A földelő berendezés számítása
A földelőeszközök számítása a földzárlati áram terjedésének tranziens ellenállásának meghatározására redukálódik a földelőelektródákról, ami a talajrétegek ellenállásától függ ρ... A talajrétegek ellenállása függ összetételüktől, nedvességtartalmuktól tartalma, talajvíz szintje és hőmérséklete . A ρ a legpontosabban közvetlen in situ méréssel határozható meg a meglévő módszerek valamelyikével. A különböző talajok előzetes számításaihoz javasolt értékeket és a fagyáskori együtthatók növelését a referenciakönyvek tartalmazzák.
A földelő berendezés elkészülte után meg kell mérni az ellenállását, és ha eltér a szabványtól, akkor csökkenteni kell földelt elektródák számának hozzáadásával vagy a talaj vezetőképességének növelésével, salak, só vagy egyéb anyagok bejuttatásával.
A mesterséges földelő elektródák számításának elvégzése után előzetesen meghatározzák, hogy lesz-e elegendő természetes földelő elektróda, és csak ezután számítják ki a mesterséges földelő elektródák szükséges ellenállását
ahol Rclaim — mesterséges földelt elektródák ellenállása, Rec — azonos, természetes, Rzu — normál ellenállás.
A földelő kapcsolók 40x4 mm-es acélszalaggal vagy ugyanazzal a rúddal vannak hegesztve. Ezeket a szalagokat 0,7 m mélységben a talajba fektetik, és közös földelési áramkört alkotnak.
Egy 5 m hosszú acélrúd normál talajban (agyagos talajban) ρ = 100 ohm x m-nél 22,7 ohm érintkezési ellenállással rendelkezik. Egyetlen földelőelektróda 22,7 ohmos szabványos terjedési ellenállásának eléréséhez a hurokellenállást kiszámítják, amely a függőleges Rc és a párhuzamosan kapcsolt Rd összekötő szalag formájában lévő vízszintes elektródák ellenállásából áll.
Rizs. 1. Földelő berendezések: a — párhuzamosan kapcsolt földelt elektródák áramvonalai, b — független transzformátor alállomás földelő áramköre, c — ugyanaz a beépített alállomás — 1 — földelő elektródák, 2 — belső földelő hurok
Az elektródák közötti távolságnak legalább a hosszuknak kell lennie, hogy elkerüljük a kölcsönös árnyékolás jelenségét (1a. ábra), amely a földelt elektródarendszer ellenállásának növekedéséhez vezet. A kontúr téglalap formájában készül, amely egy elektromos berendezést (például szabadon álló alállomást vagy alállomást) zár be. Ha a villanyszerelés be van építve az épületbe, akkor a földelő áramkör távolról készül, és legalább két sávban csatlakozik a belső áramkörhöz (épületen belül) (1. b, c ábra).
Leválasztott nulla- és alacsony földelőáramú telepítéseknél a földelő vezetékek keresztmetszete elegendőnek tekinthető: réz 25, alumínium 35, acél 120 mm2... A földelővezetékek kör- vagy szalagacél minimális keresztmetszete legyen legalább 100 m2 1000 V-ig, és 120 mm2 1000 V feletti berendezésekben.
1000 V feletti feszültségű, kis földelőáramú elektromos berendezéseknél a földelő berendezés ellenállásának meg kell felelnie a feltételnek
ahol Uz értéket 250 V-nak kell tekinteni, ha a földelőberendezést csak 1000 V feletti feszültségű berendezésekhez használják, és Uh = 125 V-ot, ha a földelőt egyidejűleg használják 1000 V-ig terjedő feszültségű berendezésekhez,
Azs – névleges földzárlati áram, A.
A földelőeszközök számításai során a következő egyszerűsített képleteket használják, amelyek meghatározzák a mesterséges földelő elektródák ellenállását:
— 10-12 mm átmérőjű homorú rúdelektróda esetén körülbelül 5 m hosszúság
— 50x50x5 mm-es és 2,5-2,7 m hosszúságú szögacél elektródához
— 50-60 mm átmérőjű és 2,5 m hosszú csőből készült elektródához
Az 1000 V-ig terjedő feszültségű telepítéseknél a földelőeszközök helyes megválasztása biztosítja a hálózati szakasz (villamos szerelés) gyors és megbízható leválasztását is rövidzárlat esetén.