Calculul dispozitivului de împământare
Calculul dispozitivelor de împământare se reduce la determinarea rezistenței tranzitorii de propagare a curentului de defect de pământ de la electrozii de împământare, care depinde de rezistența straturilor de pământ ρ... Rezistența straturilor de pământ depinde de compoziția acestora, de umiditate. conținutul, nivelul apei subterane și temperatura. Cel mai precis, ρ poate fi determinat prin măsurare directă in situ folosind una dintre metodele existente. Valorile recomandate pentru calcule preliminare pentru diverse soluri și coeficienți crescători la îngheț sunt date în cărțile de referință.
După ce dispozitivul de împământare este finalizat, rezistența acestuia trebuie măsurată, iar dacă diferă de standard, se reduce prin adăugarea numărului de electrozi împământați sau creșterea conductivității solului, introducerea în el a zgură, sare sau alte substanțe.
După efectuarea calculului pentru electrozii de pământ artificial, se determină preliminar dacă vor fi destui electrozi de pământ naturali și numai atunci se calculează rezistența necesară a electrozilor de pământ artificial.
unde Rclaim — rezistența electrozilor cu împământare artificială, Rec — același, natural, Rzu — rezistență normală.
Întrerupătoarele de împământare sunt sudate cu bandă de oțel 40x4 mm sau cu aceeași tijă. Aceste benzi sunt așezate în pământ la o adâncime de 0,7 m și formează un circuit comun de masă.
O tijă de oțel de 5 m lungime în sol normal (sol argilos) la ρ = 100 ohm x m are o rezistență de contact de 22,7 ohm. Pentru a obține o rezistență standard de răspândire a unui singur electrod de masă de 22,7 ohmi, se calculează rezistența buclei, care constă din rezistența electrozilor verticali Rc și orizontali sub forma unei benzi de legătură Rd conectate în paralel.
Orez. 1. Dispozitive de împământare: a — linii de curent ale electrozilor de împământare conectați în paralel, b — circuitul de împământare al unei stații de transformare independente, c — aceeași substație încorporată — 1 — electrozi de împământare, 2 — buclă internă de împământare
Distanța dintre electrozi ar trebui să fie de cel puțin lungimea lor pentru a evita fenomenul de ecranare reciprocă a acestora (Fig. 1 a), care duce la creșterea rezistenței sistemului de electrozi împământat. Conturul este realizat sub forma unui dreptunghi care închide o instalație electrică (de exemplu, o substație de sine stătătoare sau substație). Dacă instalația electrică este încorporată în clădire, atunci circuitul de împământare se realizează de la distanță și este conectat la circuitul intern (în interiorul clădirii) în cel puțin două benzi (Fig. 1. b, c).
În instalațiile cu curenți neutri izolați și curenți mici de împământare, secțiunea transversală a firelor de împământare este considerată suficientă: cupru 25, aluminiu 35, oțel 120 mm2... Secțiunea transversală minimă a liniilor de împământare rotund sau bandă din oțel trebuie să fie cel puțin 100 m2 în instalații de până la 1000 V și 120 mm2 în instalații peste 1000 V.
Pentru instalațiile electrice cu o tensiune peste 1000 V cu curenți mici de împământare, rezistența dispozitivului de împământare trebuie să îndeplinească condiția
unde Uz este considerat 250 V dacă dispozitivul de împământare este utilizat numai pentru instalații cu tensiuni de peste 1000 V și Uh = 125 V dacă dispozitivul de împământare este utilizat simultan pentru instalații cu tensiuni de până la 1000 V,
Azs - curent nominal de defect la pământ, A.
În calculele dispozitivelor de împământare, sunt utilizate următoarele formule simplificate, care determină rezistența electrozilor de împământare artificială:
— pentru un electrod cu tijă concavă cu diametrul de 10-12 mm, lungimea de aproximativ 5 m
— pentru un electrod unghiular din oțel 50x50x5 mm și 2,5-2,7 m lungime
— pentru un electrod format dintr-o țeavă cu diametrul de 50-60 mm și lungimea de 2,5 m
În instalațiile cu o tensiune de până la 1000 V, alegerea corectă a dispozitivelor de împământare oferă și condiții pentru deconectarea rapidă și fiabilă a unei secțiuni de rețea (instalație electrică) în cazul unui scurtcircuit.