गोल स्टील से बनी वर्टिकल ग्राउंडिंग रॉड। ग्राउंडिंग उपकरणों की गणना

आज लगभग हर घर में अच्छी तरह से सुसज्जित ग्राउंडिंग पाई जाती है। और यह आश्चर्य की बात नहीं है, क्योंकि यह प्रदान करता है सुरक्षित कार्यविद्युत उपकरण और वायरिंग स्वयं। इस आर्टिकल में हम इसी बारे में बात करेंगे महत्वपूर्ण तत्व, एक ग्राउंडिंग कंडक्टर के रूप में।

यह ज्ञात है कि ऐसे तत्व के बिना ग्राउंडिंग संरचना मौजूद नहीं हो सकती है, अपने निर्धारित कार्यों को पूरा करना तो दूर की बात है।

ग्राउंडिंग कंडक्टर एक धातु कंडक्टर या प्रबलित पिन होता है जिसे आवश्यक गहराई तक जमीन में खोदा जाता है। यह अकेले या अन्य इलेक्ट्रोड के साथ संयोजन में काम कर सकता है, उदाहरण के लिए, त्रिकोणीय सर्किट में। इस तत्व का मुख्य कार्य उच्च वोल्टेज बिजली से संपर्क करना है, लेकिन प्रतिरोध निर्धारित होने तक इसकी इष्टतम कार्यक्षमता का आकलन नहीं किया जा सकता है।

क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर ग्राउंडिंग कंडक्टर

टिप्पणी!ज़मीन का प्रतिरोध बहुत कम होना चाहिए। यही एकमात्र तरीका है जिस पर आप भरोसा कर सकते हैं पूरी रक्षाघरेलू विद्युत परिपथ.

ग्राउंड इलेक्ट्रोड किसे कहा जाता है, इस प्रश्न पर निर्णय लेने के बाद, आइए इसके प्रकारों का अध्ययन करने के लिए आगे बढ़ें।

ग्राउंडिंग कंडक्टरों के प्रकार: उनके उपयोग की सूक्ष्मताएँ

प्रत्येक प्रकार के इलेक्ट्रोड का एक विशिष्ट उद्देश्य होता है, जिस पर हम विचार करेंगे:

• डीप ग्राउंडिंग एक ऐसा डिज़ाइन है जिसके लिए जटिल स्थापना की आवश्यकता होती है, लेकिन इसके कई फायदे हैं। इस प्रकार के इलेक्ट्रोड की विशेषताओं के बीच, यह ध्यान दिया जा सकता है कि उनकी स्थापना में काफी समय लगता है। कम जगहएक मानक ग्राउंड लूप की तुलना में। इस कंडक्टर की प्रभावशीलता सबसे कम मिट्टी प्रतिरोधकता वाले स्थानों में साबित हुई है। आज, में नियमोंयह निर्धारित है कि बेसमेंट और भूतल में एक समान तत्व का उपयोग किया जा सकता है।

महत्वपूर्ण!डीप ग्राउंड इलेक्ट्रोड की स्थापना विशेष रूप से ड्रिलिंग रिग की सहायता से की जानी चाहिए।

घरेलू परिस्थितियों के लिए, आदर्श समाधान ऊर्ध्वाधर ग्राउंडिंग कंडक्टरों का उपयोग है, जिसे औद्योगिक दिशा के बारे में नहीं कहा जा सकता है। यहां, इसके विपरीत, एनोड इलेक्ट्रोड स्थापित करने की सलाह दी जाती है। इसका उपयोग पाइपलाइनों की सुरक्षा के लिए किया जाता है भूमिगत संरचनाएँ. वास्तव में, सामग्री काफी विश्वसनीय और संक्षारण प्रतिरोधी है।

इलेक्ट्रोलाइटिक ग्राउंडिंग की विशेषताएं

इस प्रकार की ग्राउंडिंग का उपयोग रेतीले, पर्माफ्रॉस्ट और चट्टानी मिट्टी वाले क्षेत्रों में प्रभावी ढंग से किया जाता है। इसके अलावा ऐसी स्थितियों में जहां मिट्टी में उच्च प्रतिरोधकता होती है और पारंपरिक इलेक्ट्रोड स्थापित करने के लिए विशेष उपकरण की आवश्यकता होती है।

महत्वपूर्ण!उच्च प्रतिरोध वाली रेतीली और अन्य प्रकार की मिट्टी में ग्राउंड लूप बनाने के लिए मानक इलेक्ट्रोड का उपयोग करते हुए, आपको उनमें से कई (लगभग 100) स्थापित करने होंगे।

इलेक्ट्रोलाइटिक ग्राउंडिंग के फायदों के बारे में थोड़ा

अर्धगोलाकार ग्राउंड इलेक्ट्रोड

वास्तव में, पिन ग्राउंडिंग की तरह, इलेक्ट्रोलाइटिक ग्राउंडिंग के कुछ बहुत महत्वपूर्ण फायदे हैं।

1. इस प्रकार के इलेक्ट्रोड न्यूनतम ग्राउंड प्रतिरोध प्रदान करते हैं, जो पारंपरिक ग्राउंड इलेक्ट्रोड की तुलना में 10 गुना कम है।
2. यह एक विशेष मिश्रण से बनाया जाता है जो जंग को बनने से रोकता है।
3. एक लंबी सेवा जीवन है. यदि एक स्टील ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड लगभग 5-7 साल तक चलता है, तो एक इलेक्ट्रोलाइटिक लगभग 50 साल तक चलता है।
4. इसे स्थापित करने के लिए अधिक गहराई की आवश्यकता नहीं होती है, यह ग्राउंड इलेक्ट्रोड को आधा मीटर गहराई तक स्थापित करने के लिए पर्याप्त है।

इलेक्ट्रोड का कार्य सिद्धांत

इस प्रकार की ग्राउंडिंग का मुख्य तत्व एक पाइप है एल आकार. इसे एक निश्चित गहराई तक चलाया जाता है, जिसमें खनिज लवणों का मिश्रण पहले से भरा होता है। पदार्थ आसपास की मिट्टी से पानी को अवशोषित करता है, जिससे लीचिंग बनती है, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रोलाइट बनता है। फिर वही इलेक्ट्रोड मिट्टी में प्रवेश करता है, जिससे उसके प्रवाहकीय गुण बढ़ जाते हैं। प्रतिरोधकता कम हो जाती है, और परिणामस्वरूप, मिट्टी की परत का जमना कम हो जाता है।

अक्सर प्रोजेक्ट पूरा होने के बाद इमारत के बगल की मिट्टी पिघल जाती है। दुर्भाग्य से, यह नींव के लिए बहुत खतरनाक है और घर के बसने का खतरा है। इसलिए, इलेक्ट्रीशियन इलेक्ट्रोलाइटिक ग्राउंडिंग को डिजाइन करते समय इमारतों को होने वाले नुकसान के कारक को ध्यान में रखने की सलाह देते हैं, और इसलिए, निर्माण स्थलों से दूर जाने की आवश्यकता होती है।

गंभीर मिट्टी जमने की स्थिति में, क्षैतिज इलेक्ट्रोड का उपयोग करने की प्रथा है। वे किफायती और स्थापित करने में आसान हैं। हालाँकि, जब भी ड्रिलिंग उपकरण के साथ काम करना संभव हो, तो वर्टिकल ग्राउंड इलेक्ट्रोड स्थापित करना सबसे अच्छा होता है।

कॉपर-प्लेटेड टिप के साथ ग्राउंड इलेक्ट्रोड

इलेक्ट्रोड की जांच कैसे करें?

इलेक्ट्रोलाइटिक प्रकार के ग्राउंडिंग स्विच को कार्यक्षमता के लिए नियमित परीक्षण की आवश्यकता होती है। इसकी सर्विस हर 2-3 साल में एक बार की जाती है। यहां यह निर्धारित करना महत्वपूर्ण है कि मिश्रण इलेक्ट्रोलाइट में बदल गया है या नहीं। यदि कोई इलेक्ट्रोलाइट बन गया है, तो मिश्रण को बदल दें, यानी डालें नई लाइन-अपलवण प्रत्येक इलेक्ट्रोड की जाँच उसी तरह की जाती है, यदि एक से अधिक हो। इस प्रकार, स्थापना कई और वर्षों तक काम करेगी।

महत्वपूर्ण!यह इलेक्ट्रोड को खनिज लवणों से भरने के लिए पर्याप्त है उच्च गुणवत्ता, और यह लगभग 10-15 वर्षों तक चलेगा। लेकिन नियमित रखरखाव की उपेक्षा नहीं की जा सकती।

समूह और एकल ग्राउंडिंग कंडक्टर: विशेषताएँ

प्रत्येक व्यक्तिगत प्रकार के ग्राउंडिंग कंडक्टर या इलेक्ट्रोड की अपनी विशेषताएं होती हैं, जिन पर ग्राउंडिंग लूप डिजाइन करते समय विचार करना महत्वपूर्ण है। आइए उनमें से प्रत्येक पर चयन के साथ विचार करें:

ग्राउंडिंग आरेख देखें प्रतीकनीचे।

संक्षारण क्या है और ग्राउंडिंग सिस्टम पर इसके परिणाम क्या हैं?

स्कूल के समय से, अर्थात् भूगोल के पाठों से, हम जानते हैं कि संक्षारण एक प्राकृतिक विनाशकारी प्रभाव है धातु की वस्तुएँऔर उनके गोले, जो लंबे समय तक जमीन में पड़े रहते हैं। अधिकतर, ऐसा भौतिक दोष उच्च आर्द्रता वाले स्थानों में होता है।

संक्षारण आमतौर पर 9-10 वर्षों के उपयोग के बाद होता है धातु संरचना, और ग्राउंडिंग डिवाइस के लिए इसके कुछ निश्चित परिणाम हैं। उदाहरण के लिए, ग्राउंड लूप को बड़ी क्षति और जंग की उपस्थिति से प्रतिरोध में वृद्धि होती है।

महत्वपूर्ण!ऐसे क्षेत्र में जहां तेजी से जंग लगने का खतरा हो, स्टेनलेस स्टील ग्राउंड लूप सामग्री का उपयोग करने की सलाह दी जाती है।

ऐसा तब होता है जब संक्षारण मुख्य विद्युत पैनल या ट्रांसफार्मर तक जाने वाले ग्राउंडिंग कंडक्टर के म्यान के नीचे प्रवेश करता है। ऐसी स्थिति में अनुभवी इलेक्ट्रीशियनसंक्षारण रोधी स्नेहक का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है। कभी-कभी जोड़ों का इलाज किया जाता है

इससे पहले कि हम अंततः ग्राउंडिंग के गणना भाग पर आगे बढ़ें, PUE 1.7 से कुछ और अंश:

1.7.15. ग्राउंड इलेक्ट्रोड - एक प्रवाहकीय भाग या परस्पर जुड़े प्रवाहकीय भागों का एक सेट जो सीधे या एक मध्यवर्ती प्रवाहकीय माध्यम के माध्यम से जमीन के साथ विद्युत संपर्क में होता है।

1.7.16. कृत्रिम ग्राउंडिंग कंडक्टर एक ग्राउंडिंग कंडक्टर है जो विशेष रूप से ग्राउंडिंग उद्देश्यों के लिए बनाया गया है।

1.7.17. प्राकृतिक ग्राउंडिंग - एक तृतीय-पक्ष प्रवाहकीय भाग जो सीधे या मध्यवर्ती संचालन माध्यम के माध्यम से जमीन के साथ विद्युत संपर्क में होता है, जिसका उपयोग ग्राउंडिंग उद्देश्यों के लिए किया जाता है।

1.7.18. ग्राउंडिंग कंडक्टर ग्राउंडेड भाग (बिंदु) को ग्राउंड इलेक्ट्रोड से जोड़ने वाला कंडक्टर है।

1.7.19. ग्राउंडिंग डिवाइस - ग्राउंडिंग कंडक्टर और ग्राउंडिंग कंडक्टर का एक संयोजन।

1.7.20. शून्य संभावित क्षेत्र (सापेक्ष पृथ्वी) - किसी भी ग्राउंड इलेक्ट्रोड के प्रभाव क्षेत्र के बाहर स्थित पृथ्वी का हिस्सा, विद्युतीय संभाव्यताजिसे शून्य के बराबर लिया जाता है।

1.7.21. स्प्रेडिंग जोन (स्थानीय जमीन) ग्राउंड इलेक्ट्रोड और शून्य संभावित क्षेत्र के बीच का ग्राउंड जोन है।

अध्याय में प्रयुक्त भूमि शब्द को प्रसार क्षेत्र की भूमि के रूप में समझा जाना चाहिए।

आइए ऊपर बताए अनुसार कुछ शब्दों को समझें, यदि ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड के माध्यम से करंट प्रवाहित किया जाता है, तो ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड पर और इसके तत्काल आसपास स्थित पृथ्वी के बिंदुओं पर (एक अनंत दूर के बिंदु के सापेक्ष) क्षमताएं उत्पन्न होंगी। जिसका वितरण चित्र में दिखाया गया है। 1. चित्र से यह देखा जा सकता है कि ग्राउंड इलेक्ट्रोड के स्थान से दूरी के साथ, क्षमता कम हो जाती है, क्योंकि पृथ्वी का क्रॉस-सेक्शन जिसके माध्यम से वर्तमान प्रवाह बढ़ता है। दूर के बिंदुओं पर विभव शून्य के करीब हैं। इस प्रकार, ग्राउंड इलेक्ट्रोड से पर्याप्त रूप से दूर के बिंदु, जिनकी क्षमता व्यावहारिक रूप से शून्य के बराबर है, शून्य क्षमता के बिंदु के रूप में काम कर सकते हैं। आमतौर पर कई दसियों मीटर की दूरी पर्याप्त होती है। संभावित वितरण वक्र की ढलान मिट्टी की चालकता पर निर्भर करती है: मिट्टी की चालकता जितनी अधिक होगी, वक्र का आकार उतना ही सपाट होगा, शून्य क्षमता के बिंदु उतने ही दूर स्थित होंगे।

वह प्रतिरोध जो ज़मीन धारा को प्रदान करती है, कहलाती है प्रतिरोध फैलाना. व्यवहार में, फैलने के प्रतिरोध का श्रेय मिट्टी को नहीं, बल्कि ग्राउंड इलेक्ट्रोड को दिया जाता है, और संक्षिप्त सशर्त शब्द " ज़मीनी प्रतिरोध». ग्राउंड प्रतिरोध ( Rzm) वोल्टेज अनुपात द्वारा निर्धारित किया जाता है ( उज़्म) धारा के शून्य विभव के बिंदु के सापेक्ष ग्राउंड इलेक्ट्रोड पर ( मैने नापा), ग्राउंड इलेक्ट्रोड के माध्यम से बह रहा है, इसलिए मुख्य गणना सुरक्षात्मक ग्राउंडिंगग्राउंड इलेक्ट्रोड के वर्तमान प्रसार प्रतिरोध को निर्धारित करने के लिए नीचे आता है। यह प्रतिरोध ग्राउंडिंग कंडक्टरों के आकार और संख्या, उनके बीच की दूरी, उनकी गहराई और मिट्टी की चालकता पर निर्भर करता है।

ग्राउंडिंग गणना के लिए एक योजना का चयन करना:

एक पंक्ति या सर्किट में (हम बाद में सिंगल ग्राउंडिंग पर विचार करेंगे, देखें ) संचालन के दौरान निर्मित की जा रही ग्राउंडिंग के प्रतिरोध, उसके आयाम, आकार और डिजाइन भाग को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। एक पंक्ति या ग्राउंडिंग सर्किट में ऊर्ध्वाधर ग्राउंडिंग कंडक्टर, क्षैतिज ग्राउंडिंग कंडक्टर और एक ग्राउंडिंग कंडक्टर होते हैं। वर्टिकल ग्राउंड इलेक्ट्रोड को एक निश्चित गहराई तक मिट्टी में दबा दिया जाता है।

क्षैतिज ग्राउंडिंग कंडक्टर ऊर्ध्वाधर ग्राउंडिंग कंडक्टरों को एक दूसरे से जोड़ते हैं। ग्राउंडिंग कंडक्टर ग्राउंड लूप को सीधे विद्युत पैनल से जोड़ता है।

इन ग्राउंडिंग कंडक्टरों के आयाम और संख्या, उनके बीच की दूरी, मिट्टी प्रतिरोधकता - ये सभी पैरामीटर गणना के लिए सीधे ग्राउंडिंग प्रतिरोध पर निर्भर करते हैं। नीचे दिए गए चित्र में चित्र. 2, सबसे आम ऊर्ध्वाधर कृत्रिम ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड (इलेक्ट्रोड) दिखाए गए हैं - एक त्रिकोण में, एक पंक्ति में और ग्राउंडिंग समोच्च के साथ:

चावल। 2

चावल। 3

ग्राउंडिंग की गणना के लिए सूत्र:

सुरक्षात्मक ग्राउंडिंग की मुख्य गणना ग्राउंड इलेक्ट्रोड के वर्तमान प्रसार प्रतिरोध को निर्धारित करने के लिए आती है। यह प्रतिरोध ग्राउंडिंग कंडक्टरों के आकार और संख्या, उनके बीच की दूरी, उनकी गहराई और मिट्टी की चालकता पर निर्भर करता है।

ग्राउंडिंग गणना का उद्देश्य ग्राउंडिंग छड़ों की संख्या और उन्हें जोड़ने वाली पट्टी की लंबाई निर्धारित करना है।

एक गोल धातु (छड़, पाइप) को एक पट्टी में बदलने के लिए: b = 2 d, जहां b पट्टी की चौड़ाई m में है, d छड़ का व्यास है, पाइप m में है और, तदनुसार, प्रति मोड़, व्यास है पट्टी का: d = 0.5 b; कोने को व्यास में बदलने के लिए: d = 0.95 b, जहां b, m में कोने के निकला हुआ किनारा की चौड़ाई है।

1. ग्राउंडिंग छड़ों के बीच की दूरी उनकी लंबाई के अनुपात से ली जाती है (चित्र 2 देखें), अर्थात:

ए = 1xL; ए = 2xL; ए = 3xL

कहाँ, ए - ग्राउंडिंग के बीच की दूरी; एल - छड़ की लंबाई (इलेक्ट्रोड), 1 - 3 अनुपात।

2. एक ऊर्ध्वाधर ग्राउंड इलेक्ट्रोड (रॉड) का वर्तमान प्रसार प्रतिरोध:

कहाँ, ρ eq - समतुल्य मृदा प्रतिरोधकता की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाएगी: ρ eq = Ψ ρ, Ψ - गुणन कारक जलवायु क्षेत्र , ρ — मृदा प्रतिरोधकता ओम म; एल - रॉड की लंबाई, मी; डी - इसका व्यास, मी; टी - पृथ्वी की सतह से छड़ के मध्य तक की दूरी, मी. (चित्र 3 देखें, एच 1 = 0.5एल + टी), एच- विषम मिट्टी (दो परतें) के लिए मिट्टी की ऊपरी परत की मोटाई।नीचे चित्र में. लघुगणक का उपयोग करके गणना के लिए 4 सूत्र और इलेक्ट्रोड स्थान:

चावल। 4 (लगभग जहां एच 1 = टी)

3. विषमांगी मिट्टी (दो-परत) में, समतुल्य मिट्टी प्रतिरोधकता सूत्र द्वारा पाई जाती है:

कहाँ - Ψ — मौसमी जलवायु गुणांक (तालिका 5); ρ 1, ρ 2 - मिट्टी की ऊपरी और निचली परतों की प्रतिरोधकता, क्रमशः, ओम मी (तालिका 5 देखें); एच - ऊपरी मिट्टी की परत की मोटाई, मी; टी - ऊर्ध्वाधर ग्राउंड इलेक्ट्रोड की गहराई (खाई की गहराई) टी = 0.5 - 0.8 मीटर।

4. आवश्यक ग्राउंडिंग कंडक्टरों की संख्या सूत्रों द्वारा निर्धारित की जाती है:

4.1 सन्निकटन विधि द्वारा (हम बाद में उदाहरणों में बताएंगे कि इस विधि का उपयोग कैसे करें):

जहां, k आईएसपी - ग्राउंडिंग छड़ों के बीच की दूरी का अनुपात (बिंदु 1 देखें), आर 1 = आर 0 - (बिंदु 2 देखें), आर न ही - नियामक आवश्यकताएंप्रतिरोध (PUE 1.7.101. या 1.7.103. पृष्ठ देखें ).

4.2 तालिकाओं का उपयोग करना (क्षैतिज ग्राउंडिंग प्रतिरोध को ध्यान में रखे बिना):

जहां, Ψ ऊर्ध्वाधर ग्राउंड इलेक्ट्रोड का मौसमी गुणांक है (तालिका 6, पृष्ठ देखें)। ); आर एन - ग्राउंडिंग डिवाइस के वर्तमान प्रसार के लिए सामान्यीकृत प्रतिरोध, नीचे तालिका 8 देखें):

तालिका 8

11/30/2011 को पोस्ट किया गया (11/30/2012 तक वैध)

ग्राउंडिंग उपकरणों की गणना मुख्य रूप से ग्राउंडिंग कंडक्टर की गणना के लिए नीचे आती है, क्योंकि ज्यादातर मामलों में ग्राउंडिंग कंडक्टर पीटीई और पीयूई के अनुसार यांत्रिक शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध की शर्तों के अनुसार स्वीकार किए जाते हैं। एकमात्र अपवाद रिमोट ग्राउंडिंग डिवाइस वाले इंस्टॉलेशन हैं। इन मामलों में, कनेक्टिंग लाइन और ग्राउंड इलेक्ट्रोड के श्रृंखला-जुड़े प्रतिरोधों की गणना की जाती है ताकि उनका कुल प्रतिरोध अनुमेय मूल्य से अधिक न हो।

हमारे देश के ध्रुवीय और उत्तरपूर्वी क्षेत्रों के लिए ग्राउंडिंग उपकरणों की गणना पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए। इन्हें पर्माफ्रॉस्ट मिट्टी की विशेषता होती है, जिनकी सतह परतों की प्रतिरोधकता सामान्य परिस्थितियों की तुलना में एक से दो गुना अधिक होती है। मध्य क्षेत्रयूएसएसआर।

यूएसएसआर के अन्य क्षेत्रों में ग्राउंडिंग कंडक्टरों के प्रतिरोध की गणना निम्नलिखित क्रम में की जाती है:

1. PUE के अनुसार आवश्यक ग्राउंडिंग डिवाइस r ZM का अनुमेय प्रतिरोध स्थापित किया गया है। यदि ग्राउंडिंग डिवाइस कई विद्युत प्रतिष्ठानों के लिए सामान्य है, तो ग्राउंडिंग डिवाइस का परिकलित प्रतिरोध सबसे कम आवश्यक है।

2. कृत्रिम ग्राउंड इलेक्ट्रोड का आवश्यक प्रतिरोध, अभिव्यक्तियों से समानांतर में जुड़े प्राकृतिक पृथ्वी इलेक्ट्रोड के उपयोग को ध्यान में रखते हुए निर्धारित किया जाता है।

(8-14)

जहां r зм खंड 1, R के अनुसार ग्राउंडिंग डिवाइस का अनुमेय प्रतिरोध है और कृत्रिम ग्राउंडिंग डिवाइस का प्रतिरोध है; आर ई-प्रतिरोध प्राकृतिक ग्राउंडिंग. गणना की गई मिट्टी की प्रतिरोधकता बढ़ते हुए कारकों को ध्यान में रखते हुए निर्धारित की जाती है जो गर्मियों में मिट्टी के सूखने और सर्दियों में ठंड को ध्यान में रखते हैं।

मिट्टी पर सटीक डेटा के अभाव में, आप तालिका का उपयोग कर सकते हैं। 8-1, जो प्रारंभिक गणना के लिए अनुशंसित औसत मिट्टी प्रतिरोध डेटा दिखाता है।

तालिका 8-1

प्रारंभिक गणना के लिए अनुशंसित मिट्टी और पानी की औसत प्रतिरोधकता

टिप्पणी। मिट्टी की प्रतिरोधकता मिट्टी के द्रव्यमान के 10-20% की आर्द्रता पर निर्धारित की जाती है

अधिक विश्वसनीय परिणाम प्राप्त करने के लिए, प्रतिरोधकता माप किया जाता है गर्म समयवर्ष (मई-अक्टूबर) यूएसएसआर के मध्य क्षेत्र में। मिट्टी की प्रतिरोधकता के मापा मूल्य के लिए, मिट्टी की स्थिति और वर्षा की मात्रा के आधार पर, सुधार कारक k को पेश किया जाता है, मिट्टी के सूखने और जमने के कारण होने वाले परिवर्तन को ध्यान में रखते हुए, यानी P cal = P k

4. एक ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड आर वी.ओ. का प्रसार प्रतिरोध निर्धारित किया जाता है। सूत्र तालिका. 8-3. ये सूत्र गोल स्टील या पाइप से बने रॉड इलेक्ट्रोड के लिए दिए गए हैं।

कोण स्टील से बने ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड का उपयोग करते समय, अभिव्यक्ति से गणना की गई कोण के समतुल्य व्यास को पाइप व्यास के बजाय सूत्र में प्रतिस्थापित किया जाता है

(8-15)

जहाँ b कोने की भुजाओं की चौड़ाई है।

5. ऊर्ध्वाधर ग्राउंडिंग कंडक्टरों की अनुमानित संख्या पहले से स्वीकृत उपयोग कारक पर निर्धारित की जाती है

(8-16)

जहां आर वी.ओ. - एक ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड के प्रसार का प्रतिरोध, खंड 4 में परिभाषित; आर और कृत्रिम ग्राउंड इलेक्ट्रोड का आवश्यक प्रतिरोध है; K i,v,zm - ऊर्ध्वाधर ग्राउंडिंग कंडक्टरों का उपयोग गुणांक।

तालिका 8-2

विभिन्न जलवायु क्षेत्रों के लिए बढ़ते गुणांक k का मान

ऊर्ध्वाधर ग्राउंडिंग कंडक्टरों के उपयोग के गुणांक तालिका में दिए गए हैं। 8-4 जब एक पंक्ति और एक मेज में व्यवस्थित किया जाता है। उन्हें समोच्च के साथ रखते समय 8-5

6. क्षैतिज इलेक्ट्रोड आरजी के प्रसार का प्रतिरोध तालिका में सूत्रों का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है। 8-3. ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड की पहले से स्वीकृत संख्या के लिए क्षैतिज इलेक्ट्रोड के उपयोग के गुणांक तालिका के अनुसार लिए गए हैं। 8-6 जब ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोडों को एक पंक्ति में और तालिका के अनुसार व्यवस्थित किया जाता है। 8-7 जब ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड समोच्च के साथ स्थित होते हैं।

7. ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड का आवश्यक प्रतिरोध अभिव्यक्तियों से क्षैतिज कनेक्टिंग इलेक्ट्रोड की चालकता को ध्यान में रखते हुए निर्दिष्ट किया जाता है

(8-17)

जहां आर जी क्षैतिज इलेक्ट्रोड के प्रसार का प्रतिरोध है, जिसे पैराग्राफ 6 में परिभाषित किया गया है; आर और कृत्रिम ग्राउंड इलेक्ट्रोड का आवश्यक प्रतिरोध है।

तालिका 8-3

विभिन्न ग्राउंड इलेक्ट्रोड के वर्तमान प्रसार के प्रतिरोध को निर्धारित करने के लिए सूत्र

तालिका 8-4

क्षैतिज युग्मन इलेक्ट्रोड के प्रभाव को ध्यान में रखे बिना, ऊर्ध्वाधर ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड, के और, वी, जेडएम के लिए उपयोग कारक, एक पंक्ति में रखे गए

तालिका 8-5

क्षैतिज संचार इलेक्ट्रोड के प्रभाव को ध्यान में रखे बिना, समोच्च के साथ रखे गए ऊर्ध्वाधर ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड, के और, वी, जेडएम के उपयोग गुणांक

तालिका 8-6

ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड की एक पंक्ति में क्षैतिज कनेक्टिंग इलेक्ट्रोड के उपयोग कारक K और, g, zm

तालिका 8-7

ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड के एक सर्किट में ऊर्ध्वाधर कनेक्टिंग इलेक्ट्रोड के उपयोग कारक K और, g, zm

8. ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड की संख्या तालिका के अनुसार उपयोग कारकों को ध्यान में रखते हुए निर्दिष्ट की गई है। 8-4 और 8-5:

प्लेसमेंट स्थितियों से ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड की संख्या अंततः स्वीकार की जाती है।

9. 1000 बनाम से ऊपर के इंस्टॉलेशन के लिए उच्च धाराएँग्राउंड फॉल्ट की स्थिति में, कनेक्टिंग कंडक्टरों के थर्मल प्रतिरोध को सूत्र (8-11) का उपयोग करके जांचा जाता है।

उदाहरण 1. निम्नलिखित डेटा के साथ 110/10 केवी सबस्टेशन के समोच्च ग्राउंडिंग सिस्टम की गणना करना आवश्यक है: 110 केवी पक्ष पर ग्राउंड दोष के दौरान ग्राउंडिंग के माध्यम से उच्चतम प्रवाह 3.2 केए है, ग्राउंड दोष के दौरान ग्राउंडिंग के माध्यम से उच्चतम प्रवाह 10 केवी साइड 42 ए है; सबस्टेशन निर्माण स्थल पर मिट्टी दोमट है; जलवायु क्षेत्र 2; इसके अतिरिक्त, 1.2 ओम के ग्राउंडिंग प्रतिरोध वाले एक केबल-सपोर्ट सिस्टम का उपयोग ग्राउंडिंग के रूप में किया जाता है।

समाधान 1. 110 केवी साइड के लिए, 0.5 ओम का ग्राउंडिंग प्रतिरोध आवश्यक है। 10 केवी साइड के लिए, सूत्र (8-12) के अनुसार, हमारे पास है:

जहां ग्राउंडिंग डिवाइस यू पर डिज़ाइन वोल्टेज की गणना 125 वी मानी जाती है, क्योंकि ग्राउंडिंग डिवाइस का उपयोग 1000 वी तक के वोल्टेज वाले सबस्टेशन इंस्टॉलेशन के लिए भी किया जाता है।

इस प्रकार, परिकलित प्रतिरोध rzm = 0.5 ओम माना जाता है।

2. कृत्रिम ग्राउंडिंग सिस्टम के प्रतिरोध की गणना केबल-सपोर्ट सिस्टम के उपयोग को ध्यान में रखकर की जाती है

3. प्रारंभिक गणना के लिए अनुशंसित तालिका के अनुसार ग्राउंड इलेक्ट्रोड (दोमट) के निर्माण स्थल पर मिट्टी की प्रतिरोधकता है। 8-1 1000 ओम मीटर है। 0.8 मीटर की गहराई पर क्षैतिज विस्तारित इलेक्ट्रोड के लिए बढ़ते गुणांक k 4.5 के बराबर हैं और तदनुसार, 0.5 - 0 की गहराई पर 2 - 3 मीटर लंबे ऊर्ध्वाधर रॉड इलेक्ट्रोड के लिए 1.8 हैं। 8 मी.

परिकलित प्रतिरोधकताएँ: क्षैतिज इलेक्ट्रोड P calc.g = 4.5x100 = 450 ओम मी के लिए; ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड के लिए गणना = 1.8x100 = 180 ओम मीटर।

4. एक ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड के फैलने का प्रतिरोध निर्धारित किया जाता है - तालिका से सूत्र का उपयोग करके जमीनी स्तर से 0.7 मीटर नीचे डुबोए जाने पर कोण संख्या 50 2.5 मीटर लंबा। 8-3:

जहाँ d= d y,ed= 0.95; बी = 0.95x0.95 = 0.0475 मीटर; टी =0.7 + 2.5/2 = 1.95 मीटर;

5. ऊर्ध्वाधर ग्राउंडिंग कंडक्टरों की अनुमानित संख्या पहले से स्वीकृत उपयोग कारक K और, zm = 0.6 के साथ निर्धारित की जाती है:

6. कोनों के ऊपरी सिरों पर वेल्डेड क्षैतिज इलेक्ट्रोड (40x4 मिमी2 स्ट्रिप्स) के फैलने का प्रतिरोध निर्धारित किया जाता है। सर्किट K और, g, zm में कोनों की संख्या के साथ कनेक्टिंग स्ट्रिप के उपयोग का गुणांक लगभग 100 है और तालिका के अनुसार अनुपात a/l = 2 है। 8-7 0.24 के बराबर है. तालिका के सूत्र के अनुसार समोच्च की परिधि के साथ फैलने वाली पट्टी का प्रतिरोध (एल = 500 मीटर)। 8-3 बराबर:

7. ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड का बेहतर प्रतिरोध

8. ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड की निर्दिष्ट संख्या तालिका से अपनाए गए उपयोग गुणांक K u, r, zm = 0.52 के साथ निर्धारित की जाती है। 8-5 एन = 100 और ए/एल = 2 के साथ:

अंततः 116 कोने स्वीकृत हुए।

सर्किट के अलावा, उपकरण से 0.8-1 मीटर की दूरी पर स्थित क्षेत्र पर अनुदैर्ध्य पट्टियों का एक ग्रिड स्थापित किया जाता है, जिसमें हर 6 मीटर पर अनुप्रस्थ कनेक्शन होते हैं। इसके अतिरिक्त, प्रवेश द्वारों और प्रवेश द्वारों पर संभावनाओं को बराबर करने के लिए, जैसे साथ ही सर्किट के किनारों पर गहरी पट्टियां बिछाई जाती हैं। ये बेहिसाब क्षैतिज इलेक्ट्रोड समग्र ग्राउंडिंग प्रतिरोध को कम करते हैं, उनकी चालकता सुरक्षा मार्जिन में चली जाती है।

9. 40 × 4 मिमी 2 पट्टी के थर्मल प्रतिरोध की जाँच की जाती है।

शॉर्ट-सर्किट स्थितियों के तहत थर्मल प्रतिरोध स्थितियों के आधार पर न्यूनतम स्ट्रिप क्रॉस-सेक्शन। दिए गए शॉर्ट-सर्किट धारा प्रवाह समय पर सूत्र (8-11) में जमीन पर। tп = 1.1 इसके बराबर है:

इस प्रकार, 40 × 4 मिमी 2 की एक पट्टी थर्मल प्रतिरोध की स्थिति को संतुष्ट करती है।

उदाहरण 2. निम्नलिखित डेटा के साथ 400 केवीए की शक्ति वाले दो 6/0.4 केवी ट्रांसफार्मर के साथ एक सबस्टेशन की ग्राउंडिंग की गणना करना आवश्यक है: 6 केवी पक्ष पर ग्राउंड फॉल्ट के दौरान ग्राउंडिंग के माध्यम से अधिकतम धारा 18 ए है; निर्माण स्थल पर मिट्टी मिट्टी है; जलवायु क्षेत्र 3; इसके अतिरिक्त, 9 ओम के प्रसार प्रतिरोध वाली जल आपूर्ति का उपयोग ग्राउंडिंग के रूप में किया जाता है।

समाधान। इसके साथ एक ग्राउंडिंग सिस्टम बनाने की योजना बनाई गई है बाहरवह भवन जिससे सबस्टेशन सटा हुआ है, ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोडों को 20 मीटर लंबी एक पंक्ति में व्यवस्थित किया गया है; सामग्री - 20 मिमी के व्यास के साथ गोल स्टील, विसर्जन विधि - स्क्रू-इन; ऊर्ध्वाधर छड़ों के ऊपरी सिरे, 0.7 मीटर की गहराई तक डूबे हुए, उसी स्टील से बने क्षैतिज इलेक्ट्रोड से वेल्डेड होते हैं।

1. 6 केवी साइड के लिए, ग्राउंडिंग प्रतिरोध की आवश्यकता होती है, जो सूत्र (8-12) द्वारा निर्धारित होता है:

जहां ग्राउंडिंग डिवाइस पर डिज़ाइन वोल्टेज 125 वी माना जाता है, क्योंकि ग्राउंडिंग डिवाइस 6 और 0.4 केवी पक्षों के लिए सामान्य है।

PUE के अनुसार, ग्राउंडिंग प्रतिरोध 4 ओम से अधिक नहीं होना चाहिए। इस प्रकार, परिकलित ग्राउंडिंग प्रतिरोध rzm = 4 ओम है।

2. कृत्रिम ग्राउंडिंग सिस्टम के प्रतिरोध की गणना समानांतर ग्राउंडिंग शाखा के रूप में जल आपूर्ति प्रणाली के उपयोग को ध्यान में रखकर की जाती है

3. गणना के लिए अनुशंसित तालिका के अनुसार ग्राउंडिंग निर्माण स्थल (मिट्टी) पर मिट्टी का प्रतिरोध है। 8-1 70 ओम*मीटर है। तालिका के अनुसार तीसरे जलवायु क्षेत्र के लिए बढ़ते गुणांक k। 0.7 मीटर की गहराई पर क्षैतिज इलेक्ट्रोड के लिए 8-2 को 2.2 के बराबर लिया जाता है और 0.5-0.8 मीटर के ऊपरी सिरे की गहराई पर 2-3 मीटर लंबे ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड के लिए 1.5 के बराबर लिया जाता है।

परिकलित मृदा प्रतिरोधकता:

क्षैतिज इलेक्ट्रोड के लिए P calc.g = 2.2 × 70 = 154 ओम*मीटर;

ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड के लिए P calc.v = 1.5x70 = 105 ओम*मीटर।

4. 20 मिमी व्यास और 2 मीटर लंबाई वाली एक छड़ का प्रसार प्रतिरोध तब निर्धारित किया जाता है जब इसे तालिका के सूत्र का उपयोग करके जमीनी स्तर से 0.7 मीटर नीचे डुबोया जाता है। 8-3:

5. ऊर्ध्वाधर ग्राउंडिंग कंडक्टरों की अनुमानित संख्या पहले से स्वीकृत उपयोग कारक K और पर निर्धारित की जाती है। जी. zm = 0.9

6. ऊर्ध्वाधर छड़ों के ऊपरी सिरों पर वेल्डेड, 20 मिमी व्यास वाले गोल स्टील से बने क्षैतिज इलेक्ट्रोड का प्रसार प्रतिरोध निर्धारित किया जाता है।

लगभग 6 की संख्या वाली छड़ों की एक पंक्ति में क्षैतिज इलेक्ट्रोड के उपयोग का गुणांक और छड़ों के बीच की दूरी और छड़ों की लंबाई का अनुपात तालिका के अनुसार a/l = 20/5x2 = 2 है। 8-6 को 0.85 के बराबर लिया जाता है।

क्षैतिज इलेक्ट्रोड का प्रसार प्रतिरोध तालिका के सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है। 8-3 और 8-8:

तालिका 8-8

माप के सापेक्ष प्रतिरोध वृद्धि कारक प्रतिरोधकतायूएसएसआर के मध्य क्षेत्र के लिए मिट्टी (या ग्राउंडिंग प्रतिरोध)।

टिप्पणियाँ: 1) 1 पर लागू होता है यदि मापा गया मान पी (आरएक्स) लगभग न्यूनतम मान से मेल खाता है (मिट्टी गीली है - माप का समय वर्षा से पहले था) बड़ी मात्रावर्षण);

2) k2 लागू किया जाता है यदि मापा गया मान P (Rx) लगभग औसत मान से मेल खाता है (औसत आर्द्रता की मिट्टी - माप का समय थोड़ी मात्रा में वर्षा से पहले था);

3) यदि मापा गया मान P (Rx) लगभग मेल खाता है तो k3 लागू किया जाता है उच्चतम मूल्य(मिट्टी सूखी है - माप के समय से पहले थोड़ी मात्रा में वर्षा हुई थी)।

7. ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड के प्रसार के लिए बेहतर प्रतिरोध

8. ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड की निर्दिष्ट संख्या उपयोगिता कारक K और का उपयोग करके निर्धारित की जाती है। जी.जेडएम = 0.83, तालिका से अपनाया गया। 8-4 n = 5 और a/l = 20/2x4 = 2.5 के साथ (क्षैतिज इलेक्ट्रोड की चालकता को ध्यान में रखते हुए ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड की संख्या को कम करने की स्थिति से 6 के बजाय n = 5 लिया जाता है)

अंत में चार ऊर्ध्वाधर छड़ें अपनाई जाती हैं, जिनमें फैलने वाला प्रतिरोध गणना की गई तुलना में थोड़ा कम होता है।

औद्योगिक विद्युत आपूर्ति पुस्तिका से अंश

ए. ए. फेडोरोव और जी. वी. सेर्बिनोव्स्की के सामान्य संपादकीय के तहत