Calcolo del dispositivo di messa a terra

Il calcolo dei dispositivi di messa a terra si riduce alla determinazione della resistenza transitoria della propagazione della corrente di guasto a terra dagli elettrodi di messa a terra, che dipende dalla resistenza degli strati di terreno ρ... La resistenza degli strati di terreno dipende dalla loro composizione, dall'umidità contenuto, livello e temperatura delle acque sotterranee. Più accuratamente, ρ può essere determinato mediante misurazione diretta in situ utilizzando uno dei metodi esistenti. I valori raccomandati per i calcoli preliminari per vari suoli e i coefficienti crescenti al congelamento sono riportati nei libri di riferimento.

Dopo che il dispositivo di messa a terra è stato completato, la sua resistenza deve essere misurata e, se differisce dallo standard, viene ridotta aggiungendo il numero di elettrodi messi a terra o aumentando la conduttività del terreno, introducendovi scorie, sale o altre sostanze.

Dopo aver effettuato il calcolo per i dispersori artificiali, viene preliminarmente determinato se ci saranno sufficienti dispersori naturali e solo allora viene calcolata la resistenza richiesta dei dispersori artificiali

dove Rclaim — resistenza degli elettrodi con messa a terra artificiale, Rec — lo stesso, naturale, Rzu — resistenza normale.

I sezionatori di terra vengono saldati con nastro di acciaio 40x4 mm o con lo stesso picchetto. Queste strisce sono posate nel terreno a una profondità di 0,7 m e formano un circuito di terra comune.

Una barra d'acciaio lunga 5 m in terreno normale (terreno argilloso) a ρ = 100 ohm x m ha una resistenza di contatto di 22,7 ohm. Per ottenere una resistenza di diffusione standard di un singolo elettrodo di terra di 22,7 ohm, viene calcolata la resistenza di anello, che consiste nella resistenza degli elettrodi verticali Rc e orizzontali sotto forma di una striscia di collegamento Rd collegata in parallelo.

Riso. 1. Dispositivi di messa a terra: a - linee di corrente di elettrodi di messa a terra collegati in parallelo, b - circuito di messa a terra di una sottostazione di trasformazione indipendente, c - la stessa sottostazione integrata - 1 - elettrodi di messa a terra, 2 - anello di messa a terra interno

La distanza tra gli elettrodi dovrebbe essere almeno pari alla loro lunghezza per evitare il fenomeno della loro mutua schermatura (Fig. 1 a), che porta ad un aumento della resistenza del sistema di elettrodi messi a terra. Il contorno è realizzato sotto forma di un rettangolo che racchiude un impianto elettrico (ad esempio una sottostazione o sottostazione indipendente). Se l'impianto elettrico è integrato nell'edificio, il circuito di messa a terra viene realizzato in remoto ed è collegato al circuito interno (all'interno dell'edificio) in almeno due strisce (Fig. 1. b, c).

Negli impianti con neutro isolato e basse correnti di terra, si ritiene sufficiente la sezione dei conduttori di terra: rame 25, alluminio 35, acciaio 120 mm2... La sezione minima dei tondi o piattine di acciaio delle linee di terra deve almeno 100 m2 in impianti fino a 1000 V e 120 mm2 in impianti superiori a 1000 V.

Per installazioni elettriche con una tensione superiore a 1000 V con basse correnti di terra, la resistenza del dispositivo di messa a terra deve soddisfare la condizione

dove Uz è assunto pari a 250 V se il dispositivo di messa a terra è utilizzato solo per impianti con tensioni superiori a 1000 V, e Uh = 125 V se il dispositivo di messa a terra è utilizzato contemporaneamente per impianti con tensioni fino a 1000 V,

Azs — corrente nominale di guasto a terra, A.

Nei calcoli dei dispositivi di messa a terra vengono utilizzate le seguenti formule semplificate, che determinano la resistenza degli elettrodi di messa a terra artificiali:

— per un elettrodo a barra concava con un diametro di 10-12 mm, una lunghezza di circa 5 m

— per un elettrodo angolare in acciaio 50x50x5 mm e lungo 2,5-2,7 m

— per un elettrodo costituito da un tubo con un diametro di 50-60 mm e una lunghezza di 2,5 m

Negli impianti con una tensione fino a 1000 V, la scelta corretta dei dispositivi di messa a terra fornisce anche le condizioni per una disconnessione rapida e affidabile di una sezione di rete (impianto elettrico) in caso di cortocircuito.