Topraklama cihazının hesaplanması

Topraklama cihazlarının hesaplanması, toprak katmanlarının direncine bağlı olan topraklama elektrotlarından toprak arıza akımının yayılmasının geçici direncinin belirlenmesine indirgenir ρ... Toprak katmanlarının direnci, bileşimlerine, neme bağlıdır içerik, yeraltı suyu seviyesi ve sıcaklık . En doğrusu, ρ, mevcut yöntemlerden biri kullanılarak yerinde doğrudan ölçümle belirlenebilir. Çeşitli topraklar için ön hesaplamalar ve donmada artan katsayılar için önerilen değerler referans kitaplarında verilmiştir.

Topraklama cihazı tamamlandıktan sonra mutlaka direnci ölçülmeli ve standarttan farklı ise topraklanmış elektrot sayısı eklenerek veya toprağın iletkenliği artırılarak, içine cüruf, tuz veya diğer maddeler katılarak azaltılır.

Yapay toprak elektrotlarının hesabı yapıldıktan sonra, yeterli doğal toprak elektrotunun olup olmayacağı ön olarak belirlenir ve ancak o zaman yapay toprak elektrotlarının gerekli direnci hesaplanır.

burada Rclaim — yapay topraklanmış elektrotların direnci, Rec — aynı, doğal, Rzu — normal direnç.

Topraklama ayırıcıları 40x4 mm çelik şerit veya aynı çubukla kaynaklanır. Bu şeritler 0,7 m derinlikte zemine serilir ve ortak bir zemin devresi oluşturur.

ρ = 100 ohm x m'de normal toprakta (killi toprak) 5 m uzunluğundaki bir çelik çubuğun temas direnci 22,7 ohm'dur. 22,7 ohm'luk tek bir toprak elektrotunun standart yayılma direncini elde etmek için, paralel bağlanmış bir bağlantı şeridi Rd şeklindeki dikey Rc ve yatay elektrotların direncinden oluşan döngü direnci hesaplanır.

Pirinç. 1. Topraklama cihazları: a — paralel bağlı topraklanmış elektrotların akım hatları, b — bağımsız bir trafo merkezinin topraklama devresi, c — aynı dahili trafo merkezi — 1 — topraklama elektrotları, 2 — dahili topraklama döngüsü

Elektrotlar arasındaki mesafe, topraklanmış elektrot sisteminin direncinde bir artışa yol açan karşılıklı ekranlama olgusunu (Şekil 1a) önlemek için en azından uzunlukları olmalıdır. Kontur, bir elektrik tesisatını (örneğin, bağımsız bir trafo merkezi veya trafo merkezi) çevreleyen bir dikdörtgen şeklinde yapılır. Elektrik tesisatı binanın içine yapılıyorsa topraklama devresi uzaktan yapılır ve iç devreye (bina içi) en az iki şerit halinde bağlanır (Şekil 1.b,c).

İzole nötr ve düşük topraklama akımlarına sahip kurulumlarda, topraklama tellerinin kesiti yeterli kabul edilir: bakır 25, alüminyum 35, çelik 120 mm2... Topraklama hatlarının yuvarlak veya şerit çeliğinin minimum kesiti, 1000 V'a kadar olan tesisatlarda en az 100 m2 ve 1000 V üzerindeki tesisatlarda 120 mm2.

Düşük topraklama akımları ile 1000 V'un üzerinde bir gerilime sahip elektrik tesisatları için, topraklama cihazının direnci şu koşulu karşılamalıdır:

gerilimleri 1000 V'un üzerinde olan tesisatlarda sadece topraklama cihazı kullanılıyorsa Uz 250 V, gerilimleri 1000 V'a kadar olan tesisatlarda topraklama cihazı aynı anda kullanılıyorsa Uh = 125 V olarak alınır,

Azs — anma toprak arıza akımı, A.

Topraklama cihazlarının hesaplanmasında, yapay topraklama elektrotlarının direncini belirleyen aşağıdaki basitleştirilmiş formüller kullanılır:

— 10-12 mm çapında, yaklaşık 5 m uzunluğunda içbükey bir çubuk elektrot için

— 50x50x5 mm ve 2,5-2,7 m uzunluğunda açılı çelik elektrot için

- 50-60 mm çapında ve 2,5 m uzunluğunda bir borudan yapılmış bir elektrot için

1000 V'a kadar gerilime sahip kurulumlarda, doğru topraklama cihazı seçimi, kısa devre durumunda bir ağ bölümünün (elektrik tesisatı) hızlı ve güvenilir bir şekilde bağlantısının kesilmesi için koşullar sağlar.