Расчет повторного заземления


Примеры расчёта заземляющего устройства | энергетик

Привёдем несколько примеров для расчёта заземления:

   Любой предварительный расчёт заземления сводится к определению сопротивления растекания тока заземлителя в соответствие с требованием ПУЭ, как уже отмечалось ранее, а также на количество требуемых материалов и затрат на изготовления заземляющего устройства (бурение, ручная забивка заземлителей, сварочные работы, электромонтажные работы).

  Так же отметим, что любой расчёт начинается с расчёта одиночного заземлителя, одиночный заземлитель применяется в  основном  для повторного заземления ВЛ опор, где требования ПУЭ (п. 1.7.103.) общее сопротивление растеканию заземлителей должно быть  не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях: 660, 380 и 220 В.
1.
 Пример расчёта одиночного заземлителя для опоры ВЛ 380 В:

      Выбираем арматуру из таблицы 1 для вертикальных заземлителей — круглую сталь ø 16 мм., длиной L — 2,5 м.В качестве грунта примем глину полутвердую (см.  таблицу 5) с удельным сопротивлением ρ — 60 Ом·м. Глубина траншеи равна 0,5 м. Из таблицы 6 возьмем повышающий коэффициент для третей климатической зоны и длине заземлителей до 2,5 м. с коэффициентом промерзания грунта для вертикальных электродов  ψ — 1,45. Нормированное сопротивление заземляющего устройства равно 30 Ом. Фактическое удельное сопротивление почвы вычислим по формуле: ρфакт = ψ·ρ = 1.45 · 60 = 87 Ом·м. Примечание: расчёт одиночного заземлителя проводим без учёта горизонтального сопротивления заземления.

Расчет:

а)  заглубление равно (рис. 2):  h = 0,5l + t = 0,5 · 2,5 + 0,5 = 1,75 м.;

б) сопротивление одного заземлителя вычислим по формуле, (ρэкв =  ρфакт):

прим. автора, где ln — логарифм, смотри  ⇒  формулы    на Рис. 4

  Нормируемое сопротивления для нашего примера должно быть не больше 30 Ом., поэтому принимается равным R1 ≈ 28 Ом., что соответствует ПУЭ для одиночного вертикального заземлителя (электрода)  заземления опоры ВЛ  — U ∼ 380 В.

Если недостаточно одного заземлителя для опоры, то можно добавить второй или третий, в этом случае для двух заземлителей расчёт выполняется как для заземлителей в ряд, для трёх заземлителей (треугольником) по контуру, при этом надо иметь в виду, что расчёт треугольником малоэффективный, из-за взаимного влияния электродов друг к другу. 

2.  Пример расчёта заземления с расположением заземлителей в ряд:

 Воспользуемся данными из примера 1 , где R = 27,58 Ом·м для расчёт вторичного заземления электроустановок (ЭУ), где нормативное сопротивление требуется не более Rн = 10 Ом, на вводе в здания, при напряжении 380 В  и каждого повторного заземлителя не более Rн = 30 (см. ПУЭ п.1.7.103 см.  Заземлители) . 

Расчет:

а) для расчёта заземления с расположением в ряд заземлителей, как уже отмечалось выше, возьмем данные из примера 1, где  R1 = 27,58 Ом·м  одиночного заземлителя и Ψ — 1,45 для третей климатической зоне;

б)   предварительное количество стержней вертикального заземления без учета сопротивления горизонтального заземления находится по формуле 4.3 (см. Расчёт заземления):

n0 = 27,58 / 10 = 3,54 шт, где коэффициент спроса (использования) примем η = 1; далее по таблице 3 выберем число электродов n = 3 в ряд при отношение расстояние между электродами к их длине a = 1хL и коэффициент спроса  η = 0,78, далее уточняем число электродов:

n = 27,58 / (10 · 0,78) = 3,26 шт; где потребуется увеличить число электродов или изменить расстояние к их длине a = 3хL, для экономии материалов примем отношение a = 3хL  и количество вертикальных электродов равным —  n =  3 шт. с коэффициентом спроса η = 0,91: n = 27,58 / (10 · 0,91) = 3,03 шт; т.к. общее сопротивление заземлителя уменьшиться за счёт горизонтального заземлителя;

в) длину самого горизонтального заземлителя найдем исходя из количества заземлителей  расположенных в ряд, где а = 3· L = 3 · 2 = 6 м;   Lг = 6 · (3 — 1) = 12 м;

г) сопротивление растекания тока для горизонтального заземлителя находим по формуле 5 (см. Расчёт заземления), где в качестве верхнего грунта принято глина полутвердая с удельным сопротивлением 60 Ом·м., до глубины верхнего слоя нашей траншеи t = 0,5 м. см. пример 1; выберем  полосу заземлителя 40 х 4 мм., где коэффициент III климатической зоны для горизонтального (полосового) заземлителя возьмём Ψ — 2,2  и коэффициент спроса примем η = 1, т.к. расстояние  между электродами более 5 м., что исключает влияние около электродной зоны, по количеству принятых электродов, их длине и отношению расстояния между ними (см. таблицу 3  Расчёт заземления) :

ширина полки для полосы b = 0,04 м.

Rг = 0,366 · (100 · 2,2 / 12 · 1) · lg (2 · 122 /0,04 · 0,5) = 27,90 Ом·м, примем сопротивление горизонтального заземлителя — Rг = 27,9 Ом·м;

где,  lg- десятичный логарифм (смотри   формулы   формулы для расчёта рис. 4), b — 0,04 м. ширина полосы, t — 0,5 м. глубина траншеи.

д) Определим общее сопротивление вертикального заземлителя с учетом сопротивления растеканию тока горизонтальных заземлителей:

Rоб =  (27,9 · 27,58) / (27,58 · 1) + (27,9 · 0,91 ·3) = 7,42 Ом·м 

где Rоб общее сопротивление заземлителей; RВ вертикального; RГ — горизонтальногоηВ и ηГ коэффициенты использования вертикального и горизонтального заземлителя, n —  шт количество вертикальных заземлителей.

Rоб = 7,42  Ом·м соответствует норме при напряжении U — 380 В  для ввода в здание, где нормированное  сопротивление не более Rн = 10 Ом (Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN-проводника каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В., ПУЭ п.1.7.103.) 

3.  Пример расчёта заземления с расположением заземлителей по контуру:

     В качестве грунта примем сугли́нок — почва с преимущественным содержанием глины и значительным количеством песка с удельным сопротивлением ρ — 100 Ом·м. Вертикальный заземлитель из стальной трубы с наружным диаметром d — 32 мм., толщена стенки  S — 4 мм.,  длиной электрода L — 2,2 м и расстоянием между ними 2,2 м (a = 1хL). Заземлители расположены по контуру. Глубина траншеи равна t = 0,7 м. Из таблицы 6 возьмем повышающий коэффициент для второй климатической зоны и длине заземлителей до 5 м, его сезонное климатическое значение сопротивление составит Ψ — 1,5. Нормированное сопротивление заземляющего устройства равно Rн10 Ом·м. Фактическое удельное сопротивление почвы вычислим по формуле: ρэкв = Ψρ = 1.5 · 100 = 150 Ом·м.

а) вычислим сопротивление растекания тока одного вертикального заземлителя (стержня) по формуле 2 см.  Расчёт заземления:

RО  = 150 / (2π · 2,2) · (ln (2 · 2,2 / 0,032) + 0,5 · ln (4 · 1,8 + 2,2) / (4 · 1,8 — 2,2)) = 10,85 · (ln 137,5 + 0,5 · ln 1,88) = 56,845 Ом·м., где T = 0,5 · L + t = 0,5 · 2,2 + 0,7 = 1,8 м.  Примем RО = RВ = 56,85 Ом·м.,

б) предварительное количество стержней вертикального заземления без учета сопротивления горизонтального заземления находим по формуле  (см. Расчёт заземления):

n = 56,85 /10 = 5,685 шт., округляем по таблице 3 до ближайшего значения, где n = 4 шт., далее по таблице 3 выберем число электродов n = 6 шт по контуру при отношение расстояние между электродами к их длине a = 1хL, где коэффициент спроса  η = 0,62 и уточним количество
стержней с коэффициентом использования вертикальных заземлителей:   n = 56,85 /10 · 0,62  = 9,17 шт., т.е требуется увеличить количество электродов до  n = 10 шт., где коэффициент спроса  ηВ = 0,55 ;  

в) находим длину горизонтального заземлителя исходя из количества заземлителей  расположенных по контуру:  LГ = а · n , LГ = 2,2 · 10 = 22 м., где а = 1 · L = 1 · 2,2 = 2,2 м;

г)  находим сопротивление растекания тока для горизонтального заземлителя  по формуле 5 (см. Расчёт заземления), где коэффициент для II климатической зоны для горизонтального (полосового) заземлителя возьмём Ψ — 3,5, коэффициент спроса примем по таблице 3 — ηГ = 0,34, ширина полосы горизонтального заземлителя b — 40 мм, (если из той же трубы d = 32 мм, то тогда ширина b полосы   будет равна — b = 2 · d = 2 · 32 = 64 мм, b = 0,064 м.) и удельное сопротивление грунта — ρ = 100 Ом.м, по формуле 6:

RГ = 0,366 · (100 · 3,5 / 22 · 0,34) · lg (2 · 222 /0,040 · 0,7) = 17,126 · lg 34571,428 = 77,73 Ом·м, примем сопротивление горизонтального заземлителя — RГ = 77,73 Ом·м;

д) Определим полное сопротивление вертикального заземлителя с учетом сопротивления растекания тока горизонтальных заземлителей по формуле 6:

Rоб =  (77,73 · 56,85) / (56,85 · 0,34) + (77,73 · 0,55 ·10) = 9,89 Ом·м , что соответствует заданной норме сопротивления не более Rн = 10 Ом·м.

         Перейти далее:    ⇒           Продолжение примеров расчёта заземления

Данный расчет следует применять как оценочный. После окончания монтажа заземляющего устройства необходимо пригласить специалистов электролаборатории для проведения электроизмерений (для ООО и ИП обязательно).

Вернутся:

на страницу     Заземляющие устройства

на страницу     Заземлители заземляющего устройства 

на страницу     Расчет заземляющего устройства

Перейти в раздел:  Паспорт ЗУ, Акт освидетельствования скрытых работ, Протокол испытания ЗУ

Примечание: данный раздел пока находится в разработке, могут быть опечатки. 

Расчет заземления

- Скачать бесплатно PDF

Отчет о расчете размеров заземления ...

Номер документа

РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Тип документа: CAL

Система / подсистема:

Перепроверка: 0A

Дисциплина: ELE

Статус: IFR

Ред. Дата:

C! NTRACT! RD! C! NTRACT! RD! C! #ENT:

$ a% e: & o '(

ПРОЕКТ ПОДСТАНЦИИ

АПГРЕЙД

РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

РЕВ.

СТАТУС

0A

IFR

ДАТА

ЗАПИСКА О ПЕРЕСМОТРЕ НАПРАВЛЕНИЕ

ВЫПУЩЕНО

CHECK

APP R.

Система / подсистема:

Версия: 0A

Дисциплина: ELE

C! NTRACT! RD! C "#ENT:

Статус: IFR

Дата изменения: $ a% e:) o '(

РЕДАКЦИОННАЯ ТАБЛИЦА ИЗМЕНЕНИЯ S E G A A P

ИЗМЕНЕНИЯ ПРИЛОЖЕНИЙ

B

CDE

ЗАМЕЧАНИЯ

S T E T G A A A P

T I B I H X E

000 BCD

000 BCD

000 BCD 2

ИЗМЕНЕНИЯ

S E G A P A

ПРИМЕЧАНИЯ BCD

E

ELECTR РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ СИСТЕМЫ ICAL Тип документа: CAL C! NTRACT! RD! C "#ENT:

Система / подсистема:

Дисциплина: ELE

Номер документа

Редакция: 0A

Статус: IFR

Дата редакции: $ a% e: * o '(

1 GENERA!    "#  ССЫЛКИ    "$  СОКРАЩЕНИЕ   ""  ОБЪЕМ   % "1 E & e '(ri') & s * s (e +, eu (r) & -rou, di, -  % " # E & e '(ri') & s).е (* -rou, di, - % " $ E & e '(ros () (i' -rou, di, -  %%  ПАРАМЕТР GRO / NDING CA! C /! ATION %% 1 Soi & resis (ivi (*    %%  # Grou, di, - 'o, du' (или  %%  $ Grou, di, - e & e '(rode   %  "To & er)  & e s (e2), d (ou'3 vo & () -e  4  GRO / NDING CA! C /! ATION ANA! 5SIS RES /! T  №4

РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Тип документа: CAL 90 003

Система / подсистема:

Дисциплина: ELE

C! NTRACT! RD! C "#ENT:

Номер документа

Редакция: 0A

Статус: IFR

Дата редакции: $ a% e: + о '(

1.ОБЩИЕ T3e 2ur2ose o. (3is do'u + e, (is (o -ive -uid), 'eo, (3e desi-, o. (3e -rou, di, -), d & i-3 (, i, - 2ro (e '(io, s * s (e +  T3e -rou, di, - s * s (e + предоставляется .или (3e s) .e (* o. 2erso ,, e & 6 e7ui2 + e, (), d (3e 2ro2er o2er) (io, o. (3e 2 &), ( T3e 2ro8e '(s2e'i.i') (io, s), d (3e) 22 & i ')  & e i, (er,) (io, ) & s (), d) rds) re & is (ed T3is ') &' u &) (io, wi && e исправлено w3e, ever, e'ess) r * (o 'o2e u2 wi (3 (3e' 3 ), - es o, (3e s * s (e + 'o + 2o, e, (s (3) (+) * e') использовано  * .ur (3er e, -i, eeri, -

2.ССЫЛКИ T3e -rou, di, -), d & i-3 (, i, - 2ro (e '(io, s * s (e + s3) && e desi-, i,)' 'ord),' e wi (3 (3e) 22 & i ')  & e se' (io, s o. (3e .o && owi, - s (), d) rds), d 'odes9 IEEE 1 "#

IEEE Re'o ++ e, ded Pr) '(т.е. or Grou, di, - o. I, dus (ri) &), d Co ++ er'i) & Power S * s (e + s

IEEE: 0; # 000

Guide .or S) .e (* i, AC Sus () (io, Grou, di, -

NFPA 40

N) (io,) & E & e '(ri') & Code

NFPA 4: 0

S (), d) rd. Или (3e I, s () &&) (io, o.! i-3 (, i, - Pro (e '(io, S * s (e +

Soi & I, ves (i -) (io, Re2or (

3. СОКРАЩЕНИЕ

.Расчет конструкции заземления

- Часть восьмая ~ Электрическое ноу-хау


Я указал, что процесс «Этапы проектирования систем заземления» состоит из (3) основных этапов:
Проектирование систем заземления Шаги Процесс проектирования системы заземления состоит из (3) основных этапов:


  1. Данные Сборник,
  2. Данные Анализ,
  3. Заземление Расчетные расчеты.

И я объяснил первый шаг: Сбор данных в следующих статьях:



Я объяснил второй шаг: Анализ данных в следующих статьях:

И я объяснил , что мы собираемся спроектировать для системы заземления в любом здании , в следующих статьях:






И в статье

«Расчет заземления - Часть первая » я указал следующее:

Проектирование системы заземления Расчеты по типу дома Порядок выполнения Проекта системы заземления Расчеты могут незначительно отличаться в зависимости от типа здания. следующим образом:
  1. Бытовые, торговые и промышленные помещение,
  2. Электроэнергия высокого и среднего напряжения подстанции.

Первый: Внутренний, торгово-производственное помещение Под домашними, коммерческими и производственные помещения, все установки до 1000 В переменного тока и 1500 В постоянного тока - между фазами, за некоторыми небольшими исключениями.

И я начал обсуждение Методики расчетов заземления жилых, коммерческих и производственных помещений следующим образом:


Методы проектирования заземления Расчеты Есть много методов, которые можно использовать для выполнение расчетов системы заземления Но общие методы являются:
  1. Метод уравнений,
  2. Метод номографов,
  3. Метод электронных таблиц Excel,
  4. Табличный метод,
  5. Метод онлайн-калькуляторов заземления,
  6. Метод программных программ.

В этой статье и статье

« Расчетные проекты заземления - Часть вторая » я объяснил первый метод расчетных расчетов заземления: Метод уравнений и решенные примеры.

И я объяснил второй метод проектных расчетов заземления: Метод номограмм в статье

« Расчетные проекты заземления - Часть третья ».

Кроме того, я объяснил третий метод расчетов конструкции заземления: метод электронных таблиц Excel в статье

«Расчеты проекта заземления - Часть четвертая ».

И я объяснил четвертый метод расчетов проекта заземления: Используя таблицы в статьях

«Расчет проекта заземления - Часть пятая, » и «Расчет проекта заземления - Часть шестая ».

Сегодня я продолжу объяснять пятый метод проектных расчетов заземления: Метод онлайн-калькуляторов заземления.

Для получения дополнительной информации вы можете просмотреть следующие статьи:



Пятый метод: онлайн Метод расчета заземления - продолжение

В статье «Расчет конструкции заземления - Часть седьмая » я перечислил онлайн-калькуляторы заземления, которые будут представлены и объяснены, чтобы помочь проектировщикам-электрикам в расчетах конструкции заземления.

Кроме того, в этой статье я объяснил , первый онлайн-калькулятор заземления : LPI-калькулятор заземления, и мы собираемся объяснить другие онлайн-калькуляторы заземления, которые перечислены ниже:
Онлайн-заземление Калькуляторы Метод В этот метод, я представлю несколько хороших онлайн-калькуляторов заземления, которые могут помощь проектировщикам-электрикам в расчетах заземления. Я выбираю следующие (3) поставщики онлайн-калькуляторов заземления:
  1. LPI Калькулятор заземления,
  2. Лореско Вычислители заземления,
  3. Электрик2 Калькуляторы заземления.

Эти (3) Поставщики калькуляторов заземления предоставляют (6) онлайн-калькуляторы заземления, которые будет объяснено здесь.
Перед используя любой онлайн-калькулятор заземления, необходимо проверить его совместимость с ваши местные нормы и стандарты.
Секунда: Заземление Лореско Калькуляторы Лореско Международная компания представляет (3) калькулятора Loresco следующим образом:
  1. Калькулятор вертикального сопротивления Loresco,
  2. Калькулятор горизонтального сопротивления Loresco,
  3. Калькулятор сопротивления сетки Loresco.


1- Калькулятор вертикального сопротивления Loresco
Калькулятор вертикального сопротивления Loresco


  • Это Калькулятор определит полное сопротивление земли для нескольких, одинаково разнесенные вертикальные электроды. Сопротивление можно рассчитать из любого мелкие или глубокие электроды, работающие параллельно с коррекцией взаимного взаимодействие между системами.
  • В этом калькуляторе используются уравнения поверхностного и глубокого электродов, разработанные Эрлингом Д. Сунде и обнаружил в его книге «Эффекты земной проводимости при передаче» Системы.
  • В случае нескольких отверстия для электродов или электродные системы, поправка на взаимное влияние между электродами осуществляется по общей формуле, разработанной Sunde.
  • Эти уравнения применимы к равномерно разнесенные вертикальные электроды, расположенные вдоль прямой линии.Развитие В уравнениях предполагался однородный электролит с одним удельным сопротивлением. Уравнения игнорируют любые эффекты затухания вдоль заземляющего электрода.
  • Наконец, хотя уравнения были получены для постоянного тока, они могут быть использованы для малых частотных систем переменного тока и даже сопротивления молнии, если длина соединительного провода относительно небольшая (менее 100 метров). По мере увеличения длины соединительных проводов в системах переменного тока сопротивление проводов становится более значительным, и его следует учитывать учетная запись.
  • Эти расчеты не учитывать контактное сопротивление между каждым электродом и LORESCO заземляющая засыпка. Однако контактное сопротивление для каждого электрода равно маленький, порядка нескольких десятых ома или меньше. Поскольку все электроды в системе заземления включены параллельно, общий контакт Сопротивление - это контактное сопротивление для одного электрода, деленное на общее количество электродов. Поэтому для практических случаев это контактное сопротивление незначительна и может быть проигнорирована.

Метод Использование этого калькулятора 1- Выберите метрические или английские единицы с помощью кнопка выбора единицы ввода (рядом с кнопкой расчета) перед вводом переменные. Английские единицы измерения - футы и дюймы, а метрические единицы - метр и см.
  • Не используйте запятые во входных значениях. Если десятичная дробь не вводится, предполагается, что она находится справа от введена самая правая цифра.

2- Введите среднее значение удельное сопротивление окружающей среды (земли) вокруг заземляющего электрода в Ом-см. Это значение грунта удельное сопротивление определено путем полевых испытаний.

  • Удельное сопротивление почвы может варьироваться от 100 до 1000000 Ом-см.

  • Независимо от ввода выбраны единицы (английские или метрические), единицы удельного сопротивления должны быть в ом-см.

3- Введите длину одиночный заземляющий электрод или электродная колонка в метрах или футах.
  • Если LORESCO заземление используется засыпка, длина равна длине колонны засыпки. Если нет установлена ​​засыпка, длина равна реальной длине электрода.
  • Где электродов несколько устанавливаются в одно отверстие, введите длину засыпки заземления столбец, если используется, или общая длина всех отдельных электродов, если засыпка не используется. Несколько электродов в одном отверстии считаются одиночный электрод.

4-Введите общее количество электродных отверстий.Это номер ЛОРЕСКО заземляющие засыпные колонны. Независимо от количества установленных электродов в одиночном отверстии или колонне засыпки заземления это считается одним электрод. 5- Введите диаметр одиночный электрод или столбик электродов в сантиметрах или дюймах. Опять же, это диаметр засыпки заземления LORESCO, если она используется, или самого электрода диаметр, если не используется засыпка. 6- Введите межцентровое расстояние между отдельными отверстиями электродов или столбцами в метров или футов.
  • Типичное расстояние между поверхностными электродами варьируется от 1,5 до 10 метров (от 5 до 30 футов). Типичное расстояние между системами глубоких электродов варьируется от 7 до 30 метров (от 25 до 100 футов).
  • Если количество электроды вводятся за один, расстояние между ними не требуется. Если значение интервала вводится с количеством электродов, равным одному, шаг игнорируется.

7- Выберите один из двух выбор из раскрывающегося меню (Глубокий или неглубокий).Поверхностные электроды обычно устанавливаются так, чтобы верхняя часть активных электродов находилась в пределах 15 метров (50 футов) от поверхности. Глубокие электроды обычно устанавливаются с верхняя часть активного электрода ниже 15 метров (50 футов) от поверхности. 8- Результат : нажать на кнопку Рассчитать, вы получите сопротивление земли в Ом электродная система описывается входными данными.
  • Если расчетный сопротивление выше требуемого значения, одна или несколько конструктивных переменные могут быть изменены, чтобы определить их влияние на ожидаемые сопротивление.Наибольшее снижение сопротивления достигается либо увеличение количества отверстий для заземляющих электродов или увеличение длины одноэлектродной колонны.
  • Самый последний результат вместе с входными данными отображается в выходном столбце 1. Вы можете пересчитать путем повторного ввода требуемых переменных при изменении любой одной или все значения входных данных для следующего расчета. В качестве дополнительных расчетов, результаты автоматически прокручиваются до право.Другими словами, вы в любой момент можете сравнить три самых последних результаты расчетов.

2- Калькулятор горизонтального сопротивления Loresco
Калькулятор горизонтального сопротивления Loresco


  • Это Калькулятор определит полное сопротивление земли для одного, сплошной, горизонтальный цилиндрический или прямоугольный электрод.
  • В этом калькуляторе используются уравнения горизонтального электрода, разработанные Эрлингом Д. Сунде и найденные в его книга Эффекты проводимости земли в системах передачи.
  • Разработка уравнений предполагала однородный электролит с единичным сопротивлением.
  • Уравнения игнорируют любые эффекты затухания в системе заземляющих электродов. Хотя уравнения были получены для постоянного тока, они могут быть использованы для малых частотные системы переменного тока и даже при оценке грозовых перенапряжений сопротивление, если длина соединительного провода относительно короткая (меньше более 100 метров).Как длина заземляющего электрода или соединительного провода становятся больше в системах переменного тока, сопротивление (индуктивность) становится больше значительны и должны быть приняты во внимание.
  • Эти расчеты не учитывать контактное сопротивление между каждым электродом и Засыпка заземления LORESCO. Однако контактное сопротивление для каждого электрод небольшой, порядка нескольких десятых ома или меньше. Поскольку все электроды в системе заземления параллельны, общая Контактное сопротивление - это контактное сопротивление для одного электрода, деленное на общее количество электродов.Поэтому для практических случаев этот контакт сопротивление незначительно и его можно игнорировать.

Метод Использование этого калькулятора 1- Выберите метрические или английские единицы с помощью кнопка выбора единицы ввода (рядом с кнопкой расчета) перед вводом переменные. Английские единицы измерения - футы и дюймы, а метрические единицы - метр и см.
  • Не используйте запятые во входных значениях.Если десятичная дробь не вводится, предполагается, что она находится справа от введена самая правая цифра.

2- Введите среднее значение удельное сопротивление окружающей среды (земли) вокруг заземляющего электрода в Ом-см. Это значение грунта удельное сопротивление определено путем полевых испытаний.

  • Удельное сопротивление почвы может варьироваться от 100 до 1000000 Ом-см.
  • Независимо от ввода выбраны единицы (английские или метрические), единицы удельного сопротивления должны быть в ом-см.

3- Введите длину заземляющий электрод в метрах или футах.
  • Если LORESCO заземление используется засыпка, это общая длина засыпки заземления. Если заземление засыпка не используется, это длина самого электрода.

4- Введите глубину от поверхности земли до центра горизонтального заземления электрод в метрах или футах. 5- Если электрод форма цилиндрическая, введите диаметр электрода или электрода столбец засыпки в сантиметрах или дюймах.Это диаметр ЛОРЕСКО угольная колонна для засыпки, если используется. Если засыпка не используется, это диаметр самого электрода. Если форма электрода прямоугольный, введите ширину электрода или столбца электродной засыпки в сантиметры или дюймы. Это ширина карбоновой засыпки LORESCO. столбец, если используется. Если засыпка не используется, это ширина электрода. сам.

6- Если форма электрода прямоугольная, введите толщину электрода или электродной засыпки столбец в сантиметрах или дюймах.Это толщина карбона LORESCO. столбец засыпки, если используется. Если засыпка не используется, это толщина сам электрод.

Если форма электрода цилиндрические, толщину вводить нельзя. Если введена толщина, она при расчетах игнорируется. 7- Выберите один из две формы горизонтальных электродов из раскрывающегося меню. Имеется в виду форма поперечного сечения засыпной колонны заземления LORESCO, если она используется. Если засыпка заземления не используется, это форма поперечного сечения сам заземляющий электрод.8- Результат : нажать на кнопку Рассчитать, вы получите сопротивление земли в Ом электродная система описывается входными данными.
  • Если расчетный сопротивление выше требуемого значения, одна или несколько конструктивных переменные могут быть изменены, чтобы определить их влияние на ожидаемые сопротивление. Наибольшее снижение сопротивления достигается за счет увеличения длина до точки, где затухание вдоль одиночного электрода становится существенный.Когда затухание становится значительным, дополнительные горизонтальные электроды желательны.
  • Самый последний результат вместе с входными данными отображается в выходном столбце 1. Вы можете пересчитать путем повторного ввода требуемых переменных при изменении любой одной или все значения входных данных для следующего расчета. В качестве дополнительных расчетов, результаты автоматически прокручиваются до право. Другими словами, вы в любой момент можете сравнить три самых последних результаты расчетов с последними результатами расчетов.
  • В случае, если форма электрода выбрана прямоугольной, уравнение Сунде для горизонтального ленточный электрод используется, если ширина больше восьми (8) раз толщина. Если ширина меньше восьми (8) раз больше толщины, эквивалентный диаметр рассчитывается для электрода путем определения диаметр, необходимый для приравнивания площади поверхности прямоугольного электрода и цилиндрический электрод. Тогда уравнение Сунде для горизонтального При этом эквивалентном диаметре используется цилиндрический электрод.Конечно, если форма электрода выбрана цилиндрической, уравнение Сунде для Применяется горизонтальный цилиндрический электрод с введенным диаметром. Эти уравнения относятся к одиночному непрерывному горизонтальному электроду.
  • Если горизонтальный электродная система состоит из нескольких горизонтальных электродов, размещенных в отдельные колонны для засыпки заземления LORESCO, а не отдельные сплошные засыпка колонны или без заземляющей засыпки калькулятор не может определить точное сопротивление земли.Однако сопротивление может быть оценивается следующим образом. Рассчитайте сопротивление, приняв длину электрод - это длина от начала первого электрода или столбик засыпки электродов до конца последнего электрода или электрода столбец засыпки (другими словами, общая длина всей системы). Затем рассчитайте сопротивление, считая, что длина электрода равна сумма отдельных электродов или столбиков электродной засыпки (пространство между электродами или колоннами электродной засыпки вычитается из общая сквозная длина).Фактическое сопротивление будет между этими двумя расчетные значения.

3- Калькулятор сопротивления сетки Loresco
Калькулятор сопротивления сетки Loresco


  • Это Калькулятор определит сопротивление заземления для комбинации сетка-стержень.
  • В этом калькуляторе используется методы оценки сопротивления заземления заземляющей сети либо с или без крепления вертикальных заземляющих стержней, как описано в ANSI / Стандарт IEEE 80.
  • Используемые конкретные уравнения были разработаны S. J. Schwarz для равномерного удельного сопротивления грунта и опубликованы в его статья под названием "Аналитические выражения сопротивления заземления" Системы », AIEE сделки, том 73, часть III-B, 1954, стр. 1011-1016. Сопротивления сетки и вертикальных стержней равны объединены с использованием уравнений сопротивления, разработанных Р. Руденбергом («Основополагающие принципы и практика - 1, Основные соображения по Токи заземления ". Электротехника, том 64, № 1, январь 1945 г., С. 1 - 13.) и Э. Д. Сунде (Эффекты земной проводимости при передаче Системы. Нью-Йорк: Макмиллан, 1968.). Используемая двухслойная модель основана на работа К. Дж. Блаттнера в его статье «Исследование приводных заземляющих стержней и Четырехточечные испытания на удельное сопротивление грунта ». IEEE Transactions по силовому оборудованию and Systems, vol PAS-101, no 8, Aug 1982, pp 2837-2850. Наконец, константы, связанные с геометрией системы, определяются выражениями разработан С. В. Керселем в его статье «Проектирование заземления распределительного устройства. Системы с использованием нескольких сеток."IEEE Труды по энергетическим аппаратам и системам, том ПАС-100, № 3, март 1981 г., стр. 1341 - 1350.
  • Двухслойная модель сопротивления основан на предположении, что стержни заземления или колонны засыпки устанавливается в более глубокую почву с более низким удельным сопротивлением по сравнению с поверхностным грунтом где зарыта сетка. Эта модель калькулятора предполагает, что стержни забивается на такую ​​глубину, чтобы верх стержня находился на глубине решетки захоронение, что является нормальным для большинства установок.
  • Если почва относительно однородный от поверхности до глубины, равной или большей средней длины заземляющих стержней, модель удельного сопротивления одного слоя может использоваться ввод одинакового значения удельного сопротивления почвы для верхнего и нижнего слоев почвы значения удельного сопротивления. В этом случае можно ввести любое значение глубины верхний слой, H.

Метод Использование этого калькулятора 1- Выберите метрические или английские единицы с помощью кнопка выбора единицы ввода (рядом с кнопкой расчета) перед вводом переменные.Английские единицы измерения - футы и дюймы, а метрические единицы - метр и см.
  • Не используйте запятые во входных значениях. Если десятичная дробь не вводится, предполагается, что она находится справа от введена самая правая цифра.

2- Введите общую длину сетки проводники в метрах или футах. 3- Введите среднюю длину земли стержней или колонн для засыпки заземления, если они используются, в метрах или футах. Если используется колонна засыпки заземления, следует ввести общую длину засыпка независимо от длины заземляющего стержня или контактного электрода внутри засыпки.4- Введите среднее удельное сопротивление верхнего слоя почвы вокруг сетка заземления в Ом-см. Это значение удельного сопротивления почвы от поверхность на глубину H, как определено во время полевых испытаний. 5- Введите среднее значение удельное сопротивление более глубокого слоя почвы вокруг заземляющего электрода в ом-см. Это значение удельного сопротивления почвы от глубины H вниз как определяется путем полевых испытаний.
  • Удельное сопротивление грунта может меняться от 100 до 1000000 Ом-см и более.
  • Независимо от ввода выбраны единицы (английские или метрические), единицы удельного сопротивления должны быть в ом-см.
  • Если почва однородная удельное сопротивление на глубину, большую или равную средней глубине стержня, a используется модель одного слоя удельного сопротивления грунта. В этом случае введите тот же удельное сопротивление как для верхнего, так и для более глубоких слоев, и введите любое значение для Толщина верхнего слоя, H.
  • Для этого приблизительного Чтобы модель действовала, удельное сопротивление более глубокого слоя должно быть равно или меньше удельного сопротивления верхнего слоя.Если удельное сопротивление глубокого слоя меньше удельного сопротивления верхнего слоя, оно должно быть не менее 20% сопротивления верхнего слоя.

6- Введите диаметр сеточные проводники в сантиметрах или дюймах. Если усиление заземления Loresco вокруг проводников сетки используются засыпки, введите эквивалентный диаметр засыпки. 7- Введите диаметр одиночного заземляющего стержня или засыпной колонны, если используется, в сантиметрах или дюймах. Очередной раз, это диаметр засыпки заземления LORESCO, если она используется, или фактический диаметр электрода, если не используется засыпка.8- Введите общее количество земли стержни установлены. Если используются колонны для засыпки заземления Loresco, введите количество колонн засыпки. Независимо от количества или типа электродов установлен в одиночное отверстие или колонну засыпки заземления, это считается один стержень. Если ни заземляющие стержни, ни должны быть установлены колонны засыпки заземления, введите ноль для этого значения. Затем калькулятор оценит сопротивление сети без заземления. стержни. 9- Введите глубину захоронения сетка в метрах или футах.Если сетка укладывается на поверхность Земля, вы можете ввести ноль. 10- Введите толщину верхний слой почвы в метрах или футах. Если удельное сопротивление грунта равно глубина равна или больше средней длины стержня, одиночный грунт используется модель слоя удельного сопротивления. В этом случае необходимо ввести значение верхнее удельное сопротивление грунта как для верхнего, так и для нижнего значений удельного сопротивления требуется и введите любое число для толщины верхнего слоя, H. чтобы двухслойная модель была действительной, толщина верхнего слоя должно составлять не менее 10% длины решетки по длинной стороне.Наконец, толщина верхний слой H должен быть больше или равен глубине сетки и меньше или равняется средней длине заземляющего стержня. 11- Введите длину короткой стороны прямоугольной области, покрытой сеткой. 12- Введите длину длинной стороны прямоугольная область, покрытая сеткой. 13- Результат : нажмите кнопку Рассчитать, вы получит сопротивление земли в Ом электродной системы, описанной входные данные.
  • Если расчетное сопротивление выше требуемого значения, одна или несколько проектных переменных могут быть изменен, чтобы определить его влияние на ожидаемое сопротивление.
  • Самый последний результат по с входными данными отображается в выходном столбце 1. Вы можете пересчитать повторный ввод требуемых переменных при изменении одного или всего ввода значения данных для следующего расчета. В качестве дополнительных расчетов после выполнения, выходные результаты автоматически прокручиваются вправо. В других словами, в любой момент вы можете сравнить два последних результата расчетов.

Третий: Электрик2 Калькуляторы заземления Электрик2 На веб-сайте представлены два удобных для пользователя калькулятора заземления:
  1. Заземление Калькулятор размера электродного проводника,
  2. Оборудование Калькулятор размеров заземляющего проводника.

1- Калькулятор размера проводника заземляющего электрода
Калькулятор размера проводника заземляющего электрода
Эта программа читает таблицу NEC 250.66. Выберите размер самый большой медный служебный входной проводник или эквивалентная площадь для параллельного проводников из списка или выберите размер самого большого алюминиевого служебного входного проводника или эквивалентная площадь для параллельных проводов из списка и данной программы определяет размеры заземления медного или алюминиевого оборудования электродные проводники.
2- Калькулятор сечения заземляющего проводника оборудования
Калькулятор размеров проводника заземления оборудования
Эта программа читает NEC Table 250.122. Выберите устройство защиты от сверхтоков из списка, включающего стандартные размеры устройств защиты от сверхтоков из раздела 240.6 (A) и данной программы определяет размеры заземления медного и алюминиевого оборудования проводники.

В следующей статье я объясню Шестой метод обоснования проектных расчетов: метод программных программ. Пожалуйста, продолжайте следить.

.

Проектирование системы заземления в сети подстанции

Проектирование системы заземления в сети подстанции

Введение в сеть заземления подстанции

In высокого и среднего напряжения [1] Подстанции с воздушной изоляцией ( AIS ) электромагнитное поле , , которое вызывает статические заряды оголенных кабелей и проводов, а также атмосферные условия ( скачков ), индуцируют напряжения на частей, находящихся под напряжением установки, которые создают разности потенциалов между металлическими частями и землей, а также между разными точками земли .

Подобные ситуации могут возникать при коротких замыканиях между токоведущими частями установки и токоведущими частями , например, в случае короткого замыкания фазы на землю .

Эти разности потенциалов дают начало ступенчатому потенциалу и потенциал касания или комбинации обоих , которые могут привести к циркуляции электрического тока через тело человека , что может причиняют вред людям .

Напряжение прикосновения ( E t ) можно определить как максимальную разность потенциалов, которая существует между заземленной металлической конструкцией, к которой можно прикоснуться рукой, и любой точкой земли при протекании тока повреждения.

Обычно считается, что расстояние между металлической конструкцией и точкой на земле составляет 1 м.

Напряжение шага ( E s ) определяется как максимальная разность потенциалов, которая существует между ножками при протекании тока повреждения.

Обычно считается расстояние 1 м между ножками.

Частным случаем ступенчатого напряжения является передаваемое напряжение ( E trrd ) : когда напряжение передается на подстанцию ​​или с подстанции от или к удаленной точке, внешней по отношению к месту подстанции.

Другие концепции: :

  • Повышение потенциала земли ( GPR ): Максимальный электрический потенциал, который может получить сеть заземления подстанции относительно удаленной точки заземления, предположительно находящейся под потенциалом удаленной земли.Это напряжение, GPR, равно максимальному току сети, умноженному на сопротивление сети.
  • Напряжение сети ( E м ): Максимальное напряжение прикосновения в пределах ячейки сети заземления.
  • Напряжение прикосновения металл-металл ( E мм ): Разница потенциалов между металлическими объектами или конструкциями в пределах подстанции, которые могут быть перекрыты прямым соединением рук или ног контакт.

На диаграмме на Рисунке 1 показаны явления, упомянутые выше .

Рисунок 1 - Напряжение прикосновения, шага и передаваемое напряжение

Для минимизации допустимых значений от до из токов, проходящих через человеческое тело , до обеспечения электробезопасности для человек, работающих в пределах или вблизи установки , а также до ограничить любые возможные электрические помехи стороннему оборудованию. , AIS должен быть снабжен заземлением (или заземлением ) системой , к которой все металлические не находящиеся под напряжением части к установке должны быть подключены , такие как металлические конструкции , заземлители, ограничители перенапряжения, корпуса распределительных щитов и двигателей, рельсы трансформаторов и металлические ограждения .

Поскольку заземление влияет на уровни перенапряжения энергосистемы и ток короткого замыкания , а также на определение систем защиты, система заземления должна быть спроектирована таким образом, чтобы гарантировать надлежащую работу защитных устройств, таких как защитное реле и перенапряжения. разрядники .

Проектирование и конструкция системы заземления должны гарантировать, что система будет работать в течение ожидаемого срока службы установки, и поэтому должны учитывать будущие дополнения и максимальный ток короткого замыкания для окончательной конфигурации.

Система заземления состоит из ячеек скрытого в земле медного кабеля , с дополнительных заземляющих стержней , и должна быть рассчитана, рекомендуется использовать IEEE Std. 80-2000 .

Важные формулы для проектирования системы заземления сети подстанции

Поперечное сечение подземного кабеля следует рассчитывать в соответствии со значением тока короткого замыкания фазы на землю , но это обычно использовать для этой цели трехфазный ток короткого замыкания .

Для этого расчета необходимо использовать следующую формулу : Где:

  • I ” K1 - ток короткого замыкания между фазой и землей [ A ]
  • t s - продолжительность неисправности [ с ]
  • Δθ - максимально допустимое повышение температуры [ ° C ] - для неизолированной меди Δθ = 150 ° C

В соответствии со стандартом IEEE максимально допустимого шага и потенциала прикосновения и максимально допустимого тока через тело человека ( I hb ) и сопротивления сети заземления ( R g ) рассчитываются по формулам:

Максимально допустимый потенциал шага

Максимально допустимый потенциал прикосновения

Максимально допустимый ток через человека body

Сопротивление земной сети

Где:

  • C s - коэффициент снижения характеристик поверхностного слоя, рассчитываемый по формуле:
  • t s - продолжительность разлом [ с ]
  • ρ с - удельное сопротивление материала поверхности [ Ом. м ] типичное значение для мокрого щебня / гравия: 2,500 Ом м
  • ρ - удельное сопротивление земли под материалом поверхности [ Ом . м ]
  • h с - толщина материала поверхности [ м ]
  • A - площадь, занимаемая наземной сеткой [ м 2 ]
  • l T - общая скрытая длина проводника, включая заземляющие стержни [ м ]

Если не используется защитный поверхностный слой, то C s = 1 и ρ s = ρ

Эти расчеты обычно выполняются с использованием специального программного обеспечения .

Сеть заземления подстанции

На Рисунке 2 показан пример сети заземления.

Рисунок 2 - Сеть заземления

Наиболее подходящие методы для соединения соединений сети заземления: :

a.) Экзотермическая сварка

Рисунок 3 - Экзотермическая сварка

Экзотермическая сварка - это процесс постоянного соединения проводников , в котором используется расплавленного металла и формы , который основан на химической реакции между оксидами металла ( проводник ) и воспламеняющимся алюминиевым порошком , который выступает в роли топлива , с выделением тепловой энергии .Эта химическая реакция представляет собой пиротехнический состав , известный как термит .

Необходимо гарантировать, что количество экзотермических сварок, выполненных с каждой формой, не будет превышать указаний производителя.

b .) Разъем C :

с использованием гидравлического обжимного инструмента и матриц с размером , подходящим для размера разъемов .

Рисунок 4 - Соединитель C и обжимной инструмент

Рядом с блоками управления автоматических выключателей, переключателей и разъединителей необходимо установить металлический эквипотенциальный мат , подключенный к системе заземления , аналогично показанный на рисунке 5.

Рисунок 5 - Металлический эквипотенциальный мат

Полезно знать:

[1] При U n номинальное напряжение сети: HV - U n ≥ 60 кВ ; MV - 1 кВ n ≤ 49,5 кВ .

Об авторе: Мануэль Болотинья
- Диплом в области электротехники - Энергетика и энергетические системы (1974 - Высший технический институт / Лиссабонский университет)
- Магистр электротехники и вычислительной техники (2017 - Faculdade de Ciências e Tecnologia / Nova University of Lisbon)
- Старший консультант по подстанциям и энергосистемам; Профессиональный инструктор

Похожие сообщения:

.

Калькулятор округляющих чисел

Использование калькулятора

Калькулятор округления чисел до любого десятичного знака в большую или меньшую сторону. Выберите единицы, чтобы округлить число до ближайшего доллара. Выберите сотые, чтобы округлить сумму до ближайшего цента.

Округление чисел

Допустим, вы хотите округлить число 838,274. Окончательный результат будет зависеть от того, до какой позиции вы округляете.Округление 838.274:

  • Округление до ближайшей сотни 800
  • Округление до десяти: 840
  • Округление до ближайшего 838
  • Округление до десятых 838,3
  • Округление до сотых - 838,27

Основные правила округления

Когда вы «округляете до ближайшего _____», независимо от того, что идет в бланке, шаги почти всегда одинаковы:

  • Определите, до какой позиции вы округляете.Чем меньше значение разряда, тем точнее будет конечный результат.
  • Посмотрите на следующее наименьшее разрядное значение, цифру справа от разрядного значения, до которого выполняется округление. Например, если вы хотите округлить до ближайших десяти, вы должны смотреть на единицы.
  • Если цифра в следующем наименьшем значении разряда меньше пяти (0, 1, 2, 3 или 4), вы оставляете цифру, которую хотите округлить, как есть. Любые цифры после этого числа (включая следующее наименьшее разрядное значение, которое вы только что просмотрели) становятся нулями или пропадают, если они расположены после десятичной точки.Это называется округлением в меньшую сторону.
  • Если значение следующего наименьшего разряда больше или равно пяти (5, 6, 7, 8 или 9), вы увеличиваете значение округляемой цифры на единицу (+1). Как и раньше, любые оставшиеся цифры до десятичной точки становятся нулями, а все цифры после десятичной точки удаляются. Это называется округлением.

Округлить до ближайшей сотни: 3250

  • Определите цифру сотен: 2 из 3250
  • Определите следующее наименьшее значение разряда: 5 из 3250
  • Эта цифра больше или равна пяти? Да, так что собрали.
  • Увеличьте цифру сотен на единицу, так что 2 станет 3. Каждая цифра после становится нулем.

3250 с округлением до сотен 3300

Округлить до ближайшего десятка: 323,5

  • Определите цифру десятков: 2 из 323,5
  • Определите следующее наименьшее значение разряда: 3 из 323,5
  • Эта цифра больше или равна пяти? Нет, так округлите.
  • Цифра десятков остается неизменной на 2. Каждая следующая цифра становится нулем. Цифры после десятичной точки отбрасываются.

323,5 с округлением до десяти 320

Округлить до ближайшего десятка: 499

  • Определите цифру десятков: первые 9 из 499
  • Определите следующее наименьшее значение разряда: вторая 9 из 499
  • Эта цифра больше или равна пяти? Да, так что собрали.
  • Разряд десятков увеличивается на единицу. Поскольку 9 + 1 = 10, вам нужно перенести 1 и прибавить ее к разряду сотен. Каждая цифра после становится нулем.

499 с округлением до десяти составляет 500

Округлить до ближайшего десятого: 0,74

  • Определить десятую цифру: 7 из 0,74
  • Определите следующее наименьшее разрядное значение: 4 из 0,74
  • Эта цифра больше или равна пяти? Нет, так округлите.
  • Десятая цифра остается неизменной, равной 7. Поскольку оставшиеся цифры стоят после десятичной точки, вы просто опускаете их.

0,74 с округлением до десятых составляет 0,7

Округлить до ближайшей сотой: 3,141

  • Определить сотую цифру: 4 в 3,141
  • Определите следующее наименьшее значение разряда: вторая 1 из 3,141
  • Эта цифра больше или равна пяти? Нет, так округлите.
  • Цифра сотых долей остается без изменений на 4. Опустите цифры справа от 4.

3,141 с округлением до сотых - 3,14

Связанные калькуляторы

Чтобы узнать, как округлить число до ближайшего кратного, см. Калькулятор округления до ближайшего кратного. Округлить до целых или десятичных долей, таких как десятые, сотые, тысячные и т. Д.

Дополнительная литература

Об.com дальше Как округлить числа

Математика Как вам круглый?

Math.com имеет несколько уроков по оценке и округлению.

.

Смотрите также