь заземляющего проводника (мм2), когда это тот же материал, что и фазный проводник | Площадь заземляющего проводника (мм2), когда это не тот же материал, что и фазный проводник |
| S <16 мм2 | S | SX (k1 / k2) |
16 мм2 | 16 мм2 |
16X (k1 / k2) |
|
| S> 35 мм2 | S / 2 | SX (k1 / 2k2) |
| K1 - значение фазного проводника, k2 - значение заземляющего проводника | ||
| Значение K для GI = 80, Alu = 126, Cu = 205 для 1 секунды | ||
Стандартная заземляющая лента / пластина / труба / вес провода
GI Заземляющая полоса:
| Размер (мм2) | вес |
| 20 x 3 | 500 г на метр |
| 25 x 3 | 600 г на метр |
| 25 x 6 | 1/200 кг на метр |
| 32 x 6 | 1/600 кг на метр |
| 40 x 6 | 2 кг на метр |
| 50 x 6 | 2/400 кг на метр |
| 65 x 10 | 5/200 кг на метр |
| 75 x 12 | 7/200 кг на метр |
Заземляющая пластина GI
| Пластина | вес |
| 600 x 600 x 3 мм | 10 кг. |
| 600 x 600 x 4 мм | 12 кг. |
| 600 x 600 x 5 мм | 15 кг. |
| 600 x 600 x 6 мм | 18 кг. |
| 600 x 600 x 12 мм | 36 кг. |
| 1200 x 1200 x 6 мм | 70 кг. |
| 1200 x 1200 x 12 мм | 140 кг. |
Заземляющая труба GI
| труба | вес |
| 3-метровый длинный BISE | 5 кг. |
| 3 метра Длинные BISE | 9 кг. |
| 4, 5 метра (15 'Long BISE) | 5 кг. |
| 4, 5 метра (15 'Long BISE) | 9 кг. |
| 4, 5 метра (15 'Long BISE) | Приложение 14 Kg |
Провод заземления GI
| Пластина | вес |
| 6 Swg | 5 метров в 1 кг |
| 8 Swg | 9 метров в 1 кг |