接地装置の完全な参照情報の計算。 実務

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接地装置の計算

ほとんどの場合、接地導体は機械的強度と耐腐食性の条件に従って受け入れられるため、接地装置の計算は主に接地導体自体の計算に縮小されます。 唯一の例外は、外部接地装置を使用した設置です。 これらの場合、接続線の抵抗と接地導体の抵抗は直列に計算され、合計抵抗が計算された抵抗を超えないようにします。
接地抵抗の計算は、次の順序で実行されます。
1. PUEに応じて必要なものをインストール 許容抵抗接地装置. 接地装置が複数の電気設備に共通である場合、接地装置の計算された抵抗は、必要なものの中で最小のものです。
2. 並列に接続された自然接地電極の使用を考慮して、式から人工接地電極の必要な抵抗が決定されます。

どこ - 項目 1 による接地装置の設計抵抗;- 人工接地電極の抵抗;- 自然接地導体の抵抗。
3.計算された土壌の抵抗率は、夏の土壌の乾燥と冬の凍結を考慮した乗数を考慮して決定されます。
土壌に関する正確なデータがない場合は、テーブルを使用できます。 12-1は、予備計算に推奨される土壌抵抗の平均データを示しています。

表 12-1 土壌抵抗率

土壌名

抵抗率 r 、オーム H m

土壌名

抵抗率 r 、オーム H m

粘土 (層 7-10 m、次に岩、砂利)
石粘土 (層 1 ~ 3 m、次に砂利)
ガーデンランド
石灰岩
黄土
マール

巨石の入った粗い砂

70
100
50
2000
250
2000
500
1000
4000

ローム
砂壌土
泥炭
チェルノゼム
水:
未舗装の
海事

100
300
20
30
50
3
50
100

注: 特定の土壌抵抗は、10 ~ 20 重量% の水分含有量および 1.5 m の深さで測定されました。

乗数 k 異なる気候帯については、表に示されています。 水平および垂直電極の場合は 12-2。
4. 1 つの垂直電極の拡散抵抗が決定されます
表の式に従って。 12-3. これらの式は、丸鋼またはパイプで作られたロッド電極に対して与えられます。 垂直電極にコーナーを適用する場合、コーナーの等価直径が直径として置き換えられます。

ここで - 角の辺の幅。

表12-2 異なる気候帯の係数kの値

気候帯と使用される電極の種類を特徴付けるデータ

気候帯

1. ゾーンの気候的特徴:
平均長期気温
(1月), °С
平均長期最高気温 (7 月)、°C
平均降水量、cm
水が凍る期間、日数

2.係数k
a)長さ2〜3 m、先端の深さが0.5〜0.8 mの棒状電極を使用する場合
b) 拡張電極を使用し、上部の深さが 0.8 m の場合


-20 ~ -15

+16 から +18 まで
40
190-170
1,8-2,0
4,5-7,0


-14 ~ -10

+18 ~ +22
50
150
1,5-1,8
3,5-4,5


-10 ~ 0

+22 ~ +24
50
100
1,4-1,6
2,0-2,5


0~+5

+24 ~ +26
30-50
0
1,2-1,4

表 12-3 1 つの電極の拡散抵抗の計算

接地タイプ

接地電極の位置

方式

説明

地面レベルで垂直

地面の下の垂直

地表下に水平に延長

b - 線の幅; 地球が直径のある丸い場合 d の場合、b=2d

地面の下に垂直なプレート

aとb - プレートの側面の寸法

地表下の環状水平

b -線の幅; アース電極が直径のある丸い場合 d の場合、b = 2d

5. 垂直接地電極のおおよその数が決定されます n 以前に受け入れられた使用率で:

どこ - 人工接地電極に必要な抵抗。
垂直接地導体の使用係数を表に示します。 行と表の配置の場合は12-4。 水平方向の結合電極の影響を考慮せずに輪郭に沿って配置した場合は、図 12-5 のようになります。
6. 水平電極の広がり抵抗が決定されます
表の式に従って。 12-3. 水平電極の利用要因以前に受け入れられた垂直電極の数は、表に従って取得されます。 表に従って一列に並べると12-6。 それらが輪郭に沿って配置されている場合、12-7。

表 12-4 垂直電極の使用係数


電極の長さ

2
3
5
10
15
20

0,84-0,87
0,76-0,80
0,67-0,72
0,56-0,62
0,51-0,56
0,47-0,50

2
3
5
10
15
20

0,90-0,92
0,85-038
0,79-0,83
0,72-0,77
0,66-0,73
0,65-0,70

2
3
5
10
15
20

0,93-0,95
0,90-0,92
0,85-0,88
0,79-0,83
0,71-0,80
0,74-0,79

表 12-5 垂直電極の使用要因

垂直間の距離の比率
電極の長さ

行の垂直電極の数

4
6
10
20
10
60
100

0,66-0,72
0,58-0,65
0,52-0,58
0,44-0,50
0,38-0,44
0,36-0,42
0,33-0,39

4
6
10
20
10
60
100

0,76-0,80
071-0,75
0,66-0,71
0,61-0,66
0,55-0,61
0,52-0,58
0,49-0,55

4
6
10
20
10
60
100

0,84-0,86
0,78-0,82
0,74-0,78
0,68-0,73
0,64-0,69
0,62-0,67
0,59-0,65

表 12-6 水平電極の使用要因

利用率行の垂直電極の数で n

1
2
3

0,77
0,89
0,92

0,74
0,86
0,90

0,67
0,79
0,85

0,62
0,75
0,82

0,42
0,56
0,68

0,31
0,16
0,58

0,21
0,36
0,49

0,20
0,34
0,47

表 12-7 水平電極の使用要因

それらの長さに対する垂直電極間の距離の比率

利用率回路内の垂直電極の数 n

1
2
3

0,45
0,55
0,70

0,40
0,48
0,64

0,36
0,48
0,60

0,34
0,40
0,56

0,27
0,32
0,45

0,24
0,30
0,41

0,21
0,28
0,37

0,20
0,26
0,35

0,10
0,24
0,33

7.式から水平接続電極の導電率を考慮して、垂直電極の必要な抵抗が指定されます。

どこ は、節 6 で定義されている水平電極の拡散抵抗です。
8. 垂直電極の数は、表に従って利用率を考慮して指定されます。 12-4 または 12-5:

垂直電極の数は、配置条件から最終的に取得されます。
9. 地絡電流が高い 1000 V を超える設備の場合、接続導体の熱抵抗は式 (12-5) に従ってチェックされます。

例12-1。 次のデータを使用して、110/10 kV 変電所の接地を計算する必要があります。100 kV 側の地絡時の接地を流れる最大電流は 3.2 kA です。 10 kV 側の地絡時の接地を通る最大電流 42 A; 変電所建設現場の土壌 - ローム; 気候帯 2; さらに、ケーブルのシステム - 接地抵抗が 1.2 オームのサポートが接地として使用されます。

解決
1. 110kV側は0.5Ωの接地抵抗が必要です。 式(12-6)による10kV側の場合

ここで、接地装置は 1000 V までの変電所設備にも使用されるため、接地装置の設計電圧は 125 V と想定されます。したがって、抵抗 .
2. 人工アース電極の抵抗は、ケーブル支持システムの使用を考慮して計算されます。

3.予備計算に推奨される、上記のデータによると、接地電極の建設現場での土壌の抵抗率-ロームは100オームHです メートル。 気候帯 2 表の通り。 12 2 は、敷設深さが 0.8 m の水平延長電極の場合は 4.5、長さ 2 ~ 3 m で上部の敷設深さが 0.5 ~ 0.8 m の垂直ロッド電極の場合は 1.8 に等しくなります。
推定抵抗率:
水平電極用

垂直電極用

4. 表の式に従って、1 つの垂直電極の広がり抵抗が決定されます。 12-3:

どこ

6.水平電極の拡散抵抗が決定されます-コーナーの上端に溶接された40 X 4 mm2のストリップ。 角の数が 100 程度の回路内の接続ストリップの使用係数と比率 表によると 12-7 は次のようになります。.
表の式に従って、剥離抵抗を測定します。 12-3

7. 垂直電極の抵抗値の精緻化

表から取得。 12-5 アット n=100 および :

最終的に117コーナーが受け入れられます。
回路に加えて、機器から0.8〜1 mの距離にある変電所の領域に縦方向のストリップのグリッドが配置され、6 mごとに相互接続されています。 これらの考慮されていない水平電極は、全体的な接地抵抗を減らします。 それらの導電率は予備になります。
9. ストリップ 40 X 4 mm2 の熱安定性をチェックします。 短絡時の熱安定性の条件からのストリップの最小セクション。 式(12-5)に従って短絡電流の通過時間が短縮されます。

したがって、ストリップ 40 X 4 mm2 は、熱安定性の条件を満たします。

例 12-1 の結果から、垂直電極の数が十分に多い場合、垂直電極の上端を接続する水平電極は、グランド ループの設計抵抗にほとんど影響を与えないことがわかります。 これは、十分に低いループ抵抗が必要な場合の既存の計算方法の欠陥も明らかにします。 実行された近似計算では、この欠陥は、水平接続ストリップからの回路の追加の導電率を考慮しても、必要な垂直電極数の減少にはつながらなかったという事実で明らかになりましたが、逆に、約5%増加します。 これに基づいて、そのような場合、接続および他の水平ストリップの追加の導電率を考慮せずに、それらの導電率が安全マージンに達すると仮定して、必要な垂直電極の数を計算することをお勧めします。

例12-2。 400 kVの電力で6 / 0.4 kVの2つの変圧器を備えた変電所の接地を計算する必要があります H そして、次のデータを使用します。6 kV 18 Aの側からの地絡時の最大電流。 建設現場の土壌 - 粘土; 気候帯 3; さらに、拡散抵抗が 9 オームの水道管が接地として使用されます。
解決
変電所が隣接する建物の外側に接地電極システムを構築する予定で、長さ 20 m にわたって 1 列の垂直電極が配置されています。 材料 - 直径20 mmの丸鋼、浸漬法 - ねじ込み; 0.7 mの深さまで浸された垂直ロッドの上端は、同じ鋼製の水平電極に溶接されています。
1. 6 kV 側には、式 (12-6) で定義される接地抵抗が必要です。

ここで、接地装置は 6 kV 側と 0.4 kV 側で共通であるため、接地装置の定格電圧を 125 V とします。 さらに、PUE によれば、接地電極の抵抗は 4 オームを超えてはなりません。
したがって、計算されるのは接地抵抗です .
2.人工接地導体の抵抗は、接地の並列分岐としての給水システムの使用を考慮して計算されます。

3.アース電極の建設現場での計算に推奨される土壌抵抗 - 表による粘土。 12-1 は 70 オーム h m. 気候帯 3 の増加係数の表。 12-2は、敷設深さが0.8 mの水平電極の場合は2.2、長さ2〜3 mの垂直電極の場合は1.5に等しく、上部の敷設深さは0.5〜0.8 mです。
推定された特定の土壌抵抗:
水平電極用

垂直電極用

4. 直径 20 mm、長さ 2 m の 1 本のロッドの拡散抵抗は、表の式に従って、地面より 0.7 m 低い位置で測定されます。 12-3:

5. 垂直接地導体のおおよその数は、以前に受け入れられた使用率で決定されます。

6. 垂直ロッドの上端に溶接された、直径 20 mm の丸鋼製の水平電極の広がりに対する抵抗が決定されます。 ロッドの列にある水平電極の使用係数は、その数がほぼ 5 で、ロッド間の距離とロッドの長さの比 表の通り。 12-6 は 0.86 に等しくなります。
表の式による水平電極の拡散抵抗。 12-3

7. 垂直電極の拡がり抵抗の向上

8. 垂直電極の指定数は、使用率によって決まります。 テーブルから取られました。 12-4 アット n=4 および :

に従って準備されたセクション 標準プロジェクトシリーズ 3.407-150
接地装置
電源の基本
接地装置の要件
電源の基本
接地装置の計算
電源の基本
迷走電流による地下ネットワークの電食
電源の基本
個々の住宅の建物への入力における中性線の再接地

接地は、電化製品を使用する際の主な安全対策の 1 つです。 着用の場合 内部絶縁機器の外装は通電している場合があり、触れると感電する恐れがあります。 アースの設置が組織化されているのは、そのような事故を防ぐためです。 また、保護構造を可能な限り効果的にするためには、接地計算を実行する必要があります。これは、多くの初期要因によって異なる場合があります。

接地構造の種類

接地の構成には、金属構造の導体が使用されます さまざまな形(梁、パイプ、コーナーなど)。 これらの基本要素は、次の 3 つの主要なシステムのいずれかで使用できます。

  • 単一の深い接地電極を使用して;
  • 複雑なモジュラー設計のインストール;
  • 電解接地の組織。

選択した構造のタイプに関係なく、その抵抗は特定の制限内でなければなりません。 ために 三相ネットワーク 380 ボルトでは、接地抵抗は 4 オーム以下でなければなりません。 より一般的な 220 ボルトの単相ネットワークでは、8 オームを超える必要はありません。 また、予備計算により、事前に数を決定できます 必要な資料これにより、大幅な節約が可能になります。

単一の接地電極の計算式

接地構造の計算の最終結果に影響を与える要因は多数あります。

  • 使用される材料 (金属の種類が重要ですが、電解質インジケーターも重要な場合があります)。
  • 電極要素の形状(わずかに影響します);
  • 電極の要素間の距離。
  • 搭載回路が浸る深さ。

4〜8オームの抵抗を持つシステムを得るために、適用されることに注意する必要があります 金属元素特定の最小パラメーターが必要です。

  • フラットビーム - 幅12mm、高さ4mm。
  • コーナー - 高さ 4 mm
  • ポール - 直径10mm以上;
  • パイプ - 厚さ 3.5 mm 以上。

保護接地は、専用のソフトウェアまたはオンライン計算機を使用して計算できます。 でも彼らにとっては 正しい使用計算が実行される一般式とすべての変数の値を知る必要があります。 伝統的に、次の表記法は、考慮される式で使用されます。

  • R - 計算された接地 (オーム);
  • L - 接地要素 - 接地電極の長さ(m);
  • d - 要素の直径 (m);
  • T - 深さ: 各接地要素の中央から地面までの距離 (m);
  • ρ - 土壌抵抗 (オーム×m)。 表を参照してください。
  • π - パイ数 (3.14)

このタイプのグランド ループの計算は、次の式に従って行われます。

おそらくパラメーター ρ を除いて、リストされているすべての値を測定することは難しくありません。 オーム計を使用してこの手順を自分で実行できますが、得られたデータは温度、湿度、およびその他のパラメーターの変化によって大幅に変化する可能性があることを理解する必要があります。 環境. したがって、平均表形式のデータを使用する方がはるかに便利です。

接地システムの計算式

達成するために 最適値作成された構造の抵抗、単一の接地電極を一列に配置するか、それらから閉ループ(円、長方形、またはその他の形状)を形成できます。 このような接地を計算するために、上記の式には追加のパラメーターが含まれます。

  • R1 - 必要な抵抗 (オーム);
  • R は、基本式 (オーム) に従って計算された抵抗です。
  • N - 接地電極システム内の要素の数。
  • Ki - 利用率。

最後のパラメーターには詳細が必要です。 アースに使用する各電極周辺 電流、その効率が90%に達する架空のゾーンを想像できます。 それは、その長さに等しい距離で電極表面から離れたすべての点から形成されます。 接地を計算するときは、これらのゾーンを越えないようにする必要があります。これにより、最大係数を達成できます。 有用なアクション形成されたシステム。

計算には、次の結果として得られる表形式の値を使用するのが最も便利です。 実用化式。

式自体は次のようになります。

したがって、変数を事前に計算して定数として使用すると、この式を使用して、接地構造を作成するために必要な電極の最適なセットを計算できます。

この場合、結果の値は小数になる可能性が高いため、切り上げる必要があることに注意してください。

電解接地の計算式

単純化したモデルでは、電解接地システムは次のように記述できます。 金属パイプ電解質で満たされています。 この物質は構造全体の抵抗を増加させ、さらに重要なことに、そのパラメータを長期間維持するのに役立ちます。 これは、時間の経過とともに電解質が土壌に浸透して蓄積するためです。

上記のパラメータに加えて、電解接地を計算するための式は、土壌中の電解質の濃度を表すパラメータ C を使用します。 その許容値は、0.5 から 0.05 の間で変化する可能性があります。 検討中のシステムが地面にある時間が長いほど、このパラメーターの値は低くなります。設置の開始時に0.5に等しい場合、6か月後には0.125になります(ただし、それ以上の低下は停止します) .

この場合、必要な式は次のようになります。

取り付けられたシステムに電解タイプの電極が複数ある場合、その抵抗は前のセクションの式を使用して計算できます。 唯一の違いは、ここでの使用率が多少異なることです。

この記事では、電気接地の主な種類とその計算に必要なすべての式を調べました。 明らかに、すべての計算は単一のグランド ループの計算に基づいていますが、2 つの主なタイプはそれを拡張および改良することによって得られます。 効果的な接地を組織化する上で重要な役割の 1 つは、電極間の距離によって演じられることをもう一度指摘する価値があります。 上記のすべての計算は、専用のソフトウェアまたはオンライン ツールを使用して大幅に簡素化できます。 これらのユーティリティは、接地の計算に関与するパラメータについて最小限の知識があれば、かなり高い精度を提供しながら作業時間を大幅に短縮します。

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個々の家やダーチャの所有者は、電気の使用が日常の家庭のニーズを満たすだけでなく、人間に一定のリスクをもたらすことをますます理解し始めています。 人生にはいつでも可能性がある 緊急感電事故の原因となります。

所有者からの絶え間ない細心の注意が必要です。 その規定の問題の1つは、特定の方法に従って作成するだけでなく、そのすべての要素の信頼できる計算を実行して設計を正しく選択する必要がある個々のグランドループの操作です。

電気計算の基礎に詳しい方ならどなたでもご自身の手でできるよう、すぐにご予約をお取りいたします。 これを行うには、以下にその実装方法を示します。

ただし、それは本質的に助言的で探索的なものであり、国家機関の検査で試験に合格することにより定期的に資格を確認する訓練を受けたデザイナーの担当者による試験を実施する権利のライセンスを持つ専門の研究所で得られた結果を明確にする必要があります。

計算のための接地構造の選択

配線図さまざまな目的のための建物 たくさんの いろいろな種類接地装置。 その中で、次の製品:

    単一の深い接地電極;

    モジュール型の垂直配置のいくつかの電極。

    水平方向の電解接地。

最後のデザインは、リストされた最初の 2 つほど広くはまだ知られていませんが、それらと競合し、代替として機能する可能性があります。

各モデルの電気的特性の予備計算は、ほとんどのモデルを決定するのに役立ちます 適切なタイプさらに設置、調整、操作するために、選択したものを接地して停止します。

例を使用してそれらの計算方法を簡単に考えてみましょう。

住宅用建物のグランド ループの計算

目的

計算は、家屋から接地電位に迂回される緊急電流に対する許容電気抵抗を確保するために作成される回路の寸法と形状を分析するのに役立ちます。

接地は、そこからの許容できない電流の拡散と危険な電位の再分配により、人間の接触電圧を安全な値に下げるように設計されています。

住宅の場合、220 ボルトの単相ネットワークを動作させる場合、ループ抵抗は 8 オームを超えてはならず、三相 380 の場合は 4 オームを超えてはなりません。

等高線計算に影響する要因

電気接地抵抗の値は、以下に依存します。

1. 土壌の導電率;

2. 建設に使用される金属。

3. 電極の形状と数。

4. 接地電極間の距離。

5.輪郭の深さ。

土壌特性

電流の流れへの影響を考慮するために、「土壌の抵抗率」という用語が使用され、その単位は「オーム・m」です。 それはラテン文字のρで表されます。 この指標は、土壌水分とその組成を含む多くの要因に依存し、気象条件を考慮しても、一定の範囲内で変化します。

土壌抵抗率の値は、地上での測定によって決定され、予備的な近似計算の平均値が表にまとめられています。 気候の影響を軽減するために、接地電極は地中に0.7メートル以上埋められています。

提案された表に基づいて、この指標の値に対する土壌組成、湿度、作業環境の温度の影響を比較することができます。

土壌と水のおおよその抵抗値の表

No.p/p 作業環境 -20°C -10°C -5°C 解凍した地面
1 11500 8000 5000 500
2 石英不純物を含む粘土砂(ほこりっぽい) 3000 1200 1100 45
3 砂壌土 1500 1000 500 800
4 ロームヘビー 3500 1200 50
5 水分6%~40%の粘土 3000 3000 550 70
6 石粘土(層1÷3m、砂利) 12000 1000 100
7 石灰岩 12600 7940 3000 2000
8 チェルノゼム 1000 800 500
9 泥炭 1000 500 20
10 川の水 50-400
11 湖水 50
単位はΩ・m

接地電極金属

回路電極の製造では、通常、次のものが選択されます。

    ステンレス鋼の等級;

    パイプ、アングル、バーの製造に使用される従来の鋼合金。

    鋼合金。

それらの導電率の値は、技術参考書で簡単に見つけることができます。

接地抵抗 R の計算に影響を与えるループ パラメータ

土壌抵抗率ρに加えて、分析を行う際には、次の点を考慮する必要があります。

1. 電極の長さ L;

2. その直径 D;

3. 土壌表面から中央 T までの電極の深さ。

4. 電極の総数 N;

5. Ki 利用率;

6. 土壌中の電解質含有量の係数 C.

単一の深い電極から接地を計算する方法

接地装置は、溶接または作業部品のねじ込み接続に基づいて作成された一体型またはプレハブ構造から作成できます。

その電気抵抗を計算するには、図に示す式を使用します。

複数の埋め込み電極から接地を計算する方法

単一電極の電気抵抗は、前に与えられた式によって決定され、最終結果に対するそれらの合計効果を計算するために、次の図に示されている比率が使用されます。

電極は、一列に配置するか、三角形または他の対称的な幾何学図形を形成することができます。


電解接地電極からの接地計算方法

その実装には、通常のパイプの形で作られた水平電極の抵抗を計算する場合と同じ原則が使用されます。 周囲の土壌に対する電解質の影響のみが考慮されます。 これを行うために、係数 C の修正が導入されました。 さまざまな条件 0.05 から 0.5 まで。

抵抗を計算するための式は、写真に示されています。

電解接地は、腐食プロセスに耐性のあるステンレス合金鋼または銅合金で作られた中空パイプの水平セクションの形で行われます。 それを通して、土壌は電解特性を持つ無機塩で電極を介して飽和します。

土壌に入った塩は、土壌水分の影響下で電解質に変換されます。

1. 土壌の導電性を高めます。

2. 電極近くの土壌の凍結温度を下げ、それによって接地ループの電気抵抗をさらに下げます。

このような構造の性能を向上させるための効果的な手法は、活性化剤 (抵抗率を下げた特別なフィラー) の使用です。 それらを電極の外側に配置すると、接地電極から接地への方向の接触抵抗が減少し、電流が電極から転送される表面積が増加します。

このような構造の特徴は、係数 C が時間の経過とともに徐々に減少することです。その効果は、土壌への電解質の浸透が遅くなり、その体積が増加することです。

電解液は密集した土壌でも電極塩を徐々に浸出させ、試運転から 6 か月後には C 係数を 0.5 から 0.125 に低下させます。

電解接地電極のこれらすべての機能は、電気研究所の専門家による計算でより正確に考慮されます。

ホームマスターの簡易接地計算方法

特別な知識のない家庭用電気技師がこれらすべての技術をナビゲートすることは非常に困難であり、計算にさまざまな補正と係数を常に導入する必要があります。 彼は、すでに開発されたコンピューター プログラムに基づいた、シンプルで手頃な価格のソリューションを提供されています。

これは単に「Electrician」と呼ばれるユーティリティであり、開発者によってインターネット リソースを通じて無料で配布されます。 ただし、作業アルゴリズムの改善に費やす予定の少額の資金を送金することで、彼を助けることができます。

ダウンロード プログラムは、15.9 MB を占めるアーカイブに配置されます。 コンピュータにインストールすると、C ドライブの「Program Files」ディレクトリに CU フォルダが作成され、55.5 MB を占有します。

電気技師プログラムを使用して接地抵抗を計算する方法

ユーティリティを開いた後、ウィンドウの下部で「接地」計算モードを選択します。

接地装置の構造のタイプを指定する必要があるウィンドウが開きます。

弊社で使用しているグランドループの設計データと特性を入力するウィンドウが開きます 気候の特徴私たちの居住地域。 追加の脚注を含む例に示すように、平均化されたパラメーターを入力し、それらを確認して、[等高線計算] ボタンをクリックします。

電気技師プログラムは、接地ループの計算全体を独立してかなり迅速に実行し、分配方式と接地電極の数、およびすべての構造要素の幾何学的寸法を提供します。

また、計算された特性の追加調整の可能性を提供し、接地ループの設計を認められた認可された電気研究所によって提供された結果を確認する必要性について警告が出されます。

このチェックを行わないと、接地導体の操作にエラーが発生する可能性があり、所有者に重大な物的損害を与え、緊急時に近くにいる人に電気的傷害を引き起こす可能性があります。

注意! 最も正確で正しく実行された計算でさえ、接地ループの設置と接続のエラーを排除することはできません。

それらは、専用の機器で電気測定を実行することによってのみ、検査室で検出できます。

取り付けられたグランドループの品質をチェックする方法

建物からの危険な流れの除去の正確さは、次の 2 つの方法でのみ確認できます。

1. 実際の緊急事態の発生とその通過の結果の確認。

2. 電気測定。

最初の方法は最も正確で効果的ですが、トラブルシューティングができず、エラーがあると悲しい結果につながることがよくあります。 実際には、訓練を受けた電気部門の専門家の関与という 2 番目の方法が使用されます。

検査室はどのような測定を行いますか

初心者の間では、そのような組織によって行われる主な仕事と用語について混乱が生じることがよくあります。 したがって、それらの解釈に焦点を当てます。

1.アース抵抗測定;

2. 接地抵抗試験;

3.絶縁抵抗測定。

ご覧のとおり、3 種類の作業はすべて名前が非常に似ていますが、異なるテクノロジを使用して実行され、独自の独自の目標を追求しています。

それらは、人が接地装置を介して接地電位に触れることができる金属デバイスのケース間の接続の品質を明らかにすることを目的としています。 この場合、このセクションの電気抵抗は、M416タイプの特別なデバイスまたはさまざまな変更を加えた最新のアナログで測定されます。

接地抵抗試験は、建物の雷保護状態を分析するために使用されます。 その評価は、回路の抵抗を決定するために実行されます。 最悪の条件構造全体の摩耗の程度を判断し、その修復に関する推奨事項を提供するための操作。

測定のために、電極ピンが地形のいくつかのポイントに設置され、それらと回路の間に電位差が適用されます。

平均:

1. 電圧を上げて試験することによる誘電体絶縁層の損失正接の測定。

2.メガオーム計による測定。

これらすべての作業には、通常の電気技師が使用していない特別な高価な機器が必要です。

電気機器の動作の安全性を確保するために、接地装置は設計段階ですでに計算されています。 絶縁されたニュートラルと 100 kVA を超える変圧器電力を備えた最大 1000 V の電圧の電気設備には、4 オーム以下の保護接地抵抗が必要です。 電源時

米。 1.電気機器のループ接地のスキーム:

1 - 電気機器; 2 - 建物; 3 - 内部グランドループ。 4、5 - 接地導体。 6 - 主導体の接地。 7 - 接地

米。 2.リモートフォーカルグラウンディングのスキーム

電気設備:

米。 3.電極が一列に配置されている場合の電気機器のリモート接地のスキーム:

1 - 電気機器; 2 - 建物; 3 - 内部グランドループ。 4、5 - 接地導体。 6 - 接地

100 kVA 未満の変圧器 接地抵抗は 10 オームを超えてはなりません。

電流拡散に対する接地導体の抵抗は、その数、サイズ、土壌抵抗率によって異なります。 単一ロッドの接地電極 (電極) の抵抗は、次の式で決まります。オーム


(1)

ここで、ρ は土壌の抵抗率、オーム m です。 dはアース棒の直径、mです。 l アースロッドの長さ、m; h は接地電極の深さ、m

h \u003d 0.5l + h 0 、(2)

ここで、h 0 は、土壌表面から単一の接地電極の始点までの距離で、0.5 ~ 0.8 m です。

山形鋼で作られた接地電極の場合、等価直径は式によって事前に決定されます。

ここで、C はコーナーシェルフの幅、m です。

計算に必要な土壌抵抗率の値を表に示します。 1.

表1

土壌タイプ

振動限界

明確

土壌抵抗、オーム m

特定の計算

土壌抵抗、オーム m

ローム

ガーデンランド

チェルノゼム

川の水

40000 – 45000

接地装置の標準抵抗を達成するために必要なアース棒の数は、式によって決定されます。

ここで、R D は許容される (規範的な) 接地抵抗、オームです。 η C – 季節係数; η I - 垂直接地における使用係数 (スクリーニング)。

詰まった電極は、少なくとも48 mm 2の断面積を持つ金属ストリップで接続されています。 輪郭のストリップの長さは

L n \u003d 1.05a (N - 1), (5)

電極を一列に並べると

ここで、a は電極間の距離、m です。 N は電極の数、個です。

季節係数の数値は、主に年間の土壌水分の変動によって決定され、表に示されています。 2.

表 2

配置の深さ(敷設)、m

9月

垂直接地電極(電極)が輪郭に沿って一列に配置されている場合(リモート図)の利用率(シールド)の数値を表に示します。 3.

表 3

接地導体

電極間の距離と長さの比率

並べて配置

輪郭の配置

地面に敷設された接続ストリップの電流の拡散に対する抵抗は、次の式で決まります。オーム

ここで、L はストリップの長さ、m です。 b はストリップ幅 m です。 hは地表からのストリップの深さ、mです。

接地装置全体の電流の拡散に対する結果として生じる抵抗は、次の式によって決定されます。

ここで、η p は水平接続ストリップの利用率 (シールド) です。

水平ストリップ電極の利用率の数値は、それによって接続された垂直電極の数に応じて、表に示されています。 4.

表 4

垂直電極間の距離とそれらの長さの比率

縦電極数

並べて配置

輪郭の配置

) に基づく単一の深いアース電極の場合 モジュラー接地直径 14.2 mm の金属棒で作られた従来の垂直接地電極の計算として作成されます。

単一の垂直接地電極の接地抵抗を計算するための式:


どこ:
ρ - 土壌抵抗率 (Ohm*m)
L - アース電極の長さ (m)
d - アース電極の直径 (m)
T - アース電極貫通 (接地面から接地電極中心までの距離)(月)
π - 数学定数 Pi (3.141592)
ln - 自然対数

ZANDZ 電解接地の場合、接地抵抗を計算する式は次の形式に簡略化されます。

-セットZZ-100-102用

ここでは、接続アース導体の影響は考慮されていません。

接地電極間距離

接地電極のマルチ電極構成では、別の要因が最終的な接地抵抗、つまり接地電極間の距離に影響を与え始めます。 接地を計算する式では、この係数は「利用係数」という値で表されます。

モジュラーおよび電解接地の場合、接地電極間の距離が一定であれば、この係数は無視できます (つまり、値は 1 です)。

  • 電極浸漬深さ以上 - モジュラー用
  • 7メートル以上 - 電解用

電極を接地電極に接続する

接地電極を互いに接続し、対象物に接続するには、銅棒または鋼帯を接地導体として使用します。

導体の断面積は、多くの場合、銅の場合は 50 mm²、鋼の場合は 150 mm² が選択されます。 従来の鋼帯 5 * 30 mm を使用するのが一般的です。

避雷針のない民家の場合、断面積が16〜25mm²の銅線で十分です。

接地導体の敷設に関する詳細情報は、別のページ「接地の設置」にあります。

物体への落雷確率計算サービス

接地装置に加えて、外部避雷システムを設置する必要がある場合は、独自の保護された避雷針を使用できます。 このサービスは、ZANDZ チームと G.M. Krzhizhanovsky (JSC ENIN) にちなんで名付けられた Energy Institute によって開発されました。

このツールを使用すると、雷保護システムの信頼性をチェックできるだけでなく、雷保護の最も合理的で正しい設計を実行できます。

  • 建設コストの削減と 設置工事、不必要な在庫を減らし、使用する高さが低く、設置に費用がかからない避雷針。
  • システムへの落雷が少なくなり、二次 否定的な結果、これは、多くの電子機器を備えた施設で特に重要です(避雷針の高さが低くなると、落雷の数が減少します)。
  • システムのオブジェクトへの雷突破の確率(保護システムの信頼性は、1から確率値を引いたものとして定義されます);
  • 年間のシステムへの落雷の数。
  • 保護を迂回する、1 年あたりの落雷突破の数。

このような情報があれば、設計者は顧客の要件と規制文書を取得した信頼性と比較し、雷保護の設計を変更するための措置を講じることができます。

計算を開始するには、 .