Расчет заземляющего устройства: Расчет заземляющих устройств

Содержание

Расчет заземляющих устройств

7. Уточняется необходимое сопротивление вертикальных электродов с учетом проводимости горизонтальных соединительных электродов из выражений

или

где — сопротивление растеканию горизонтальных электродов, определенное в п. 6.
8. Уточняется число вертикальных электродов с учетом коэффициентов использования по табл. 12-4 или 12-5:

Окончательно принимается число вертикальных электродов из условий размещения.
9. Для установок выше 1000 В с большими токами замыкания на землю проверяется термическая стойкость соединительных проводников по формуле (12-5).

Пример 12-1. Требуется рассчитать заземление подстанции 110/10 кВ со следующими данными: наибольший ток через заземление при замыканиях на землю на стороне 100 кВ 3,2 кА; наибольший ток через заземление при замыканиях на землю на стороне 10 кВ 42 А; грунт в месте сооружения подстанции — суглинок; климатическая зона 2; дополнительно в качестве заземления используется система тросы — опоры с сопротивлением заземления 1,2 Ом.

Решение
1. Для стороны 110 кВ требуется сопротивление заземления 0,5 Ом. Для стороны 10 кВ по формуле (12-6)

где расчетное напряжение на заземляющем устройстве принято равным 125 В, так как заземляющее устройство используется также для установок подстанции до 1000 В. Таким образом, в качестве расчетного принимается сопротивление .
2. Сопротивление искусственного заземлителя рассчитывается с учетом использования системы тросы — опоры;

3. Рекомендуемое для предварительных расчетов удельное сопротивление грунта в месте сооружения заземлителя — суглинке по приведенным выше данным составляет 100 Ом⋅м. Повышающие коэффициенты для климатической зоны 2 по табл. 12 2 принимаются равными 4,5 для горизонтальных протяженных электродов при глубине заложения 0,8 м и 1,8 для вертикальных стержневых электродов длиной 2—3 м при глубине заложения их вершины 0,5—0,8 м.
Расчетные удельные сопротивления:
для горизонтальных электродов

для вертикальных электродов

4. Определяется сопротивление растеканию одного вертикального электрода — уголка № 50 длиной 2,5 м при погружении ниже уровня земли на 0,7 м по формуле из табл. 12-3:

где

5. Определяется примерное число вертикальных заземлителей при предварительно принятом коэффициенте использования :

6. Определяется сопротивление растеканию горизонтальных электродов — полос 40 X 4 мм2, приваренных к верхним концам уголков. Коэффициент использования соединительной полосы в контуре при числе уголков порядка 100 и отношении по табл. 12-7 равен: .
Сопротивление растеканию полосы по формуле из табл. 12-3

7. Уточненное сопротивление вертикальных электродов

8. Уточненное число вертикальных электродов определяется при коэффициенте использования , принятом из табл. 12-5 при n=100 и :

Окончательно принимается 117 уголков.
Дополнительно к контуру на территории подстанции устраивается сетка из продольных полос, расположенных на расстоянии 0,8—1 м от оборудования, с поперечными связями через каждые 6 м. Дополнительно для выравнивания потенциалов у входов и въездов, а также по краям контура прокладываются углубленные полосы. Эти неучтенные горизонтальные электроды уменьшают общее сопротивление заземления; проводимость их идет в запас.

9. Проверяется термическая стойкость полосы 40 X 4 мм2. Минимальное сечение полосы из условий термической стойкости при к. з. на землю по формуле (12-5) при приведенном времени прохождения тока к. з.

Таким образом, полоса 40 X 4 мм2 условию термической стойкости удовлетворяет.

По результатам примера 12-1 можно видеть, что при достаточно большом количестве вертикальных электродов горизонтальные электроды, соединяющие верхние концы вертикальных, весьма слабо влияют на результирующее расчетное сопротивление контура заземления. При этом также обнаруживается дефект существующей методики расчета для случаев, когда требуется достаточно малое сопротивление контура. В выполненном примерном расчете этот дефект выявился в том, что учет дополнительной проводимости контура от горизонтальной соединительной полосы привел не к уменьшению потребного количества вертикальных электродов, а наоборот, к его увеличению примерно на 5%. На основании этого можно рекомендовать в подобных случаях рассчитывать необходимое количество вертикальных электродов без учета дополнительной проводимости соединительных и других горизонтальных полос, полагая, что их проводимость будет идти в запас надежности.

Пример 12-2. Требуется рассчитать заземление подстанции с двумя трансформаторами 6/0,4 кВ мощностью 400 кВ⋅А со следующими данными: наибольший ток через заземление при замыкании на землю со стороны 6 кВ 18 А; грунт в месте сооружения — глина; климатическая зона 3; дополнительно в качестве заземления используется водопровод с сопротивлением растеканию 9 Ом.

Решение
Предполагается сооружение заземлителя с внешней стороны здания, к которому примыкает подстанция, с расположением вертикальных электродов в один ряд на длине 20 м; материал — круглая сталь диаметром 20 мм, метод погружения — ввертыванием; верхние концы вертикальных стержней, погруженные на глубину 0,7 м, приварены к горизонтальному электроду из той же стали.
1. Для стороны 6 кВ требуется сопротивление заземления, определяемое формулой (12-6):

где расчетное напряжение на заземляющем устройстве принято равным 125 В, так как заземляющее устройство выполняется общим для сторон 6 и 0,4 кВ. Далее согласно ПУЭ сопротивление заземлителя не должно превышать 4 Ом.
Расчетным, таким образом, является сопротивление заземления .
2. Сопротивление искусственного заземлителя рассчитывается с учетом использовании водопровода в качестве параллельной ветви заземления:

3. Рекомендуемое для расчетов сопротивление грунта в месте сооружения заземлителя — глины по табл. 12-1 составляет 70 ОмЧм. Повышающие коэффициенты для климатической зоны 3 но табл. 12-2 принимаются равными 2,2 для горизонтальных электродов при глубине заложения 0,8 м и 1,5 для вертикальных электродов длиной 2—-3 м при глубине заложения их вершины 0,5—0,8 м.
Расчетные удельные сопротивления грунта:
для горизонтальных электродов

для вертикальных электродов

4. Определяется сопротивление растеканию одного стержня диаметром 20 мм и длиной 2 м при погружении ниже уровня земли на 0,7 м по формуле из табл. 12-3:

5. Определяется примерное число вертикальных заземлителей при предварительно принятом коэффициенте использования :

6. Определяется сопротивление растеканию горизонтального электрода из круглой стали диаметром 20 мм, приваренного к верхним концам вертикальных стержней. Коэффициент использовании горизонтального электрода в ряду из стержней при числе их примерно равном 5 и отношении расстояния между стержнями к длине стержня в соответствии с табл. 12-6 принимается равным 0,86.

Сопротивление растеканию горизонтального электрода по формуле из табл. 12-3

7. Уточненное сопротивление растеканию вертикальных электродов

8. Уточненное число вертикальных электродов определяется при коэффициенте использования , принятом из табл. 12-4 при n=4 и :

Окончательно принимаются 4 вертикальных стержня; при этом сопротивление растеканию несколько меньше расчетного.

Технический расчёт традиционного заземляющего устройства для КТП 10/0,4 кВ

Мероприятия выполнены в соответствии с ПУЭ 7-е изд. Глава 1.7..

Объектом установки защитного заземления является комплектная трансформаторная подстанция (КТП) напряжением 10/0,4 кВ. В соответствии с данными заказчика, грунт в предполагаемом месте установки заземляющего устройства суглинок. Удельное сопротивление грунта примем равным 100 Ом∙м.

В соответствии с ПУЭ п.1.7.96, 1.7.97 и 1.7.104 для электроустановок напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью (35-10 кВ) сопротивление ЗУ не должно превышать 4 Ом.

В соответствии с ПУЭ п. 1.7.101 сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора или выводы источника однофазного тока, в любое время года должно быть не более 4 Ом при линейном напряжении 380 В источника трехфазного тока.

Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к заземляющему устройству представлен следующими решениями:

  • установка 30 вертикальных электродов длиной 3 м из угловой стали размером 50х50х5 мм (ГОСТ 8509-93), объединенных горизонтальным контуром из полосы стальной сечением 5х32 мм (ГОСТ 103-2006), проложенным вокруг КТП. Глубина заложения полосы 0,7 м;
  • до стены КТП прокладывается горизонтальный заземлитель длиной 1 м (полоса стальная сечением 5х32 мм).

 

Расположение элементов заземляющего устройства показано на рисунке 1.


Рисунок 1 — Расположение элементов заземляющего устройства

Расчёт сопротивления заземляющего устройства:

Сопротивление горизонтального электрода:

p — удельное сопротивление грунта, Ом·м;
b — ширина полосы горизонтального электрода, м;
h — глубина заложения горизонтальной сетки, м;

Lгор — длина горизонтального электрода, м.

Сопротивление вертикального электрода:

ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м;
L – длина вертикального электрода, м;
d – диаметр вертикального электрода, м;
T– заглубление — расстояние от поверхности земли до заземлителя, м;


t – заглубление верха электрода, м

Полное сопротивление заземляющего устройства:

n – количество комплектов;
kисп – коэффициент использования;

Расчётное сопротивление заземляющего устройства составляет 3,55 Ом.

Перечень необходимых материалов:

Изделие Размер Коли-чество
1. Уголок стальной горячекатаный равнополочный для заземления ГОСТ 8509-93 50x50x5 длина 3 м 30 шт.
2. Полоса стальная горячекатаная для заземления ГОСТ 103-2006 5×32 93 м

Смотрите далее — Приложение № 2. Локальный сметный расчёт 030 (применение модульного заземления ZANDZ из вертикальных стержней из нержавеющей стали диаметром 16 мм и длиной 1,5 м).

Вам требуется выполнить проект по заземлению и молниезащите? Закажите его, обратившись в Технический центр ZANDZ.ru!


Смотрите также:


Смотрите также:

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. 

Заземляющие устройства электроустановок и расчет

В зависимости от назначения заземления электроустановок подразделяются на защитное, рабочее и грозозащитное. Обычно для выполнения всех трёх типов заземления используется одно заземляющее устройство.
Для выполнения заземления могут быть использованы естественные и искусственные заземлители.

Расчёт заземляющих устройств в установках с незаземлённой нейтралью

В установках 6—35 кВ сопротивление заземляющего устройства в любое время года должно быть
(1)
но не более 10 Ом.

Если заземляющее устройство одновременно используется для установок до 1000 В, то


(2)
но не более 4 Ом,
где /3 — расчётный ток замыкания на землю, А.
Заземляющие устройства электроустановок с незаземлённой нейтралью выполняется в виде прямоугольника из горизонтальных и вертикальных заземлителей. Расчёт таких устройств можно вести методом коэффициента использования, принимая грунт однородным по глубине.
Расчёт производится в следующем порядке.

  1. Определяется расчётный ток замыкания на землю. Приближённо для воздушных сетей

(3)
для кабельных сетей
(4)
где U — линейное напряжение, кВ;
I — длина трёхфазных электрически связанных линий данного напряжения, км.

  1. Определяется сопротивление естественных заземлителей (как правило, путём замера). Сопротивление искусственных заземлителей.

(5)
Если сопротивление естественных заземлителей неизвестно, то они не учитываются, т.е. принимаются

В качестве искусственных заземлителей принимаются вертикальные стержни или трубы длиной 1=3—5 м, диаметром d= 12— 20 мм или уголок.
При использовании угловой стали с шириной полки h эквивалентный диаметр заземлителя принимается d=0,95h. В качестве горизонтальных заземлителей используются стальные полосы 40×4 мм.

  1. Определяется расчётное удельное сопротивление грунта

(6)
где р — удельное сопротивление грунта, приведённое в табл. 1, Ом-м;
кс — коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и просыхание грунта. Для вертикальных электродов длиной 3—5 м fcc=1,45-1,15, для горизонтальных электродов длиной 10—15 м кс=3,5-2,0.

Грунт

р, Ом-м

Грунт

р, Ом-м

Песок

400-1000

Торф

20

Супесь

150—400

Чернозём

10-50

Суглинок

40-150

Известняк

1000—2000

Глина

8-70

Скалистый

 

Садовая земля

40

Грунт

2000-4000

  1. Определяется предварительная конфигурация заземляющего устройства с учётом его размещения на отведённой территории, причём расстояние между вертикальными заземлителями принимается не менее их длины. По плану заземляющего устройства определяются предварительно количество вертикальных заземлителей пв и длина горизонтальных 1г.

  1. Определяется сопротивление одного вертикального заземлителя (стержня), Ом

(7)
где t— глубина заложения, равная расстоянию от поверхности земли до середины заземлителя, м. te=0,7 м; te=0,7+1(2.

  1. Определяется сопротивление вертикальных заземлителей

(7.8)
где г|в — коэффициент использования вертикальных заземлителей, зависит от отношения расстояния между ними к длине all и количества пв (приведены в табл. 2).

  1. Определяется количество горизонтальных заземлителей (соединительные полосы контура), Ом

(9)
где 4 — длина полосы, м; b — ширина полосы, м; t — глубина заложения, м.
С учётом коэффициента использования сопротивления полосы г|г, принимаемого по табл. 2:

Таблица 2.


Число вертикальных заземлителей пв

Отношение а/1

1

2

3

Л«

Лг

Чв

Лг

Л*

Лг

4

0,69

0,45

0,78

0,55

0,85

0,70

6

0,61

0,40

0,73

0,48

0,80

0,64

10

0,55

0,36

0,69

0,43

0,76

0,60

20

0,47

0,27

0,63

0,32

0,70

0,45

40

0,41

0,23

0,58

0,29

0,66

0,39

60

0,39

0,18

0,55

0,27

0,65

0,36

80

. 0,38

0,15

0,53

0,25

0,62

0,34

100

0,36

0,14

0,52

0,24

0,61

0,33

  1. Определяется необходимое сопротивление вертикальных заземлителей с учётом использования соединительной полосы

(11)

  1. Определяется уточнённое количество вертикальных заземлителей

(12)
где г\’в — уточнённое значение коэффициента использования.
На основе результатов расчёта уточняется конфигурация заземляющего устройства.

Пример расчёта заземляющего устройства РУ 6-35 кВ

Рассчитать заземляющее устройство подстанции 35/6 кВ. Длина электрически связанных линий 35 кВ — 50 км, 6 кВ — 20 км.
На подстанции используется общее заземляющее устройство на напряжении до и выше 1000 В. Естественных заземлителей нет. Грунт — чернозём (р=50 Ом м). Площадь подстанции (18×8) м2. План заземляющего устройства показан на рис. 1.

Рис. 1


для РУ-6 кВ
1. Определяем сопротивление заземляющего устройства для РУ-35 кВ

Учитывая, что заземляющее устройство общее для РУ до 1000 В и выше 1000 В, принимаем R3=4 Ом.
2. Заземляющее устройство намечаем в виде контура из полосы 40×4 мм, проложенной на глубине 0,7 м вокруг подстанции
и вертикальных стержней длиной 5 м и диаметром 12 мм на расстоянии 5 м друг от друга. Общая длина полосы 60 м, предварительно принимаем количество стержней.— 12.

9. Определим результирующее сопротивление заземляющего устройства.
Сопротивление вертикальных заземлителей

Сопротивление горизонтальной полосы

Сопротивление заземляющего устройства

Расчет заземляющих устройств — Онлайн-журнал «Толковый электрик»

Контур заземления необходим для защиты людей от поражения электрическим током. Для молниезащиты создается собственное заземляющее устройство, не связанное с защитным контуром заземления. Для правильной их постройки требуется расчет.

Заземляющее устройство (ЗУ) имеет параметр, называемый сопротивлением растекания или просто – сопротивлением. Оно показывает, насколько хорошим проводником электрического тока является данное ЗУ. Для электроустановок с линейным напряжением 380 В сопротивление растекания ЗУ не должно быть более 30 Ом, на трансформаторных подстанциях – 4 Ом. Для контуров заземления медицинской техники и оборудования видеонаблюдения, серверных комнат, норма устанавливается индивидуально и составляет от 0,5 до 1 Ом.

Задача расчета заземляющего устройства – определение количества и расположения вертикальных и горизонтальных заземлителей, достаточного для получения требуемого сопротивления.

Определение удельного сопротивления грунта

На результаты расчетов ЗУ оказывает существенное влияние характеристика грунта в месте его постройки, называемая удельным сопротивлением (⍴). Для каждого из видов грунта существует расчетное значение, указанное в таблице.

Удельные сопротивления грунтов и воды

На сопротивление грунта оказывают влияние влажность и температура. Зимой при максимальном промерзании и летом в засуху удельное сопротивление достигает максимальных значений. Для учета влияния погодных условий к величине ⍴ вводятся поправки для климатической зоны.

Поправочные коэффициенты удельного сопротивления

Если есть возможность, перед расчетами производят измерение удельного сопротивления.

Виды заземлителей и расчет их сопротивления

Заземлители бывают естественными и искусственными, и для создания заземляющего устройства используются и те, и другие. Рассчитать влияние естественных заземлителей (железобетонных фундаментов, свай) на величину сопротивления растекания сложно, это проще сделать методом измерений на месте. Сопротивление естественных заземлителей длиной более 100 м можно узнать из таблицы.

Сопротивление естественных заземлителей

Если значение ⍴ отличается от 100 Ом∙м, значение R умножается на соотношение ⍴/100.

В качестве искусственных заземлителей используются арматура, трубы, угловая или полосовая сталь. Сопротивление каждого из них рассчитывается по собственной формуле, указанной в таблице.

Значения переменных в формулах:

— удельное сопротивление грунта, определенное с учетом поправочных коэффициентов, Ом∙м
l— длина электрода, м
d— внешний диаметр электрода, м
t— расстояние до середины электрода от поверхности земли, м
b— ширина полосового электрода или ширина полки угловой стали, м

Теперь рассчитывается суммарное сопротивление штырей искусственных заземлителей:

n— число вертикальных электродов, принятое для расчета
ŋв— коэффициент, учитывающий экранирование электродов соседними, определяемый по следующей таблице
Коэффициент использования вертикальных электродов

Далее нужно учесть влияние полосы, соединяющей электроды. Для этого из следующих таблиц выбирается значение коэффициента использования ŋг.

Коэффициенты использования соединительной полосы

Вычисляем сопротивление проводника, соединяющего вертикальные заземлители по формуле:

И полное сопротивление заземляющего устройства.

Если рассчитанное сопротивление контура заземления оказалось недостаточным, увеличиваем количество вертикальных заземлителей или изменяем их вид. Повторяем расчет до получения требуемого значения сопротивления.

Оцените качество статьи:

Расчет заземляющего устройства подстанции 110/35/10 кВ

В соответствии с техническим заданием на проектирование ПС 110/35/10кВ «Радуга» которая находится в АР Крым рабочим проектом предусматривается новое заземляющее устройство подстанции.

Заземляющее устройство выполняется общим для напряжения 110 кВ, 35 кВ, 10 кВ и 0,4 кВ.

Проектируемое заземляющее устройство представляет собой наружный контур заземления ПС 110/35/10кВ «Радуга», который состоит из горизонтальных и вертикальных заземлителей. Горизонтальные заземлители выполняются из стальной полосы сечением 40х4 мм, прокладываемой на глубине 0,5 м от поверхности земли и представляют собой сетку, служащую также для выравнивания потенциала по площадке ОРУ, вокруг здания ОПУ, ЗРУ подстанции.

Прокладка продольных и поперечных горизонтальных заземлителей выполнена в соответствии с ПУЭ раздел 1.7.90.

Для выравнивания потенциалов на входе и на въезде на территорию подстанции проложить — проводники на расстоянии 1 и 2м от заземлителя на глубину 1 и 1,5м соответственно и соединить эти проводники с заземлителем в соответствии с ПУЭ раздел 1.7.94 пункт 1.

В качестве вертикальных заземлителей (электродов) используется угловая сталь 50х50х5 мм2 длиной 5 м. Протяженность горизонтальных заземлителей и количество вертикальных принято исходя из характеристик грунта в месте расположения подстанции.

По данным инженерно-геологических изысканий, выполненных ОКП «Сельэнергопроект», в основании фундаментов будут залегать глины и суглинки тугопластичные с условным расчетным сопротивлением Rн = 3 кг/см2.

К контуру заземления подстанции присоединяются все металлические части оборудования и строительных конструкций.

Все соединения внутреннего и наружного контура заземления, горизонтальных и вертикальных заземлителей между собой, выполняется сваркой внахлест.

Сопротивление заземляющего устройства ПС 110/35/10кВ «Радуга» в любое время года не должно превышать 0,5 Ом см. ПУЭ раздел 1.7.90.

Расчет заземляющего устройства подстанции 110/35/10кВ «Радуга»

Расчет заземляющего устройства ведётся в соответствии с методическими указаниями Вятского государственного технического института. Прокладку горизонтальных и вертикальных заземлителей см. рис.1

Исходные данные:

  1. S=4950 м2 – площадь подстанции;
  2. Р=282 м – периметр подстанции;
  3. Максимальный ток трехфазного КЗ на ОРУ составляет 5кА, время действия защит составляет 3,8 сек.
  4. Lг =2000 м — суммарная длина всех горизонтальных проводников сетки;
  5. nВ = 60 — число вертикальных электродов, размещенных на рассматриваемой подстанции;
  6. lв = 5м — длина вертикального электрода;
  7. а = 6 м – среднее расстояние между горизонтальными проводниками;
  8. Среднее расстояние между вертикальными проводниками 5м.

1. В соответствии с инженерно-геологическими изысканиями определяем по таблице 1 удельное сопротивление верхнего слоя грунта (глина) ρ=40 Ом*м и нижнего слоя грунта (суглинок) ρ= 100 Ом*м.

2. Определяем толщину слоя сезонных изменений hC = h2 = 1,6 м по таблице 2, исходя из климатической зоны IV, так как подстанция находится в АР Крым см. рис.2.

Рис.2 — Карта схематического районирования территории России и стран СНГ по физико-географическим признакам

3. Определяем полную длину вертикальных электродов:

LВ= lВ*nВ = 5*60 = 300 м

4. Определяем сопротивление заземлителя:

4.1 Определяем по какой формуле будем рассчитывать коэффициент А:

где:

  • lв = 5м — длина вертикального электрода;
  • t = 0,5 м – глубина прокладываемых горизонтальных проводников;
  • S=4950 м2 – площадь подстанции;

4.2 Определяем коэффициент А:

5. Определяем эквивалентное удельное среднее сопротивление земли:

5.1 Определяем по какой формуле будем рассчитывать коэффициент Δ:

5.2 Определяем коэффициент Δ:

где:

  • lв = 5м — длина вертикального электрода;
  • hc = h2 = 1,6 м – толщина слоя сезонных изменений исходя из климатической зоны, см. выражение 2;

6. Определяем сопротивление заземляющего устройства, включая естественные заземлители:

где:
Re = 1,5 Ом – приближенное сопротивление естественных заземлителей.

Как мы видим, сопротивление заземляющего устройства ниже допустимого, но основной является величина допустимого напряжения прикосновения.

По таблице 3 определяем наибольшее допустимое напряжение прикосновения (UПР.ДОП, В), исходя из расчетной длительности воздействия, принимается τ=tРЗ + tОВ = 3,5+0,3 = 3,8 сек.

где:

  • tРЗ – наибольшее время отключения релейной защиты, в моем случае отключение IV-ступени дистанционной защиты ВЛ-110 кВ, составляет 3,5 сек.
  • tОВ – полное время отключения элегазового выключателя линии 110 кВ, составляет 0,3 сек.

В соответствии с таблицей 3 для длительности воздействия τ = 3,8 сек наибольшее допустимое напряжение прикосновения UПР.ДОП = 65 В.

7. Рассчитываем напряжение, приложенное к человеку:

7.1 Определяем параметр М для ρ1/ ρ2 =0,4 по таблице 4, где М = 0,36.

7.2 Определяем коэффициент распределения потенциала по поверхности земли – α:

7.3 Определяем коэффициент β:

где:

  • Rч = 1000 Ом – сопротивление тела человека, принимается в соответствии с ПУЭ;
  • Rc = 1,5* ρв.с. – сопротивление растекания тока от ступней.
  • ρв.с. = ρ1 = 40 Ом*м – сопротивление верхнего слоя земли.

Определив все коэффициенты, рассчитываем напряжение, приложенное к человеку:

Как мы видим расчётное напряжение больше допустимого значения 65 В – условие не выполняется.

Для уменьшения напряжения прикосновения применим подсыпку слоя гравия или щебня толщиной 0,2 м по всей территории ОРУ.

Можно было еще уменьшить расстояние между горизонтальными заземлителями, увеличить количество вертикальных заземлителями, но в данном случае считаю принимать такие меры не целесообразно.

Определяем удельное сопротивление верхнего слоя с учетом подсыпки щебня при этом ρв.с.=5000 Ом*м, тогда:

Подсыпка щебня не влияет на растекание тока с заземляющего устройства, так как глубина заложения заземлителей 0,5 м больше толщины слоя щебня, поэтому соотношение ρ1/ ρ2 и величина М остаются неизменными, тогда напряжение прикосновения.

Для удобства расчета заземляющего устройства, предлагаю Вам скачать архив, в котором содержится:

  1. Типовой проект А10-93 Заземление и зануление электроустановок.
  2. Справочник «Заземляющие устройства электроустановок» Р.Н. Карякин. 2002 г.
  3. Методические указания к дипломному проектированию расчета заземляющих устройств в установках с эффективно-заземленной нейтралью от Вятского государ-ственного технического университета.
  4. План заземляющего устройства проектируемой подстанции 110/35/10кВ «Радуга» в формате dwg.
  5. Пример заземляющего устройства проектируемой подстанции 110/10 кВ в формате dwg.
  6. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Седьмое издание. 2008г (возможно у кого-то еще нету :))

Представляю Вашему вниманию не большой фото-отчет со строительства заземляющего устройства подстанции, к сожалению, для данной подстанции фотографий со строительства нету, выкладываю с другой подстанции.

Если у Вас возникли вопросы, замечания или предложения по расчету, оставляйте их в комментариях.

Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.

Расчет заземляющего устройства контура заземления

Защитный контур, созданный вокруг любого объекта, который снабжается электроэнергией, обеспечит стекание высокого напряжения в землю по специально установленным электродам. Такие конструкции защищают дорогостоящее оборудование от короткого замыкания и перегорания из-за скачков напряжения. Установку конструкции необходимо проводить в соответствии с результатами проведенных вычислений уровня электропроводности проводников.

Предназначение расчёта

Прежде чем установить систему заземления на жилом или ином объекте, необходимо провести расчет заземляющего устройства, его типоразмеров. Такая конструкция состоит из:

  • элементов, установленных вертикально к поверхности земли;
  • проводника;
  • полос, соединяющих контур в горизонтальной плоскости.

Электроды вкапываются и соединяются между собой с помощью горизонтального заземлителя. После этого созданную систему защиты подсоединяют к электрическому щитку.

Используют такие искусственные конструкции в силовых сетях с разными показателями напряжения:

  1. переменным от 380 В;
  2. постоянным от 440 В;

на опасных производственных объектах.

Защитные системы устанавливают в разных местах оборудования. В зависимости от места установки они бывают выносными или контурными. В открытых конструкциях подсоединение элементов проводится сразу к заземляющему элементу. В контурных устройствах размещение идет по внешнему периметру или внутри устройства. Для каждого вида защитных установок необходимо провести расчет, чтобы установить величину сопротивления вертикальных заземлителей, количество необходимых стержней и длину полос для их соединения.

Кроме специальных устройств могут использоваться естественные системы:

  • коммуникации из металлических труб;
  • металлоконструкции;
  • подстанции;
  • опоры;
  • металлическая оболочка кабеля;
  • обсадные трубы.

Расчеты токопроводимости делают для искусственных конструкций. Обустройство их на месте использования силовых установок обеспечивает отвод электрического тока в землю, защищая человека и оборудование от разрядов большой величины в результате скачка напряжения. Чем меньше электропроводность, тем уровень силы электротока, уходящего через защитную конструкцию, будет более низким.

Пошаговый расчет контура заземления

Вычисления должны проводиться с учетом количества элементов, удаленности их друг от друга, токопроводимости почвы и глубины вкапывания вертикального заземлителя. Используя эти параметры, получится провести точный расчет защитного заземления.

Сначала следует по таблице определить вид почвы. После этого выбрать подходящие материалы для конструкции. Затем проводятся вычисления по специальным формулам, определяющим число всех элементов, а также их способности к электропроводности.

На основании полученных результатов проводится установка всей системы, после чего проводят контрольные замеры на ее токопроводимость.

Исходные данные

При вычислении силового значения контура заземления, следует составить соотношение их количества, длины соединительных полосок и расстояния, на котором проводится вкапывание.

Кроме этого нужно будет учесть удельное сопротивление грунта, которое определяется уровнем его влажности. Чтобы добиться стабильной величины, необходимо заглублять электроды в почву на глубину не менее 0,7 метра. Также важно не отходить от установленного ГОСТом размера самого защитного устройства.При проведении расчет нужно использовать готовые таблицы с уже имеющимися показателями для используемых материалов и электропроводности определенных видов почв.

Таблица показателей токопроводимости различных грунтов

Название вида почвы Показатели электропроводности в Ом·м
Торф 20
Черноземы и почвогрунты 50
Песок с залеганием грунтовых вод не глубже 5 м 500
Глина 60
Песок с грунтовыми водами, расположенными ниже 5 м 1000
супеси 150
Морские воды 0,2-1
Речная вода 10-100
Садовая земля 40
Крупнозернистый песок с большим количеством валунов 1000-2000
Скальная порода 2000-4000
Глина или гравий 70

Нужную глубину, на которую закапывают в землю вертикальный электрод, рассчитывают по формуле:

При монтаже защитной конструкции нужно следить за тем, чтобы металлические стержни полностью входили в верхний слой земли и частично в нижние его уровни. Во время расчетов потребуется использовать средние коэффициенты уровня электропроводимости грунта в разные сезоны в тех или иных климатических зонах, представленные в данной таблице:

Сопротивление грунтов в разных климатических зонах

Виды электродов Климатические зоны
I II III IV
Вертикального типа 1,8 ÷ 2 1,5 ÷ 1,8 1,4 ÷ 1,6 1,2 ÷ 1,4
В виде полос 4,5 ÷ 7 3,5 ÷ 4,5 2 ÷ 2,5 1,5

Чтобы точно определить количество вертикальных элементов в собираемой конструкции, не учитывая показатели для узких полосок, их соединяющих, нужно использовать формулу:

В ней Rн, обозначающий силу тока, растекающегося по почве определенного типа, коэффициент сопротивления для которого берется из таблицы.

Для вычисления физических параметров материала следует учитывать размеры используемых элементов системы:

  • у полосок 12х4 – 48 мм2;
  • у уголков 4х4 мм;
  • у стального круга– 10 мм2;
  • у труб, стенки которых имеют толщину 3,5 мм.

Пример расчета заземления

Проводить вычисления проводимости используемых проводников с учетом особенностей почвогрунта нужно для каждого электрода в отдельности по формуле:

В которой:

  • Ψ — климатический коэффициент, который берется из справочной литературы;
  • ρ1, ρ2 –величина проводимости верхнего и нижнего слоя земли;
  • Н – толщина верхнего слоя грунта;
  • t –глубина расположения вертикального элемента в траншеи.

Стержни для таких конструкций закапывают на уровень не менее, чем на 0.7 метра, согласно действующим нормативам.

Что мы должны иметь по окончанию расчета

После проведения вычислений по используемым формулам удается получить точное сопротивление заземляющего устройства искусственного типа. Измерить данные показатели у естественных систем часто не удается из-за невозможности получить точные типоразмеры закопанных коммуникаций, колей, кабеля или уже установленных металлических конструкций.

По окончании расчетов удается получить точное количество стержней и полос для контура, которые помогут создать надежную систему защиты для используемого оборудования и всего объекта в целом. Расчеты помогут также установить точную длину соединяющих стержни полосок. Основным результатом всех проведенных вычислений станет получение итогового значения свойств используемых в созданном контуре проводников, которое определяет силу проходящего по ним электрического тока. Это важнейший норматив ПЭУ, который имеет определенные значения для сетей с разными показателями напряжения.

Допускаемые значения сопротивления заземления, согласно нормативам

Существуют единые нормативные значения, по которым сопротивление растекания тока для электросети с определенным значением напряжения не должно превышать установленных стандартов ГОСТа. В сетях с напряжением в 220 В оно не должно быть больше 8 Ом. При напряжении в 380 В его значение должно быть не выше 4 Ом.

Для расчета показателей всего контура можно использовать формулу R= R0/ ηв*N, в которой:

  • R0 уровень токопроводимости для одного электрода;
  • R —показание уровня препятствования прохождению тока для всей системы;
  • ηв — коэффициент использования защитного устройства;
  • N — количество электродов во всем контуре.

Материал, требуемый для устройства контура

Собирать контур можно из металлического материала:

  1. уголка,
  2. полосок, имеющих определенные размеры.

После установки заземления его обязательно должен проверить эксперт из независимой измерительной лаборатории. Строительную арматуру можно использовать в качестве естественного контура при наличии ее в несущих конструкциях здания. ПЭУ содержит специальный список конструкций, которые можно использовать в качестве естественного контура при создании защитных систем.

Для проверки работы всей конструкции необходимо общее значение и сопротивление вертикальных заземлителей и всей системы проверить специальными приборами. Доверить эту работу нужно независимым экспертам из электролаборатории. Чтобы конструкция надежно защищала весь объект, следует регулярно проводить замеры, проверяя их значение установленным нормативам.

Электротехника


В статье « Введение в систему заземления » я объяснил следующие моменты:
  1. Введение
  2. Определение сопротивления заземления
  3. Удельное сопротивление грунта

Сегодня я объясню, как рассчитать сопротивление заземления.

2.2 Расчет сопротивления заземления




Следующая формула (источник: IEEE Std.142: 1991) позволяют рассчитать сопротивление заземления.




Где:

R = сопротивление в Ом
ρ = удельное сопротивление в Ом · см
d = расстояния в см



S = расстояние между заземляющими стержнями

Коэффициент пространства для нескольких заземляющих стержней будет следующим:







2.2.1 Расчет сопротивления заземления для подстанций

В идеале система заземления должна быть как можно ближе к нулевому сопротивлению.Для большинства передающих и других более крупных подстанций сопротивление заземления должно составлять около 1 Ом или меньше. На небольших распределительных подстанциях обычно приемлемый диапазон от 1 до 5 Ом, в зависимости от местных условий. Оценка общего сопротивления удаленного заземления — один из первых шагов при определении размера и базовой компоновки системы заземления.

Минимальное значение сопротивления заземления подстанции в однородном грунте можно оценить с помощью формулы круглой металлической пластины на нулевой глубине после определения удельного сопротивления грунта.

Используйте следующую формулу для оценки минимального сопротивления, которое можно ожидать при проектировании системы заземления:


Где:

Rg = сопротивление заземления в Ом.



ρ = среднее удельное сопротивление земли в Ом / м.

A = площадь, занимаемая наземной сеткой в ​​квадратных метрах.

Π = 3,14

Пример № 1:



Каково сопротивление сети системы, если ρ = 250 Ом / м и A = 3500 м2?

Решение:

Расчет по приведенной выше формуле дает следующие результаты:

Итак, Rg = 1.87 Ом

Затем можно получить верхний предел удельного сопротивления подстанции, добавив второй член к приведенной выше формуле. Второй термин учитывает тот факт, что сопротивление любой реальной системы заземления, состоящей из ряда проводников, выше, чем у сплошной металлической пластины. Эта разница будет уменьшаться с увеличением длины скрытых проводников, приближаясь к 0 для бесконечного L, когда достигается состояние твердой пластины. (IEEE-80)

Чтобы оценить верхний предел, используйте формулу:


Где:

Rg = сопротивление заземления в Ом.



ρ = среднее удельное сопротивление земли в Ом / м. Это измерение должно быть нанесено на отпечатки, или можно использовать 1000 Ом / м.

A = площадь, занимаемая наземной сеткой в ​​квадратных метрах.

L = общая скрытая длина проводников в метрах.

Π = 3,14


Используйте приведенную выше формулу, чтобы приблизительно сопротивление заземления системы, а не в качестве замены фактические наземные измерения.

Общая длина заглубления представляет собой комбинацию горизонтальных и вертикальных проводников в сети, а также заземляющих стержней. L можно рассчитать как:


Где:



LC = общая длина сетевого проводника (м)

LR = общая длина заземляющих стержней (м)

Было определено лучшее приближение с учетом глубины сетки


Где

h : глубина сетки (м)

Эти уравнения показывают, что чем больше площадь и чем больше общая длина используемого заземляющего проводника, тем ниже сопротивление заземляющей сети.

3- Проверка установки заземляющего проводника.

Проверка сетевой системы начинается с проверки плана расположения станции, на котором показано все основное оборудование и конструкции.

Площадь системы заземления является самым важным геометрическим фактором при определении сопротивлений сети. Большие заземленные области приводят к более низкому сопротивлению сети и, следовательно, более низким напряжениям GPR и сетки.

Расчет наземной сети основан на трех основных параметрах:


  1. Максимальный предполагаемый ток замыкания на землю, проходящий между системой заземления и телом земли,
  2. Продолжительность протекания этого тока (исходя из продолжительности 1 секунда),
  3. Удельное сопротивление грунта и характер грунта на участке.

Невозможно использовать номинальный кратковременный ток выключателей или три секунды для первых двух. из вышеперечисленных параметров. Даже в районах с низким удельным сопротивлением почвы это будет трудно, если не невозможно, разработать электрод, подходящий для такого долг. Поэтому необходимо определить максимальный ток и его продолжительность потока (1 секунда, заданная конструкцией), которую электрод должен безопасно передавать на Землю или от нее.

3.1 Рекомендации и требования к проектированию


  • Сплошная петля из проводника по периметру, чтобы охватить как можно большую площадь. Эта практика помогает избежать высокой концентрации тока и, следовательно, высоких градиентов как в области сети, так и вблизи выступающих концов кабеля. Увеличение площади также снижает сопротивление заземляющей сети.
  • Внутри контура проводники проложены параллельными линиями и, где это возможно, вдоль конструкций или рядов оборудования, чтобы обеспечить короткие заземляющие соединения.
  • Типичная система электросети для подстанции может включать в себя неизолированные медные проводники сечением 70 или 120 квадратных миллиметров (мм2) № 4/0 или 2/0 AWG, проложенные на глубине 18 дюймов (0,5 м) ниже уровня земли, минимум, с интервалом от 10 до 20 на расстоянии 3–6 м друг от друга в виде сетки. При перекрестных соединениях надежно соедините проводники между собой термитной сваркой, пайкой или одобренными компрессионными соединителями. Стержни заземления должны быть размещены по углам сетки и не должны находиться на расстоянии менее 6 футов друг от друга по конструкции.
  • Энергосистема обычно простирается по всей подстанции подстанции и часто за линией ограждения.Некоторые нормы требуют, чтобы заземляющий провод был проложен на расстоянии около 3 футов (1 м) снаружи и параллельно забору. Используйте несколько заземляющих проводов или проводов большего размера, где могут возникать высокие концентрации тока, например, соединение нейтрали с землей генераторов, конденсаторных батарей или трансформаторов.
  • Соотношение сторон сетки обычно составляет от 1: 1 до 1: 3, если точный анализ не требует более экстремальных значений. Частые перекрестные соединения относительно мало влияют на снижение сопротивления сети, но полезны для защиты нескольких путей от токов короткого замыкания.
  • Провод сечением 35 мм2 (2 AWG) или больше должен быть многожильным.
  • Некоторые нормы требуют использования луженой проволоки там, где удельное сопротивление почвы менее 70 Ом / м.
  • Избегайте резких изгибов всех заземляющих проводов. (Это относится к наземным соединениям.)

В следующей статье я объясню Измерение сопротивления заземления . Пожалуйста, продолжайте следить.







курсов PDH онлайн.PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

курсов. «

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

«Он укрепил мои текущие знания и научил меня еще нескольким новым вещам

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации.»

Стивен Дедак, П.Е.

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова. Спасибо. «

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

«Простой в использовании сайт.Хорошо организовано. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей компании

имя другим на работе «

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

с деталями Канзас

Городская авария Хаятт.»

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Я нашел класс

.

информативно и полезно

в моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны.Вы

— лучшее, что я нашел ».

Russell Smith, P.E.

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр

материал «

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

«Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле

человек узнает больше

от отказов »

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения. «

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; i.э., позволяя

студент для ознакомления с курсом

материала до оплаты и

получает викторину «

Arvin Swanger, P.E.

Вирджиния

«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

очень понравился. «

Mehdi Rahimi, P.E.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

на связи

курса.»

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

«Этот материал во многом оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

обсуждаемые темы »

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам »

Джеймс Шурелл, П.Е.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к» реальному миру «и имеют отношение к моей практике, и

не на основе какой-то неясной секции

законов, которые не применяются

по «обычная» практика.»

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор.

организация «

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Учебный материал содержал хорошее, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн формат был очень

доступно и просто

использовать. Большое спасибо. «

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.»

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает напечатанная викторина во время

обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

предоставлено фактических случаев »

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

«Документ» Общие ошибки ADA при проектировании объектов «очень полезен.Модель

тест действительно потребовал исследования в

документ но ответы были

в наличии «

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

«Я эффективно использовал свое время. Спасибо за широкий выбор вариантов

в транспортной инженерии, которая мне нужна

для выполнения требований

Сертификат ВОМ.»

Джозеф Гилрой, P.E.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роадс, P.E.

Мэриленд

«Я многому научился с защитным заземлением. До сих пор все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курса со скидкой.»

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать дополнительный

курса. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

нужно путешествовать. «

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно »

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время искать, где на

получить мои кредиты от. «

Кристен Фаррелл, P.E.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теории »

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

.

мой собственный темп во время моего утро

метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

CE единиц. «

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.»

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

по ваш промо-адрес электронной почты который

сниженная цена

на 40% «

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

«Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

Коды

и Нью-Мексико

правила. «

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительных

Сертификация

. «

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил — много

оценено! «

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

«Курс был по разумной цене, а материалы были краткими и

хорошо организовано. «

Glen Schwartz, P.E.

Нью-Джерси

«Вопросы подходили для уроков, а материал урока —

хороший справочный материал

для деревянного дизайна. «

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

«Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку».

Роберт Велнер, P.E.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве — проектирование

Строительство курс и

очень рекомендую

Денис Солано, P.E.

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими

хорошо подготовлен. «

Юджин Брэкбилл, P.E.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на

.

обзор везде и

всякий раз, когда.»

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Поддерживаю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, без всякой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были зондирующими и продемонстрировали понимание

материала. Полная

и всесторонний ».

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили этот курс

поможет по моей линии

работы.»

Рики Хефлин, P.E.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я определенно буду использовать этот сайт снова».

Анджела Уотсон, P.E.

Монтана

«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличный освежитель ».

Luan Mane, P.E.

Conneticut

«Мне нравится подход к регистрации и возможность читать материалы в автономном режиме, а затем

вернуться, чтобы пройти викторину «

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях »

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

«Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

курс.»

Ира Бродский, П.Е.

Нью-Джерси

«Веб-сайтом легко пользоваться, вы можете скачать материал для изучения, а потом вернуться

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график. «

Майкл Глэдд, P.E.

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

Dennis Fundzak, P.E.

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

Сертификат

. Спасибо за изготовление

процесс простой. »

Fred Schaejbe, P.E.

Висконсин

«Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и прошел

часовой PDH в

один час. «

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

«Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея платить за

материал

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об EE для инженеров, не занимающихся электричеством».

Дуглас Стаффорд, P.E.

Техас

«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

процесс, который требует

улучшение.»

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

«Мне очень нравится удобство участия в онлайн-викторине и получение сразу же

Сертификат

. «

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

«Учебные модули CEDengineering — это очень удобный способ доступа к информации по номеру

много различные технические области за пределами

своя специализация без

надо путешествовать.»

Hector Guerrero, P.E.

Грузия

Информация о расчете резистора заземления нейтрали

Просмотр резисторов заземления нейтрали

Введение

Резисторы заземления нейтрали используются для уменьшения таких проблем, как пробой изоляции, вызванный переходными перенапряжениями, вызванными дуговым замыканием на землю в незаземленных системах и повреждением двигателей и двигателей. распределительное устройство, вызванное дуговым разрядом в глухозаземленных системах.

Два основных метода заземления нейтрали системы — это низкое сопротивление и высокое сопротивление.

Низкое сопротивление

Система отключится в случае замыкания на землю.

Резистор заземления нейтрали ограничивает замыкание на землю максимумом от 100 до 1000 А (см. Примечание ниже). Трансформаторы тока нулевой последовательности и реле защиты от замыканий на землю обнаруживают неисправность и срабатывают при 5–20% максимального тока замыкания на землю.

Резистор обычно рассчитан на 10 секунд с максимальным повышением температуры до 760 ° C.

Максимально допустимый ток замыкания на землю, допускаемый резистором, должен быть достаточно большим для положительного срабатывания реле замыкания на землю.

Резисторы заземления нейтрали номиналом от 200 до 400 А обычно используются в системах от 6,9 кВ до 34,5 кВ (см. Примечание ниже).

Резисторы заземления нейтрали номиналом от 100 до 400 А обычно используются в системах от 2,4 до 4,16 кВ (см. Примечание ниже).

После определения номинального тока сопротивление или омическое значение резистора рассчитывается путем деления напряжения между фазой и нейтралью на номинальный ток.

, то есть для резистора заземления нейтрали системы 4,16 кВ номиналом 400 А. Напряжение линии на нейтраль будет 4,16 кВ / √ (3) = 2400 В. Требуемое сопротивление будет 2400/400 = 6 Ом.

Высокое сопротивление

Система подаст сигнал, но не отключится в случае замыкания линии на землю. Он рекомендуется для систем, в которых перебои в подаче электроэнергии в результате отключения одиночной цепи по замыканию на землю наносят ущерб процессу.

Резистор заземления нейтрали ограничивает замыкание на землю максимумом от 5 до 10 А.Трансформаторы тока нулевой последовательности и реле защиты от замыканий на землю обнаруживают неисправность и подают сигнал тревоги при 10–20% максимального тока замыкания на землю.

Резистор рассчитан на продолжительный режим работы с максимальным повышением температуры до 375 ° C.

Максимальный ток замыкания на землю, допускаемый резистором, должен превышать общую емкость по отношению к зарядному току на землю системы, а векторная сумма зарядного тока системы плюс ток резистора не должна превышать 8 А. Расчет)

После определения номинального тока сопротивление или омическое значение резистора рассчитывается путем деления напряжения между фазой и нейтралью на номинальный ток.

, то есть для резистора заземления нейтрали системы 480 В номиналом 5 А. Напряжение линии на нейтраль будет 480 В / √ (3) = 277 В. Требуемое сопротивление будет 277/5 = 55,4 Ом.

Примечание

В шахтных энергосистемах среднего напряжения Низкое сопротивление обычно используется с заземляющим резистором нейтрали, который ограничивает замыкание на землю до максимума от 25 до 50 А. Это необходимо для ограничения напряжения прикосновения до 100 V или меньше. Трансформаторы тока нулевой последовательности и реле защиты от замыканий на землю обнаруживают неисправность и срабатывают при менее чем одной трети номинала резистора.Резистор рассчитан на продолжительную работу с максимальным повышением температуры до 375 ° C.

Современные шахтные энергосистемы могут иметь значительную емкость распределенной системы, и, как и все резисторы заземления нейтрали, максимальный ток замыкания на землю, допускаемый резистором, должен превышать общую емкость по отношению к зарядному току заземления системы и векторную сумму системы. зарядный ток плюс ток резистора не должен превышать 8 А. (см. Расчет емкости системы относительно заземления).

Ссылки

«Промышленные энергосистемы» Шоаиб Хан, Шиба Хан, Гариани Ахмед

«Сопротивление нейтрали системы Заземление »Ларри А.Прайор, ЧП, старший специалист по спецификациям GE

«Вредное влияние емкости на распределительные системы шахт с заземлением с высоким сопротивлением» Джозеф Соттил, старший член, lIEEE, Стив Дж. Гнапрагасам, Томас Новак, научный сотрудник, IEEE, и Джеффри Л. Колер, Старший член IEEE

Калькулятор сечения заземляющего провода

Калькулятор размера заземляющего проводника рассчитает правильный размер заземляющего проводника для заземляющих кабельных каналов и оборудования. на основе номинального тока или настройки автоматического устройства защиты от перегрузки по току в цепи перед оборудованием.Это основано на таблице 250.122 NEC (NFPA 70®: National Electrical Code® (NEC®), издание 2014 г.).

Калькулятор сечения заземляющего провода


Введите приведенную ниже информацию, чтобы рассчитать соответствующий размер заземляющего проводника.

Выберите номинальный ток или настройку автоматического устройства защиты от максимального тока в цепи перед оборудованием, не превышающей: -15 Ампер20 Ампер30 Ампер40 Ампер60 Ампер100 Ампер200 Ампер300 Ампер400 Ампер500 Ампер600 Ампер800 Ампер1000 Ампер1200 Ампер1600 Ампер2000 Ампер2500 Ампер3000 Ампер4000 Ампер5000 Ампер6000 Ампер
Материал проводника Размер провода (AWG или kcmil)
Медь
Алюминий

Примечание: Всегда соблюдайте NEC, если размер заземляющего провода оборудования должен быть больше значений, указанных в этом калькуляторе.

Источник: NFPA 70, Национальный электротехнический кодекс, таблица 250.122

Чтобы рассчитать размер провода для цепи, используйте калькулятор размера провода или расширенный калькулятор размера провода. Чтобы рассчитать допустимую нагрузку на провод для цепи, используйте Калькулятор допустимой нагрузки на провод или Расширенный калькулятор допустимой нагрузки на провод.

Для длинных проводов, где может возникнуть падение напряжения, используйте Калькулятор падения напряжения, чтобы определить правильный размер проводника и максимальное значение. длина цепи.Посетите страницу «Таблицы», чтобы просмотреть справочные таблицы, такие как «Максимальная допустимая нагрузка для токонесущих проводников».

Ознакомьтесь с Условиями использования и Политикой конфиденциальности этого сайта. Ваше мнение очень ценится. Сообщите нам, как мы можем улучшить.


Расчет устройства заземления цепи заземления онлайн. Расчет цепи заземления онлайн

Контур заземления в электропроводке загородного дома Или переоценить квартиру очень сложно.Первое и самое главное — это безопасность ваших людей и близких вам людей. А во-вторых, это долговечность практически всех бытовых электроприборов вашего дома. Что будет, если в вашей квартире или доме пропадет заземление? Не будет циклических статистических разрядов электричества, и они просто начнут накапливаться на металлической поверхности каждого из электроприборов и, в конечном итоге, просто разрядятся на вас или близких вам людей.

Именно по этим причинам необоснованные бытовые потребители, например стиральные машины или накопительные водонагреватели «бьют» ток, правда, не сильно, но все же неприятно.Кроме того, круговые статистические разряды также отрицательно сказываются на герметичных контейнерах, которые используются в работе некоторых бытовых приборов, а также на нагревательных элементах, из-за чего они служат намного меньше, чем могли бы при нормальных условиях. Поэтому, исходя из этого, мы понимаем, что без земли просто не обойтись. Точнее про «как рассчитать и смонтировать контур земли?» Об этом вы узнаете в следующей статье.

Как рассчитать и смонтировать контур грунта

Для точного расчета земного контура придется попотеть, а много потратить много.Дело в том, что для его расчета существуют формулы, содержащие множество коэффициентов, которые отражают свойства почв и климатические условия, характеризующие вашу зону проживания и влажность почвы. А чтобы получить значения этих коэффициентов, необходимо провести исследования и комплексные анализы, которые дорогого стоят, но мы сделаем намного проще. Как? Ты спрашиваешь. Дело в том, что у любого бытового агрегата есть свой диапазон настройки контура грунта, при котором он нормально функционирует.Вот об этой золотой серединности и поговорим.

Монтаж контура заземления

Для начала выкопайте траншею глубиной не менее 80 сантиметров в виде треугольника с длиной сторон около 3 метров. Думаем разместить треугольник можно, точность до миллиметра здесь не нужна.


Для монтажа контура заземления понадобится уголок 55х55 миллиметров при толщине металла более 6 миллиметров, очень важна его толщина, поэтому на нем не стоит экономить.В противном случае он прослужит вам годы, ведь ржавчина и блуждающее течение за пару лет его съест. Для этого уголка понадобится три части по длине вашего треугольника, это примерно три метра. Затем им нужно забить землю в каждой вершине треугольника. Забиваем до тех пор, пока на поверхности траншеи не останется 15 сантиметров уголка.

Следующим шагом при установке контура заземления будет объединение этих трех углов в одну цепь. Для этого вам понадобится металлическая полоса толщиной и шириной 6 миллиметров и соответственно 55 миллиметров или стержни арматуры диаметром не менее 8 миллиметров.Затем с помощью сварочного аппарата соединяем треугольник, образуя одну цепочку.

Места соединения нужно соединять качественно, шов хвалить по всей длине шва, а не прихватки. Затем место сварки аккуратно вырезается, не упуская ни миллиметра, иначе ржавчина и ток очень быстро разрушат соединение.

Ваш грунт практически контур готов, только вывести его в квартиру и дополнительно установить то, что нужно сделать сейчас.

Также мы предоставляем вам онлайн-калькулятор для заземления.


Расчет заземления

Верхний слой грунта

Песок сильно увлажненный (60) Песок умеренно увлажненный (130) Песок влажный (400) Песок слегка влажный (1500) Песок сухой (4200) Песчаник (1000) Судёк (300) Суп мокрый (150) Суглинки очень влажные (60 ) полутвердый суглинок, ледсовидоид (100) суглинок забитый слой (190) глина (при Т> 0 ° С) (60) торф при Т = 0 ° С (50) торф при Т> 0 ° С (40 ) Соляные пятна (при Т> 0 ° С) (25) щебень сухой (5000) щебень влажный (3000) одеваться (при Т> 0 ° С) (5500) садовая земля (40) чернозем (50) речная вода ( 1000) гранитная основа (при Т> 0 ° С) (22500)

Климатический коэффициент

Климатическая зона I (верт.- 1,9; горизонт. — 5,75) Климатическая зона II (верт. — 1,7; горизонт. — 4,0) Климатическая зона III (верт. — 1,45; горизонт. — 2,25) Климатическая зона IV (верт. — 1,3; горизонт. — 1,75)

Нижний слой почвы

Песок сильно увлажненный (60) Песок умеренно увлажненный (130) Песок влажный (400) Песок слегка влажный (1500) Песок сухой (4200) Песчаник (1000) Судёк (300) Суп мокрый (150) Суглинки очень влажные (60 ) полутвердый суглинок, ледсовидоид (100) суглинок забитый пласт (190) глина (при Т> 0 ° С) (60) торф при Т = 0 ° С (50) торф при Т> 0 ° С (40 ) Соляные пятна (при Т> 0 ° С) (25) щебень сухой (5000) щебень влажный (3000) одеваться (при Т> 0 ° С) (5500) садовая земля (40) чернозем (50) речная вода ( 1000) гранитная основа (при Т> 0 ° С) (22500)

Кол-во верт.Земляне

1 вертикальное заземление 2 вертикальное заземляющее устройство 3 вертикальное заземление вертикальное заземляющее устройство 5 вертикальное заземление вертикальное оборудование 7 вертикальное вводное оборудование 8 вертикальное заземление 11 вертикальное заземление 13 вертикальное вводное 13 вертикальное вводное 14 вертикальное заземление 15 вертикальное заземление 17 вертикальное заземление 17 вертикальное оборудование заземлители 18 вертикальных входов 19 вертикальных входов 20 вертикальных заземлений

Глубина верхнего слоя почвы, h (м)

Длина вертикального входа, L1 (м)

Глубина горизонтального заземления, h3 (м)

Длина соединительной планки, L3 (м)

Диаметр земли по вертикали, D (М)

Продолжаем рассматривать лучшее ПО для электриков, и в этой статье я хотел бы остановиться на обзоре программ заземления.Перед переключением на любую подстанцию ​​в первую очередь необходимо рассчитать сопротивление защитного заземления, а также количество электродов и длину горизонтального заземления. Кроме того, вы будете использовать расчетные данные о поперечном сечении ГЗШ, основного PE-проводника и даже расчет ступенчатого напряжения. Все это можно сделать с помощью специальных программ, о которых мы сейчас и поговорим.

«Электрик»

Первый программный продукт, который я хотел бы рассмотреть, называется «Электро».Мы уже говорили о нем, когда считали лучшим. Так что с расчетами параметров цепи заземления «Электрик» легко справится. Преимущество этого продукта в том, что он достаточно прост в использовании, русифицирован и к тому же есть возможность бесплатного скачивания. Интерфейс программы вы можете увидеть на скриншотах ниже:



Все, что вам нужно, это установить исходные данные, затем нажать кнопку «Расчет контура». В результате вы получите не только подробную методику расчетов с использованными формулами, но и чертеж, на котором будет изображен уже готовый контур заземления.Что касается точности расчетной работы, то мы рекомендуем использовать только самые свежие версии программы, т.к. в устаревших версиях много недочетов, которые со временем были устранены. Если вам необходимо рассчитать контур заземления для частного дома или более серьезных сооружений, например, котельной или подстанции, рекомендуем воспользоваться данным изделием.

Расчет заземления в программе электрика показан на видео:

«Расчет заземляющих устройств»

Название второй программы говорит само за себя.Благодаря ей можно рассчитать не только контур заземления, но и молниезащиту, что тоже крайне необходимо. Интерфейс программы довольно простой, по сути, как и в рассмотренном выше аналоге. Похоже, что исходные данные заполнить следующим образом:

Если вам необходимо выполнить простейший расчет цепи заземления, вы можете воспользоваться нашим. Точность расчетов конечно уступает программным продуктам, приведенным в статье, но все же вы получите приблизительные значения, по которым стоит ориентироваться.

«Заземление»

Еще один программный продукт, название которого говорит само за себя. Как и в двух предыдущих программах, это легко понять, т.к. интерфейс максимально простой и представлен на русском языке. Последняя версия Программы (V3.2) дает возможность не только рассчитать память, но и оценить возможность использования фундаментов промышленных зданий в качестве схемы защиты. Кроме того, программа может помочь выбрать сечение проводника ГЗШ, РЕ, а также проводов системы уравнивания потенциалов.Еще одна полезная функция продукта — расчет натяжения и. Интерфейс вы уже встречали чуть выше, он выглядит так:


Дело в том, что создатели этой программы являются одновременно и создателями Электрика, поэтому вы можете скачать один из продуктов, представленных в ассортименте.

«ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ШТОРМ»

Более сложной в использовании программой, для работы с которой требуются навыки моделирования, является Electrics Storm.Использовать его для расчета цепи заземления в домашних условиях не рекомендуется, т.к. вы, скорее всего, запутаетесь и просчитаете все с ошибками. Мы рекомендуем работать с этим программным обеспечением профессионалам в области энергетики или студентам вузов пересекающихся специальностей.

Преимущество данного программного продукта в том, что можно спроектировать заземляющее устройство (память) и тем самым снять 3D модель готовых защитных контуров. Кроме того, функционал программы позволяет рассчитать электромагнитную обстановку и заземление подстанций.



Все чертежи можно сохранить в формате DWG, который затем можно открыть в AutoCAD.

Ну и замыкает наш список лучших программ Для расчета заземления, энергетического комплекса энергосистемы под названием «Акула», благодаря которому можно насчитать:

  • заземлителей;
  • молниезащита;
  • характеристик защитных устройств;
  • потеря напряжения до 1 кВ;
  • мощности предметов, а также электрокотлов и кондиционеров;
  • сечение проводки;

Интерфейс также интуитивно понятен и представлен на русском языке:


Akula доступна для бесплатного скачивания, поэтому найти ее в интернете не составит труда.Напоследок рекомендуем посмотреть очень полезное видео.

  • Системы заземления
  • Расчет заземления
  • Тип почвы: *

    Сопротивление грунта (Ом * м): *

    Пуганое сопротивление грунту (ОМ * М): *

    В этом разделе нашего сайта вы можете провести заземление, используя исходные данные. Калькулятор для расчета заземления позволяет определить значение сопротивления построенного контура. Вы также можете рассчитать количество материала, необходимого для работы.

    Если углубиться в технические подробности, то можно уточнить, что контур заземления называется вертикальным, заземляющим горизонтальным, а также заземляющим проводником. Все заземлители располагаются на строго обозначенной глубине. Горизонтальные части необходимы для того, чтобы быть вертикальными по отношению друг к другу. Весь контур подключается к главной шине заземления (ГШЗ). Подключение происходит через заземляющий провод. В общем, каждый отдельный элемент общей системы имеет тесную связь со всем контуром.

    Сегодня в Интернете существует огромное количество методик расчета системы заземления.

    Расчет цепи заземления онлайн

    Предлагаем вашему вниманию расчет заземления онлайн-калькулятора, который, на наш взгляд, наиболее наглядно отражает общую картину, дает возможность получить точные расчеты за секунды.

    Выберите тип почвы. Предлагаем вам определиться с интересующим вас типом грунта. Это восковой или мерзлый вид.Вы ставите курсивом значение процента.

    11 элементов. Далее вашему вниманию будут представлены 11 элементов, которые есть в марке и в мерзлом грунте идентичны. Единственная разница в числовом значении, которое стоит рядом с каждым типом грунта (ОМ). Эти значения расчет цепи заземления онлайн-калькулятор оставляет без изменений.

    Выберите интересующий вид. Вы выбираете только один интересующий вас элемент из 11 представленных. И поставить его перед курсивом.Например, вас интересует торф в промерзшем состоянии почвы. Затем вы устанавливаете напротив этого фиксированного значения «точку».

    Провести расчет. Расчет производится довольно просто. После ввода цифрового значения нажмите кнопку «Рассчитать». После этого система, используя специальный алгоритм расчета цепи заземления, за доли секунды произведет расчет и автоматически переведет вас в следующий раздел.

    Готовая таблица расчетов. Здесь вы получите обоснование онлайн-калькулятора с отчетом.Количество расчетов на одного пользователя на нашем сайте не ограничено.

    Если у вас возникли вопросы, вы всегда можете задать их специалистам нашей компании по контактным телефонам, так же, написав сообщение через форму обратной связи. Мы предоставим вам все необходимые объяснения, рекомендации по использованию онлайн-калькулятора.

    Расчеты заполнения ящиков

    , Часть VIII | Журнал «Электротехника»

    Статья 314 C Розетки, устройства, тяговые и соединительные коробки; Тела кабелепровода; Арматура; и канализационные люки

    314.16 (B) Расчеты заполнения ящика

    Статья 314 Национального электротехнического кодекса содержит требования, касающиеся установки и использования всех коробок и корпусов кабелепроводов, используемых в качестве розеток, устройств, соединительных или вытяжных коробок, в зависимости от их использования. Как указано в заголовке, статья 314 охватывает не только коробки. Эта статья также охватывает люки и другие электрические ограждения, предназначенные для входа персонала. Статья 314 также включает требования к установке фитингов, используемых для соединения дорожек качения и соединения кабельных каналов и кабелей с коробками и корпусами кабелепроводов.До реорганизации статей в издании 2002 года статья 314 была статьей 370. Положения для расчета минимального размера розетки, устройства или распределительной коробки (или корпуса кабелепровода) или максимального количества и размеров проводников, разрешенных в коробке (или корпус кабелепровода) находятся в 314.16. Спецификации для расчета объема ящика приведены в 314,16 (A), а расчет заполнения ящиков — в 314,16 (B). В прошлом месяце код Code In Focus завершился заполнением устройства или оборудования 314,16 (B) (4). В этом месяце обсуждение начинается с заполнения 314 провода заземления оборудования.16 (В) (5).

    314,16 (B) (5) Заливка проводника заземления оборудования

    Если один или несколько заземляющих проводов оборудования или перемычек для подключения оборудования входят в коробку, то в соответствии с таблицей 314.16 (B) должен быть сделан допуск на единицу объема на основе самого большого заземляющего проводника оборудования или перемычки для подключения оборудования, имеющихся в коробке. . Проводники заземления оборудования и провода заземления оборудования не учитываются так же, как другие проводники. Каждый заземленный (нейтральный) проводник и каждый незаземленный (горячий) проводник, выходящий за пределы коробки и заканчивающийся внутри коробки, считается одним проводником.Один провод заземления оборудования или проводник заземления оборудования считается одним проводником. Два проводника заземления оборудования или проводника заземления оборудования, начинающиеся за пределами коробки и заканчивающиеся внутри коробки, также считаются одним проводником (см. Рисунок 1).

    Даже если общее количество проводов заземления оборудования или проводов заземления оборудования, входящих в коробку, превышает два, они считаются только одним. Например, в коробке находятся четыре провода заземления оборудования сечением 12 AWG.При расчете количества проводов или припуска по объему четыре проводника заземления оборудования считаются одним проводом 12 AWG (см. Рисунок 2).

    Если в коробку входит более одного проводника заземления оборудования или проводника заземления оборудования, они должны учитываться как самый большой проводник заземления оборудования или проводник заземления оборудования, присутствующий в коробке. Например, коробка содержит два провода заземления оборудования 14 AWG, один провод заземления оборудования 12 AWG и один провод заземления оборудования 10 AWG.Поскольку самый большой провод заземления оборудования — провод 10 AWG, четыре проводника заземления оборудования в этой коробке считаются одним проводом 10 AWG. (См. Рисунок 3.)

    Если в коробке имеется дополнительный комплект заземляющих проводов оборудования, как это разрешено 250.146 (D), должен быть сделан дополнительный объем на основе самого большого заземляющего проводника оборудования в дополнительном наборе. [314.16 (B) (5)] Проводники заземления оборудования в 250.146 (D) обычно называются изолированными проводниками заземления оборудования.Использование изолированных заземляющих проводов оборудования допускается, если требуется снижение электрического шума (электромагнитных помех) в цепи заземления. В обычных розетках клеммы заземления и монтажные ремни соединяются вместе. При использовании розеток с изолированным заземлением (IG) соединение между клеммами заземления и монтажной лентой отсутствует. Заземляющие контакты и вывод заземления в розетке IG изолированы или изолированы от монтажной ленты или ярма. До выпуска 1996 NEC розетки IG можно было идентифицировать по оранжевому цвету или оранжевому треугольнику, расположенному на лицевой стороне емкости.Теперь, в соответствии с 406.2 (D), розетки IG можно идентифицировать только по оранжевому треугольнику, расположенному на лицевой стороне емкости (см. Рисунок 4).

    Как предусмотрено мелким шрифтом в примечании 250.146 (D), использование изолированного заземляющего проводника оборудования не отменяет требования по заземлению системы кабельных каналов и розеточной коробки. Если коробка содержит один или несколько проводов заземления оборудования или перемычек для подключения оборудования, они должны считаться одним проводником. Если одна и та же коробка содержит один или несколько изолированных проводов заземления оборудования, они должны учитываться как другой провод.Например, для уменьшения электромагнитных помех необходима изолированная розетка с заземлением. В четырехдюймовую квадратную металлическую коробку заканчиваются две 1/2-дюймовые дорожки качения EMT. Каждая кабельная дорожка содержит четыре проводника 12 AWG: красный, белый, зеленый и зеленый с желтой полосой. Между зелеными проводниками заземления оборудования и металлической коробкой будет установлена ​​перемычка. Пигтейл будет установлен между зелеными проводниками с желтой полосой (изолированные провода заземления оборудования) и клеммой заземления на изолированной розетке заземления.Два красных и два белых проводника считаются четырьмя проводниками 12 AWG. Два проводника заземления оборудования считаются одним проводом 12 AWG. Два изолированных провода заземления оборудования считаются еще одним проводом 12 AWG. Розетка IG считается как два проводника 12 AWG. Поскольку косичка и перемычка не учитываются, в этом блоке необходимо подсчитать восемь проводов 12 AWG (см. Рисунок 5). EC

    МИЛЛЕР , владелец Lighthouse Educational Services, ведет индивидуальные занятия и проводит семинары, охватывающие различные аспекты электротехнической промышленности.Он является автором «Иллюстрированного руководства к Национальным электротехническим нормам » и NFPA по электрооборудованию. Для получения дополнительной информации посетите его веб-сайт www.charlesRmiller.com. С ним можно связаться по телефону 615.333.3336 или по электронной почте [email protected]

    Служба исследования и анализа заземляющих сетей

    На протяжении многих лет, то есть с начала разработки высоковольтных электростанций, анализ заземляющей сети начинался с теоретического или экспериментального анализа, на основании которого разные авторы приводили грубые выражения.Эти выражения были выполнены на одном горизонтальном или вертикальном заземляющем стержне. На основе знаний, полученных из поведения одиночного вертикального или горизонтального заземляющего стержня, разные авторы предложили дополнительные приблизительные аналитические представления для заземляющих сеток. Предлагаемые аналитические выражения имели различные ограничения в отношении размеров и геометрии заземляющей сетки. Стало ясно, что все эти эмпирические формулы имеют значительные недостатки при применении к заземляющей сетке сложной геометрии.

    Почему необходимы анализ и исследование конструкции сети заземления?

    Целью проектирования сети заземления является ограничение несчастных случаев, связанных с поражением электрическим током. Обстоятельства, приведшие к поражению электрическим током:

    • Высокий ток замыкания на землю.
    • Большое сопротивление грунта.
    • Существование человека, соединяющего 2 точки большой разности потенциалов.
    • Отсутствие адекватного контактного сопротивления или другого последовательного сопротивления для регулирования тока через тело до безопасного значения.
    • Продолжительность короткого замыкания и тока тела в течение достаточного времени для причинения вреда при данной силе тока.

    Система заземления может быть спроектирована так, чтобы ступенчатое напряжение и напряжение прикосновения находились в расчетных безопасных пределах.

    Преимущества этого исследования включают:

    • Экономия времени на проектирование
    • Экономия затрат на материалы за счет определения минимального сечения проводников и количества заземляющих стержней для поддержания значений потенциала ниже пределов IEEE.

    Что делается во время анализа и исследования сети заземления?

    Анализ состоит из следующих шагов:

    • Исследование характеристик почвы.
    • Расчет пикового тока заземления.
    • Первоначальный проект системы заземления.
    • Определение сопротивления системы заземления.
    • Определение ступенчатых напряжений на пределе.
    • Определение внутренних ступенчатых и контактных напряжений.
    • Доработка эскизного проекта.

    В связи с тем, что сетка заземления закопана в землю, ее математическая обработка занимала видное место с самого начала анализа сетки заземления. Следовательно, также были изучены различные методы интерпретации почвы. В основном они озабочены проблемами, связанными с границей между почвой и воздухом. Говоря о методах, адаптированных к переходному поведению сети заземления, необходимо различать три очень разных подхода:

    • Схема: Считается, что он быстрый и относительно простой для понимания, но в то же время наименее точный.
    • Электромагнитный подход: Основная трудность в применении электромагнитного подхода связана со сложным математическим аппаратом, который преобразует уравнения Максвелла в систему алгебраических уравнений и связанной с ним численной реализацией. Здесь можно различать подход конечных элементов, подход граничных элементов и подход по методу моментов.
    • Гибридный подход: Это синергия между двумя вышеупомянутыми подходами, который может различаться как по сложности, так и по точности.

    С точки зрения постановки задачи методы можно рассматривать как

    • Постановка дифференциальной задачи
    • Интегральный метод
    • Интегро-дифференциальный метод

    Как выполняется анализ сети заземления?

    Во время процедуры анализа выполняются следующие шаги:

    • Удельное сопротивление почвы: Повышение потенциала системы заземления в условиях замыкания на землю прямо пропорционально сопротивлению системы заземления.Сопротивление системы заземления также важно для удовлетворительной работы устройств защиты от перегрузки по току. Следовательно, очень важно спрогнозировать сопротивление системы заземления до ее фактической установки.
    • Влияние градиента напряжения: На сопротивление заземления не влияет градиент напряжения, если оно не превышает 103 В / см. Когда это значение будет превышено, дуги начнутся на поверхности электрода и продвинутся в землю, чтобы увеличить эффективный размер электрода, который может выдержать почва.
    • Влияние влаги: сопротивление почвы резко возрастает, когда содержание влаги опускается ниже 22% по весу. Поэтому необходимо, чтобы электродная система была заглублена достаточно глубоко, чтобы обеспечить контакт с постоянно влажной почвой. Там, где это невозможно, большая зависимость обычно будет от хорошо распределенной системы вертикальных стержней, связанных с сеткой грунта и доходящих до глубоких слоев.
    • Влияние температуры: сопротивление почвы резко повышается, когда температура опускается ниже 32 ° F.Электродная система заземляющей сетки должна располагаться ниже линии замерзания, где это возможно, чтобы минимизировать сезонные колебания сопротивления системы заземления. Кроме того, общее сопротивление сети заземления меняется в зависимости от сезона из-за колебаний температуры летом и зимой.
    • Определение максимального тока замыкания на землю: Для определения максимального тока сети Ig для использования при расчетах заземления подстанции необходимо выполнить следующие шаги:
      • Оцените тип и местоположение тех замыканий на землю, которые могут вызвать наибольший поток тока между сеткой заземления и окружающей землей, вызывающий наибольшее повышение потенциала сети по отношению к удаленной земле.
      • Рассчитайте коэффициент деления тока короткого замыкания Sf для каждого из выбранных замыканий и установите соответствующие значения симметричного сетевого тока Ig.
      • Для каждого короткого замыкания, исходя из его продолжительности, определите значение коэффициента декремента, чтобы учесть эффекты асимметрии волны тока короткого замыкания.
    • Размер проводника: провод должен иметь достаточную проводимость, чтобы не вносить существенного вклада в опасные местные перепады напряжения.Обычно размер проводника выбирается на основе стандартной отожженной мягкой медной проволоки с паяными соединениями при температуре окружающей среды (Ta) 40 ° C и максимальной температуре (Tm) 450 ° C. Зная величину тока и продолжительность времени, можно оценить требуемую площадь проводника.
    • Потенциалы сети заземления: ступенчатое напряжение, напряжение прикосновения и повышение потенциала сети заземления оцениваются для каждой сети подстанции. Для расчета ступенчатого напряжения, напряжения прикосновения и напряжения сетки используются уравнения, которые включают геометрические коэффициенты Km (для напряжения прикосновения и напряжения сетки) и Ks (для ступенчатого напряжения).Коэффициент неровности сетки Ki также включен в ступеньку.
    • Проектирование наземной сети: проектирование сети начнется с проверки плана расположения оборудования и конструкций. Непрерывный кабель должен окружать периметр сетки, чтобы ограждать зону во избежание концентрации тока. Внутри сетки проводники прокладываются параллельными линиями с одинаковым шагом. Проводники следует располагать вдоль рядов конструкций или оборудования.
    • Расчет сопротивления сети заземления: Сопротивление сети заземления можно рассчитать, используя следующее уравнение сетки заземления, эквивалентной плоской круглой пластине.
    • Уточнение конструкции сети заземления: на протяжении расчетов используется уменьшенное значение коэффициента Ki, исходя из предположения, что пользователь укрепит внешние углы сети дополнительными проводниками. Более высокая плотность тока возникает в проводниках по периметру и в углах, что приводит к более высоким градиентам потенциала. За счет использования более близкого шага сетки в углах потенциальные градиенты снижаются, а использование более близкого шага сетки в углах может обосновать уменьшение значения Ki.

    Компьютерный анализ

    Существует несколько программ для выполнения анализа или проектирования сети заземления. Эти программы анализируют проект сети заземления подстанции с учетом общего электрического тока, подаваемого в сеть. Сетка заземления может быть одиночной или составной. Конструкция с множественным заземлением может представлять собой систему из двух или более встроенных проводников, которые электрически не соединены.

    Необходимые данные для программы для анализа включают следующее:

    • Удельное сопротивление грунта в районе подстанции.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *