Berekening van het aardingsapparaat

De berekening van aardingsapparaten wordt beperkt tot het bepalen van de tijdelijke weerstand van de voortplanting van de aardfoutstroom van de aardelektroden, die afhangt van de weerstand van de grondlagen ρ... De weerstand van de grondlagen hangt af van hun samenstelling, vocht inhoud, grondwaterstand en temperatuur . Het nauwkeurigst kan ρ worden bepaald door directe meting in situ met behulp van een van de bestaande methoden. Aanbevolen waarden voor voorlopige berekeningen voor verschillende bodems en toenemende coëfficiënten bij bevriezing worden gegeven in de naslagwerken.

Nadat het aardingsapparaat is voltooid, moet de weerstand ervan worden gemeten en als deze afwijkt van de standaard, wordt deze verminderd door het aantal geaarde elektroden toe te voegen of de geleidbaarheid van de grond te vergroten door slakken, zout of andere stoffen erin te introduceren.

Nadat de berekening voor kunstaardelektroden is gemaakt, wordt voorlopig bepaald of er voldoende natuurlijke aardelektroden zullen zijn en pas daarna wordt de benodigde weerstand van kunstaardelektroden berekend

waar Rclaim - weerstand van kunstmatige geaarde elektroden, Rec - dezelfde, natuurlijke, Rzu - normale weerstand.

De aardingsschakelaars zijn gelast met een stalen strip 40x4 mm of met dezelfde staaf. Deze stroken worden op een diepte van 0,7 m in de grond gelegd en vormen een gemeenschappelijk aardcircuit.

Een stalen staaf van 5 m lang in normale grond (kleigrond) bij ρ = 100 ohm x m heeft een contactweerstand van 22,7 ohm. Om een ​​standaard spreidingsweerstand van een enkele aardelektrode van 22,7 ohm te verkrijgen, wordt de lusweerstand berekend, die bestaat uit de weerstand van de verticale Rc en horizontale elektroden in de vorm van een parallel geschakelde verbindingsstrip Rd.

Rijst. 1. Aardingsapparaten: a - stroomlijnen van parallel aangesloten geaarde elektroden, b - aardingscircuit van een onafhankelijk transformatorstation, c - hetzelfde ingebouwde onderstation - 1 - aardingselektroden, 2 - interne aardingslus

De afstand tussen de elektroden moet minimaal hun lengte zijn om het fenomeen van hun wederzijdse afscherming te voorkomen (Fig. 1 a), wat leidt tot een toename van de weerstand van het geaarde elektrodesysteem. De contour is gemaakt in de vorm van een rechthoek die een elektrische installatie omsluit (bijvoorbeeld een vrijstaand onderstation of onderstation). Als de elektrische installatie in het gebouw is ingebouwd, wordt het aardingscircuit op afstand gemaakt en in ten minste twee stroken verbonden met het interne circuit (binnen het gebouw) (Fig. 1. b, c).

In installaties met geïsoleerde neutrale en lage aardstromen wordt de doorsnede van de aarddraden voldoende geacht: koper 25, aluminium 35, staal 120 mm2... De minimale doorsnede van rond- of bandstaal van de aardingsleidingen moet minimaal 100 m2 in installaties tot 1000 V en 120 mm2 in installaties boven 1000 V.

Voor elektrische installaties met een spanning boven de 1000 V met lage aardstromen moet de weerstand van het aardingsapparaat voldoen aan de voorwaarde

waarbij Uz wordt genomen als 250 V als het aardingsapparaat alleen wordt gebruikt voor installaties met spanningen boven 1000 V, en Uh = 125 V als het aardingsapparaat gelijktijdig wordt gebruikt voor installaties met spanningen tot 1000 V,

Azs - nominale aardfoutstroom, A.

Bij de berekeningen van aardingsapparaten worden de volgende vereenvoudigde formules gebruikt, die de weerstand van kunstmatige aardingselektroden bepalen:

— voor een holle staafelektrode met een diameter van 10-12 mm, een lengte van ongeveer 5 m

— voor een stalen hoekelektrode 50x50x5 mm en 2,5-2,7 m lang

— voor een elektrode gemaakt van een buis met een diameter van 50-60 mm en een lengte van 2,5 m

In installaties met een spanning tot 1000 V biedt de juiste keuze van aardingsapparaten ook voorwaarden voor een snelle en betrouwbare ontkoppeling van een netwerkgedeelte (elektrische installatie) in geval van kortsluiting.