Cálculo do dispositivo de aterramento

O cálculo dos dispositivos de aterramento é reduzido para determinar a resistência transitória da propagação da corrente de falta à terra dos eletrodos de aterramento, que depende da resistência das camadas do solo ρ... A resistência das camadas do solo depende de sua composição, umidade conteúdo, nível do lençol freático e temperatura. Mais precisamente, ρ pode ser determinado por medição direta in situ usando um dos métodos existentes. Os valores recomendados para cálculos preliminares para vários solos e coeficientes crescentes no congelamento são fornecidos nos livros de referência.

Após a conclusão do dispositivo de aterramento, sua resistência deve ser medida e, se for diferente do padrão, é reduzida adicionando o número de eletrodos aterrados ou aumentando a condutividade do solo, introduzindo escória, sal ou outras substâncias nele.

Após o cálculo dos eletrodos de aterramento artificial, é determinado preliminarmente se haverá eletrodos de aterramento naturais suficientes e somente então a resistência necessária dos eletrodos de aterramento artificial é calculada

onde Rclaim — resistência de eletrodos aterrados artificiais, Rec — o mesmo, natural, Rzu — resistência normal.

As chaves de aterramento são soldadas com uma tira de aço 40x4 mm ou com a mesma haste. Essas tiras são colocadas no solo a uma profundidade de 0,7 m e formam um circuito de aterramento comum.

Uma barra de aço de 5 m de comprimento em solo normal (solo argiloso) a ρ = 100 ohm x m tem uma resistência de contato de 22,7 ohm. Para obter uma resistência de propagação padrão de um único eletrodo de aterramento de 22,7 ohms, é calculada a resistência do loop, que consiste na resistência dos eletrodos verticais Rc e horizontais na forma de uma tira de conexão Rd conectada em paralelo.

Arroz. 1. Dispositivos de aterramento: a - linhas de corrente de eletrodos aterrados conectados em paralelo, b - circuito de aterramento de uma subestação transformadora independente, c - a mesma subestação embutida - 1 - eletrodos de aterramento, 2 - loop interno de aterramento

A distância entre os eletrodos deve ser pelo menos o seu comprimento para evitar o fenômeno de blindagem mútua (Fig. 1 a), que leva a um aumento da resistência do sistema de eletrodos aterrados. O contorno é feito na forma de um retângulo que envolve uma instalação elétrica (por exemplo, uma subestação ou subestação independente). Se a instalação elétrica for embutida no prédio, então o circuito de aterramento é feito remotamente e é conectado ao circuito interno (dentro do prédio) em pelo menos duas faixas (Fig. 1. b, c).

Em instalações com neutro isolado e baixas correntes de aterramento, a seção transversal dos fios de aterramento é considerada suficiente: cobre 25, alumínio 35, aço 120 mm2... pelo menos 100 m2 em instalações até 1000 V e 120 mm2 em instalações acima de 1000 V.

Para instalações elétricas com tensão acima de 1000 V com baixas correntes de aterramento, a resistência do dispositivo de aterramento deve atender à condição

onde Uz é considerado como 250 V se o dispositivo de aterramento for usado apenas para instalações com tensões acima de 1000 V e Uh = 125 V se o dispositivo de aterramento for usado simultaneamente para instalações com tensões de até 1000 V,

Azs — corrente nominal de falta à terra, A.

Nos cálculos dos dispositivos de aterramento, são utilizadas as seguintes fórmulas simplificadas, que determinam a resistência dos eletrodos artificiais de aterramento:

— para um eletrodo de haste côncava com um diâmetro de 10-12 mm, um comprimento de cerca de 5 m

— para um eletrodo de aço angular 50x50x5 mm e 2,5-2,7 m de comprimento

— para um eletrodo feito de um tubo com um diâmetro de 50-60 mm e um comprimento de 2,5 m

Em instalações com tensão de até 1000 V, a escolha correta dos dispositivos de aterramento também oferece condições para a desconexão rápida e confiável de um trecho de rede (instalação elétrica) em caso de curto-circuito.