Výpočet uzemňovacího zařízení

Výpočet zemnících zařízení se redukuje na stanovení přechodového odporu šíření zemního poruchového proudu od zemnících elektrod, který závisí na odporu vrstev zeminy ρ... Odpor vrstev zeminy závisí na jejich složení, vlhkosti. obsah, hladina podzemní vody a teplota . Nejpřesněji lze ρ určit přímým měřením in situ pomocí některé ze stávajících metod. Hodnoty doporučené pro předběžné výpočty pro různé půdy a zvyšující se koeficienty při mrazu jsou uvedeny v referenčních knihách.

Po dokončení uzemňovacího zařízení je nutné změřit jeho odpor, a pokud se liší od normy, sníží se přidáním počtu uzemněných elektrod nebo zvýšením vodivosti zeminy, vnesením strusky, soli nebo jiných látek do ní.

Po provedení výpočtu pro umělé zemnící elektrody se předběžně určí, zda bude dostatek přirozených zemnících elektrod a teprve poté se vypočítá požadovaný odpor umělých zemnících elektrod.

kde Rclaim — odpor uměle uzemněných elektrod, Rec — stejný, přirozený, Rzu — normální odpor.

Zemniče jsou přivařeny ocelovým páskem 40x4 mm nebo stejnou tyčí. Tyto pásy jsou uloženy v zemi v hloubce 0,7 m a tvoří společný zemní okruh.

Ocelová tyč o délce 5 m v normální půdě (jílovitá půda) při ρ = ​​100 ohm x m má přechodový odpor 22,7 ohm. Pro získání standardního rozptylového odporu jedné zemnící elektrody 22,7 ohmů se vypočte odpor smyčky, který se skládá z odporu vertikálních Rc a horizontálních elektrod ve formě paralelně zapojeného spojovacího pásku Rd.

Rýže. 1. Uzemňovací zařízení: a — proudová vedení paralelně zapojených uzemněných elektrod, b — zemnící obvod nezávislé trafostanice, c — stejná vestavěná trafostanice — 1 — zemnící elektrody, 2 — vnitřní zemnící smyčka

Vzdálenost mezi elektrodami by měla být minimálně jejich délka, aby nedocházelo k jevu jejich vzájemného stínění (obr. 1 a), které vede ke zvýšení odporu systému uzemněných elektrod. Obrys je vytvořen ve formě obdélníku, který obepíná elektroinstalaci (například volně stojící rozvodnu nebo rozvodnu). Je-li elektroinstalace zabudována do objektu, pak se zemnící obvod provádí dálkově a na vnitřní obvod (uvnitř objektu) se připojuje minimálně ve dvou pásech (obr. 1. b, c).

V instalacích s izolovaným nulovým vodičem a nízkými zemnícími proudy je průřez zemnících vodičů považován za dostatečný: měď 25, hliník 35, ocel 120 mm2... Minimální průřez kulaté nebo páskové oceli zemnících vedení musí být minimálně 100 m2 u instalací do 1000 V a 120 mm2 u instalací nad 1000 V.

U elektroinstalací s napětím nad 1000 V s nízkými zemnicími proudy musí odpor uzemňovacího zařízení splňovat podmínku

kde Uz se bere jako 250 V, pokud je uzemňovací zařízení použito pouze pro instalace s napětím nad 1000 V, a Uh = 125 V, pokud je uzemňovací zařízení použito současně pro instalace s napětím do 1000 V,

Azs — jmenovitý zemní poruchový proud, A.

Při výpočtech uzemňovacích zařízení se používají následující zjednodušené vzorce, které určují odpor umělých zemnících elektrod:

— pro konkávní tyčovou elektrodu o průměru 10–12 mm, délka asi 5 m

— pro úhlovou ocelovou elektrodu 50x50x5 mm a 2,5-2,7 m dlouhou

— pro elektrodu vyrobenou z trubky o průměru 50–60 mm a délce 2,5 m

V instalacích s napětím do 1000 V poskytuje správná volba zemnících zařízení také podmínky pro rychlé a spolehlivé odpojení části sítě (elektroinstalace) v případě zkratu.