Beräkning av jordningsanordningen
Beräkningen av jordningsanordningar reduceras till att bestämma det transienta motståndet för utbredningen av jordfelsströmmen från jordningselektroderna, vilket beror på resistansen hos jordlagren ρ... Jordlagrens resistans beror på deras sammansättning, fukt innehåll, grundvattennivå och temperatur . Mest exakt kan ρ bestämmas genom direkt mätning in situ med en av de befintliga metoderna. Värden som rekommenderas för preliminära beräkningar för olika jordar och ökande koefficienter vid frysning anges i referensböckerna.
Efter att jordningsanordningen är klar måste dess motstånd mätas, och om den skiljer sig från standarden, reduceras den genom att lägga till antalet jordade elektroder eller öka jordens ledningsförmåga, införa slagg, salt eller andra ämnen i den.
Efter att beräkningen för konstgjorda jordelektroder är gjord, bestäms det preliminärt om det kommer att finnas tillräckligt med naturliga jordelektroder, och först då beräknas det erforderliga motståndet för konstgjorda jordelektroder
där Rclaim — motstånd hos konstgjorda jordade elektroder, Rec — samma, naturliga, Rzu — normalt motstånd.
Jordbrytarna är svetsade med en stållist 40x4 mm eller med samma stång. Dessa remsor läggs i marken på ett djup av 0,7 m och bildar en gemensam jordkrets.
En stålstav 5 m lång i normal jord (lerjord) vid ρ = 100 ohm x m har ett kontaktmotstånd på 22,7 ohm. För att erhålla ett standardspridningsmotstånd för en enda jordelektrod på 22,7 ohm beräknas slingresistansen, som består av resistansen hos de vertikala Rc och horisontella elektroderna i form av en parallellkopplad kopplingsremsa Rd.
Ris. 1. Jordningsanordningar: a — strömledningar för parallellkopplade jordade elektroder, b — jordningskrets för en oberoende transformatorstation, c — samma inbyggda transformatorstation — 1 — jordningselektroder, 2 — intern jordslinga
Avståndet mellan elektroderna bör vara minst deras längd för att undvika fenomenet med deras ömsesidiga skärmning (Fig. 1 a), vilket leder till en ökning av motståndet hos det jordade elektrodsystemet. Konturen är gjord i form av en rektangel som omsluter en elektrisk installation (till exempel en fristående transformatorstation eller transformatorstation). Om den elektriska installationen är inbyggd i byggnaden, görs jordningskretsen på distans och ansluts till den interna kretsen (inne i byggnaden) i minst två remsor (fig. 1. b, c).
I installationer med isolerade noll- och låga jordströmmar anses tvärsnittet av jordledningarna vara tillräckligt: koppar 25, aluminium 35, stål 120 mm2... Minsta tvärsnitt av rund- eller bandstål av jordledningarna måste vara minst 100 m2 i installationer upp till 1000 V och 120 mm2 i installationer över 1000 V.
För elektriska installationer med en spänning över 1000 V med låga jordströmmar måste jordningsanordningens resistans uppfylla villkoret
där Uz tas som 250 V om jordningsanordningen endast används för installationer med spänningar över 1000 V, och Uh = 125 V om jordningsanordningen används samtidigt för installationer med spänningar upp till 1000 V,
Azs — nominell jordfelsström, A.
I beräkningarna av jordningsanordningar används följande förenklade formler, som bestämmer resistansen hos konstgjorda jordningselektroder:
— för en konkav stavelektrod med en diameter på 10-12 mm, en längd på ca 5 m
— för en vinkelstålelektrod 50x50x5 mm och 2,5-2,7 m lång
— för en elektrod gjord av ett rör med en diameter på 50-60 mm och en längd på 2,5 m
I installationer med en spänning på upp till 1000 V ger rätt val av jordningsanordningar även förutsättningar för snabb och tillförlitlig frånkoppling av en nätdel (elinstallation) vid kortslutning.