Calculul dispozitivelor de legare la pământ se reduce în principal la calcularea fundamentării reale, ca și conductori de legare la pământ, în majoritatea cazurilor, sunt ceea ce privește rezistența mecanică și rezistența la coroziune a PTE și SAE acceptat. Singura excepție este instalarea cu un dispozitiv de împământare extern. În aceste cazuri, rezistențele de serie ale liniei de conectare și ale întrerupătorului de împământare sunt calculate astfel încât rezistența lor totală să nu depășească valoarea admisă.
O atenție deosebită ar trebui acordată calculării dispozitivelor de împământare pentru regiunile polare și nord-est ale țării noastre. Ele sunt caracterizate de soluri multistrat, care au o rezistivitate a straturilor de suprafață cu una sau două ordine de mărime mai mare decât în condițiile obișnuite ale URSS-ului central.
Calculul rezistenței întrerupătoarelor de împământare în alte regiuni ale URSS se realizează în următoarea ordine:
1. Rezistența admisă a dispozitivului de împământare r zm este determinată de PUE. Dacă dispozitivul de împământare este comun pentru mai multe instalații electrice, atunci rezistența de proiectare a dispozitivului de împământare este cea mai mică dintre cele necesare.
2. Rezistența necesară a comutatorului artificial de împământare este determinată ținând seama de utilizarea întrerupătoarelor naturale de împământare incluse în paralel, de la expresii
unde r зм - rezistența permisă a dispozitivului de împământare conform punctului 1, R și rezistența întrerupătorului artificial de împământare; R este rezistența unui întrerupător natural de împământare. Rezistența calculată a solului se calculează ținând cont de coeficienții crescători, luând în considerare uscarea solului în timpul verii și înghețarea în timpul iernii.
Notă. Rezistențele specifice ale solului sunt determinate la o umiditate de 10-20% față de masa solului
Valorile k, recomandate de VEI pentru zona centrală a URSS, sunt prezentate în Tabelul. 8-8; pentru alte zone climatice sunt luate conform datelor din tabel. 8-2.
4. Determinarea rezistenței la împrăștiere a unui electrod vertical R c.o. formulele din tabel. 8-3. Aceste formule sunt date pentru electrozi tija din oțel sau tuburi rotunde.
Când se utilizează electrozii verticali din oțel unghiular, în locul diametrului țevii, în formula se înlocuiește un diametru echivalent al colțului, calculat prin exprimare
unde b este lățimea laturilor colțului.
5. Un număr aproximativ de comutatoare verticale de legare la pământ este determinat cu un factor de utilizare adoptat anterior
unde R c.o. - rezistența la raspândirea unui electrod vertical, definit în clauza 4; R și - rezistența necesară a comutatorului artificial de împământare; К și, в, зм - factor de utilizare a întrerupătoarelor de legare la pământ verticale.
Valoarea coeficientului de creștere k pentru diferite zone climatice
Coeficienții de utilizare a întrerupătoarelor de legare la pământ verticale sunt prezentați în tabelul. 8-4 atunci când sunt aranjate într-un rând și în tabel. 8-5 când este așezat de-a lungul conturului
6. Determinarea rezistenței la răspândirea electrozilor orizontali Rr conform formulelor din tabel. 8-3. Coeficienții de utilizare a electrozilor orizontale pentru numărul anterior adoptat de electrozi verticali sunt luați din tabel. 8-6 cu dispunerea electrozilor verticali într-un rând și conform tabelului. 8-7 cu dispunerea electrozilor verticali de-a lungul conturului.
7. Rezistența necesară a electrozilor verticali este specificată luând în considerare conductivitatea electrozilor de legătură orizontale din expresii
unde R r este rezistența la răspândirea electrozilor orizontale, așa cum este definită în clauza 6; R și - rezistența necesară a comutatorului artificial de împământare.
Formule pentru determinarea rezistenței la curgerea curentă a diverselor întrerupătoare de împământare
Coeficienții de utilizare ai întrerupătoarelor de legare la pământ verticale, K și, în, zm, plasați într-un rând, fără a lua în considerare influența electrozilor de comunicare orizontală
Coeficienții de utilizare a dispozitivelor de legare la pământ verticale, K și, în, zm, plasate de-a lungul conturului, fără a lua în considerare efectul electrozilor de comunicare orizontală
Coeficienții de utilizare a electrozilor de legătură orizontali K, r, o, într-un rând de electrozi verticali
Coeficienții de utilizare a electrozilor de conectare verticali Κ ,, г, зм într-un circuit de la electrozi verticali
8. Se specifică numărul de electrozi verticali, luând în considerare coeficienții de utilizare conform tabelului. 8-4 și 8-5:
În final, se adoptă numărul de electrozi verticali din condițiile de plasare.
9. Pentru instalațiile de peste 1000 V cu curenți mari de avarie la pământ, rezistența termică a conductorilor de legătură este verificată prin formula (8-11).
Exemplul 1 este necesar pentru calcularea împământarea conturului 110/10 kV cu următoarele date: cel mai mare curent prin împământare a punerilor la pământ pe partea de 110 kV - 3.2 kA curentul maxim prin circuitul de legare la pământ la sol pe partea de 10kV - 42 A; sol la locul stației - pământ; zona climatică 2; În plus, ca sistem de împământare, se folosește un sistem de cablu - suporturi cu o rezistență la sol de 1,2 ohmi.
Soluția 1. Este necesară o rezistență de împământare de 0,5 Ω pentru o parte de 110 kV. Pentru o parte de 10 kV, folosind formula (8-12), avem:
unde tensiunea de proiectare pe dispozitivul de împământare U r este adoptată egală cu 125 V, deoarece dispozitivul de împământare este de asemenea utilizat pentru instalațiile de substații cu tensiuni de până la 1000 V.
Astfel, rezistența este rzm = 0.5 ohmi ca rezistență la proiectare.
2. Rezistența comutatorului artificial de împământare se calculează ținând seama de utilizarea sistemului de susținere a cablurilor
Rezistențe estimate: pentru electrozi orizontali, Ррч.г = 4,5х100 = 450 Ohm m; pentru electrozi verticali = 1,8x100 = 180 ohm m.
4. Determinarea rezistenței la împrăștierea unui electrod vertical - colțul 50 nu lungimea de 2,5 m când este scufundat sub nivelul solului cu 0,7 m conform formulei din tabel. 8-3:
unde d = dy, ed = 0,95; b = 0,95 x 0,95 = 0,0475 m; t = 0,7 + 2,5 / 2 = 1,95 m;
5. Un număr aproximativ de întrerupătoare de legare la pământ verticale este determinat cu factorul de utilizare K adoptat anterior și, în mx = 0,6:
6. Determinarea rezistenței la împrăștierea electrozilor orizontale (benzi 40x4 mm2) sudate la capetele superioare ale colțurilor. Coeficientul de utilizare a benzii de legătură în conturul K, d, zm la un număr de unghiuri de aproximativ 100 și raportul a / l = 2 conform tabelului. 8-7 este 0,24. Rezistența la răspândirea benzii de-a lungul perimetrului conturului (l = 500 m) conform formulei din tabel. 8-3 este egal cu:
7. Rezistența ajustată a electrozilor verticali
8. Numărul specificat de electrozi verticali este determinat cu coeficientul de utilizare K u, r, sin = 0,52, luat din tabel. 8-5 pentru n = 100 și a / l = 2:
116 colțuri sunt adoptate în cele din urmă.
In plus, conturul este aranjat pe zona grilei de fâșii longitudinale, dispuse la o distanță de 0,8-1 m de echipamentul reticulat la fiecare 6 metri. În plus, echipotențială la intrările și intrările, precum și pe marginile benzii stabilite adâncimea de contur. Acești electrozi orizontali neizolați reduc rezistența globală la pământ, conductivitatea acestora ajungând la marja de siguranță.
9. Se verifică rezistența termică a benzii 40 × 4 mm 2.
Secțiunea transversală minimă a benzii din condițiile de stabilitate termică la cf. pe sol în formula (8-11) la timpul redus al curentului de curent k. tn = 1,1 este egal cu:
Astfel, banda de 40 × 4 mm 2 satisface condiția de stabilitate termică.
Exemplul 2. Este necesar să se calculeze împământarea stației cu doi transformatori de 400 kVA 6 / 0,4 kV cu următoarele date: cel mai mare curent prin pământ la eroarea de la sol de 6 kV 18 A; solul în locul construcției - lut; zona climatică 3; În plus, ca sol, se utilizează o conductă de apă cu o rezistență la curgere de 9 ohmi.
Soluția. Se propune construirea unui comutator de împământare din exteriorul clădirii, la care staționează substația, cu aranjarea electrozilor verticali într-un singur rând de 20 m lungime; material - oțel rotund cu diametrul de 20 mm, metoda de imersie - înșurubare; capetele superioare ale barelor verticale, scufundate la o adâncime de 0,7 m, sunt sudate la un electrod orizontal din același oțel.
1. Pentru o parte de 6 kV este necesară rezistența la sol, definită de formula (8-12):
unde tensiunea de proiectare a dispozitivului de împământare se presupune a fi 125 V, deoarece dispozitivul de împământare este comun pentru părțile 6 și 0,4 kV.
Conform PUE, rezistența la sol nu trebuie să depășească 4 ohmi. Astfel se calculează rezistența la sol rzm = 4 ohmi.
2. Rezistența comutatorului artificial de împământare se calculează ținând seama de utilizarea conductei de apă ca o ramificație paralelă de împământare
Estimările rezistivității solului:
pentru electrozi orizontali P calcul = 2,2 × 70 = 154 Ω * m;
pentru electrozi verticali calculați P = 1,5x70 = 105 Ohm * m.
4. Rezistența de împrăștiere a unei tije cu un diametru de 20 mm, cu o lungime de 2 m atunci când este scufundată sub nivelul solului cu 0,7 m, este determinată de formula din Tabelul 1. 8-3:
5. Un număr aproximativ de întrerupătoare verticale de legare la pământ este determinat cu coeficienții de utilizare K și. gm = 0,9
6. Determinarea rezistenței la răspândirea unui electrod orizontal din oțel rotund cu un diametru de 20 mm sudat la capetele superioare ale barelor verticale.
Orizontal factor de utilizare electrod a barelor din rândul atunci când numărul de aproximativ 6, și pentru distanța dintre tijele la lungimea tijelor a / l = 20 / 5x2 = 2, în conformitate cu tabelul. 8-6 se presupune a fi 0,85.
Rezistența la împrăștierea electrodului orizontal este determinată de formula din tabel. 8-3 și 8-8:
Coeficienții rezistenței cresc în ceea ce privește rezistența măsurată a solului (sau rezistența la pământ) pentru zona mijlocie a URSS
Note: 1) la 1 se aplică dacă valoarea măsurată a P (Rx) corespunde aproximativ valorii minime (solul umed - timpul de măsurare a fost precedat de precipitarea unei cantități mari de precipitații);
2) k2 se aplică dacă valoarea măsurată a lui P (Rx) corespunde aproximativ valorii medii (solul umidității medii - timpul măsurătorilor a fost precedat de precipitarea unei mici cantități de precipitații);
3) k3 se aplică dacă valoarea măsurată a lui P (Rx) corespunde aproximativ celei mai mari valori (terenul uscat a fost precedat de precipitarea unei cantități mici de precipitații).
7. Rezistența ajustată la împrăștierea electrozilor verticali
8. Numărul specificat de electrozi verticali este determinat cu factorul de utilizare K și. gm = 0,83, luată din tabel. 8-4 pentru n = 5 și a / l = 20 / 2x4 = 2,5 (n = 5 în loc de 6 se ia din starea de scădere a numărului de electrozi verticali, ținând cont de conductivitatea electrodului orizontal)
În cele din urmă, sunt adoptate patru tije verticale, în timp ce rezistența la curgere este oarecum mai mică decât cea calculată.
Extras din Manualul privind furnizarea de energie electrică a întreprinderilor industriale
sub ediția generală a lui AA Fedorov și a lui GV Serbinovski
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: