So ermitteln Sie die richtige Anzahl von Erdungselektroden (Streifen, Platten und Rohre) - Teil 2

QUICKTIPP: Anzahl der AUSLÖSUNGEN einer Kamera feststellen (Juni 2019).

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Anonim

So ermitteln Sie die richtige Anzahl von Erdungselektroden (Streifen, Platten und Rohre) - Teil 2

Fortsetzung vom ersten Teil:
So ermitteln Sie die richtige Anzahl von Erdungselektroden (Streifen, Platten und Rohre) - Teil 1

2. Berechnen Sie die Anzahl der Plattenerdung

Der Erdwiderstand der Einzelplattenelektrode wird nach IS 3040 berechnet:

R = ρ / A√ (3.14 / A)

Woher:

ρ = Widerstandsfähigkeit des Bodens (Ω Meter),
A = Fläche auf beiden Seiten der Platte (m2),

Beispiel: Berechne die Anzahl der CI-Erdungsplatten von 600 × 600 mm, das System hat einen Fehlerstrom von 65 kA für 1 s und einen Bodenwiderstand von 100 Ω-Metern.

Stromdichte an der Oberfläche der Erdelektrode (gemäß IS 3043):

  • Max. Zulässige Stromdichte I = 7, 57 × 1000 / (√ρxt) A / m2
  • Max. Zulässige Stromdichte = 7, 57 × 1000 / (√100X1) = 757 A / m2
  • Oberfläche beider Seiten der einzelnen 600 × 600 mm Platte = 2 × L × B = 2 × 0, 06 × 0, 06 = 0, 72 m²
  • Max. Strom geteilt durch eine Erdungsplatte = Stromdichte x Oberfläche der Elektrode
  • Max. Strom, der von einer Erdungsplatte abgeleitet wird = 757 × 0, 72 = 545, 04 Ampere
  • Widerstand der Erdungsplatte (isoliert) (R) = ρ / A√ (3.14 / A)
  • Widerstand der Erdungsplatte (isoliert) (R) = 100 / 0, 72x√ (3, 14 / 0, 072) = 290, 14 Ω
  • Anzahl der Erdungsplatten erforderlich = Fault Current / Max.current dissipated by one Erdungsrohr.
  • Anzahl erforderlicher Erdungsplatten = 65000 / 545.04 = 119 No's.
  • Gesamtanzahl erforderlicher Erdungsplatten = 119 No's.
  • Gesamtwiderstand von 119 Nr. Der Erdungsplatte = 290, 14 / 119 = 2, 438 Ω.

3. Berechnung des Widerstandes der Bared-Erdungsleiste

1) Berechnung für den Erdungswiderstand von vergrabenen Streifen (gemäß IEEE)

Der Erdwiderstand eines im Boden vergrabenen Stabs ist:

R = ρ / Px3.14xL (loge (2xLxL / Bxh) + Q)

Woher:

ρ = Widerstandsfähigkeit des Bodens (Ω Meter),
h = Tiefe der Elektrode (Meter),
w = Breite des Streifens oder Durchmesser des Leiters (Meter)
L = Länge des Streifens oder Leiters (Meter)
P und Q sind Koeffizienten

2) Berechnung für den Erdwiderstand von vergrabenen Streifen (gemäß IS 3043)

Der Erdwiderstand eines im Boden vergrabenen Stabs ist:

R = 100xρ / 2 × 3, 14 × L (loge (2 × L × L / Wxt))

Woher:

ρ = Widerstandsfähigkeit des Bodens (Ω Meter),
L = Länge des Streifens oder Leiters (cm)
w = Breite des Streifens oder Durchmesser des Leiters (cm)
t = Tiefe der Beerdigung (cm)

Beispiel: Erdungswiderstand des Erdungsstreifens / -drahts von 36 mm Durchmesser berechnen, 262 Meter lang, eingegraben bei 500 mm Tiefe im Boden, Bodenwiderstand ist 65 Ω Meter.

Hier:

R = Widerstand des Erdstabs in W.
r = Widerstand des Bodens (Ω Meter) = 65 Ω Meter
l = Länge der Stange (cm) = 262 m = 26200 cm
d = Innendurchmesser der Stange (cm) = 36 mm = 3, 6 cm
h = Tiefe des vergrabenen Streifens / Stabs (cm) = 500 mm = 50 cm

  • Widerstand des Erdungsstreifens / Leiters (R) = ρ / 2 × 3, 14 × L (loge (2 × L × L / Wt))
  • Widerstand der Erdungsleiste / Leiter (R) = 65/2 × 3.14x26200xln (2x26200x26200 / 3.6 × 50)
  • Widerstand der Erdungsleiste / Leiter (R) = = 1, 7 Ω

4. Berechnen Sie Min. Querschnittsfläche des Erdleiters

Querschnitt des Erdungsleiters nach IS 3043

(A) = (Wenn x t) / K

Woher:

t = Fehlerstromzeit (Sekunde).
K = Materialkonstante.

Beispiel: Querschnitt berechnen Bereich von GI Erdungsleiter für System hat 50KA Fehlerstrom für 1 Sekunde. Die Korrosion beträgt 1, 0% pro Jahr und die Anzahl der Ersatzjahre beträgt 20 Jahre.

Querschnitt des Erdungsleiters (A) = (Wenn x√t) / K

Hier:

If = 50000 Amp
T = 1 Sekunde
K = 80 ( Materialkonstante, für GI = 80, Kupfer K = 205, Aluminium K = 126 ).

  • Querschnitt des Erdungsleiters (A) = (50000 × 1) / 80
  • Querschnittsfläche des Erdungsleiters GI (A) = 625 Sq.mm
  • Korrosionsbeihilfe = 1, 0% pro Jahr und Anzahl der Jahre vor dem Austausch = 20 Jahre
  • Gesamttoleranz = 20 x 1, 0% = 20%
  • Sicherheitsfaktor = 1, 5
  • Erforderliche Erdungsleitergröße = Querschnittsfläche x Gesamthöhe x Sicherheitsfaktor
  • Erforderliche Erdungsleitergröße = 1125 Sq.mm sagen 1200 Sq.mm
  • Daher gilt 1Nox12x100 mm GI Streifen oder 2Nox6 x 100 mm GI Streifen

Daumenregel zur Berechnung der Anzahl der Erdungsstangen

Der ungefähre Erdungswiderstand der Stab / Rohr-Elektroden kann wie folgt berechnet werden:

Erdwiderstand der Stab- / Rohrelektroden:

R = K x ρ / L

Woher:

ρ = Widerstand der Erde in Ohm-Meter
L = Länge der Elektrode in Meter.
d = Durchmesser der Elektrode in Meter.
K = 0, 75 wenn 25 <L / d <100.
K = 1 wenn 100 <L / d <600
K = 1, 2 o / l, wenn 600 <L / d <300

Die Anzahl der Elektroden ergibt sich durch Gleichung von R (d) = (1, 5 / N) x R

Woher:

R (d) = Gewünschter Erdwiderstand
R = Widerstand der einzelnen Elektrode
N = Anzahl der parallel installierten Elektroden im Abstand von 3 bis 4 Metern.

Beispiel: Berechnen Sie den Widerstand der Erdungsleitung und die Anzahl der Elektroden, um einen Erdungswiderstand von 1 Ω zu erhalten, den Bodenwiderstand von ρ = 40, Länge = 2, 5 Meter, Durchmesser der Leitung = 38 mm .

Hier:

L / d = 2, 5 / 0, 038 = 65, 78, also K = 0, 75

  • Der Erdwiderstand der Rohrelektroden R = K x ρ / L = 0, 75 · 65, 78 = 12 Ω
  • Eine Elektrode der Erdungswiderstand beträgt 12 Ω .
  • Um einen Erdwiderstand von 1 Ω zu erhalten, ist die Gesamtzahl der erforderlichen Elektroden = (1, 5 × 12) / 1 = 18 Nr

Berechnung des Widerstands und der Anzahl der Erdungsstangen

Referenz : Gemäß EHV Transmission Line Reference Book Seite: 290 und Electrical Transmission & Distribution Nachschlagewerk Westinghouse Electric Corporation, Abschnitt-I Seite: 570-590.

Erdungswiderstand einzelner Stäbe:

R = ρx (ln (2L / a) -1) / (2 × 3, 14xL)

Erdungswiderstand von parallelen Stäben:

R = ρx (ln (2L / A) / (2 × 3, 14xL)

Woher:

L = Länge der Stange im Boden Meter,
a = Radius des Stabmessers
ρ = Erdungswiderstand, Ohmmeter
A = √ (axS)
S = Stabtrennung Meter

Erdungsstangenanordnungen

Der Faktor wirkt sich auf den Bodenwiderstand aus

Der NEC-Code erfordert eine Mindestlänge der Erdungselektrode von 2, 5 Metern (8, 0 Fuß), um mit dem Boden in Kontakt zu kommen. Es gibt jedoch einige Faktoren, die den Bodenwiderstand eines Bodensystems beeinflussen:

  • Länge / Tiefe der Masseelektrode : doppelte Länge, reduzieren Sie den Erdungswiderstand um bis zu 40%.
  • Durchmesser der Masseelektrode : doppelter Durchmesser, geringerer Erdungswiderstand um nur 10%.
  • Anzahl der Masseelektroden : Platzieren Sie zusätzliche Elektroden, um die Effektivität zu erhöhen, mindestens gleich der Tiefe der Masseelektroden.
  • Bodensystem-Design : einzelne Erdungsstange zur Bodenplatte.

Die GI Erdungsleitergrößen für verschiedene Geräte

NeinAusrüstungMasse Streifengröße
1HT Schaltanlagen, Strukturen, Kabelrinnen & Zaun, Schienen, Tor und Stahlsäule55 X 6 mm (GI)
2Lichtabweiser25 X 3 mm (Kupfer)
3PLC-Panel25 X 3 mm (Kupfer)
4DG & Transformer Neutral50X6 mm (Kupfer)
5Transformatorkörper50 × 6 mm (GI)
6Steuerungs- und Relais-Panel25 X 6 mm (GI)
7Lighting Panel & Lokales Panel25 X 6 mm (GI)
8Verteilerkasten25 X 6 mm (GI)

9

Motor bis 5, 5 kw4 mm2 (GI)
10Motor 5, 5 kW bis 55 kW25 X 6 mm (GI)
11Motor 22 kw bis 55 kw40 X 6 mm (GI)
12Motor über 55 kw55 X 6 mm (GI)

Auswahl des Erdungssystems:

Installationen / Isc KapazitätIR-Wert erforderlichBodentyp / WiderstandErdsystem
Haus halten Erdung / 3kA 8 OhmNormaler Boden / bis 50 OhmmeterEinzelelektrode
Sandboden / zwischen 50 bis 2000 OhmmeterEinzelelektrode
Rocky Soil / Mehr als 2000 OhmmeterMehrere Elektroden
Geschäftsräume, Büro / 5kA 2 OhmNormaler Boden / bis 50 OhmmeterEinzelelektrode
Sandboden / zwischen 50 bis 2000 OhmmeterMehrere Elektroden
Rocky Soil / Mehr als 2000 OhmmeterMehrere Elektroden
Transformatoren, Umspannwerkserdung, LT-Linienausrüstung / 15kA weniger als 1 OhmNormaler Boden / bis 50 OhmmeterEinzelelektrode
Sandboden / zwischen 50 bis 2000 OhmmeterMehrere Elektroden
Rocky Soil / Mehr als 2000 OhmmeterMehrere Elektroden
LA, Hochstromgeräte./ 50kA weniger als 1 OhmNormaler Boden / bis 50 OhmmeterEinzelelektrode
Sandboden / zwischen 50 bis 2000 OhmmeterMehrere Elektroden
Rocky Soil / Mehr als 2000 OhmmeterMehrere Elektroden
PRS, UTS, RTUs, Datenverarbeitungszentrum usw./5KA weniger als 0, 5 OhmNormaler Boden / bis 50 OhmmeterEinzelelektrode
Sandboden / zwischen 50 bis 2000 OhmmeterMehrere Elektroden
Rocky Soil / Mehr als 2000 OhmmeterMehrere Elektroden

Größe des Erdungsleiters

Ref IS 3043 und Handbuch zu BS 7671: Die Lee Verdrahtungsvorschriften von Trevor E. Marks.

Größe des Erdungsleiters
Fläche des Phasenleiters S (mm2)Bereich der Erdungsleiter (mm2) Wenn es das gleiche Material wie Phasenleiter istBereich der Erdungsleitung (mm2) Wenn es nicht das gleiche Material wie der Phasenleiter ist
S <16 mm2SSX (k1 / k2)
16 mm2 16 mm216X (k1 / k2)
S> 35 mm2S / 2SX (k1 / 2k2)
K1 ist der Wert des Phasenleiters, k2 ist der Wert des Erdleiters
Wert von K für GI = 80, Alu = 126, Cu = 205 für 1 Sek

Standard Erdungsband / Platte / Rohr / Kabelgewicht

GI Erdungsstreifen:

Größe (mm2)Gewicht
20 x 3500 g pro Meter
25 x 3600 g pro Meter
25 x 61/200 Kg pro Meter
32 x 61/600 kg pro Meter
40 x 62 kg pro Meter
50 x 62/400 Kg pro Meter
65 x 105/200 Kg pro Meter
75 x 127/200 Kg pro Meter

GI Erdungsplatte

TellerGewicht
600 x 600 x 3 mm10 kg App.
600 x 600 x 4 mm12 kg App.
600 x 600 x 5 mm15 Kg App.
600 x 600 x 6 mm18 Kg App.
600 x 600 x 12 mm36 Kg App.
1200 x 1200 x 6 mm70 kg App.
1200 x 1200 x 12 mm140 kg App.

GI Erdungsrohr

RohrGewicht
3 Meter lange Wirtschaftsinformatik5 kg App.
3 Meter lange Wirtschaft9 Kg App.
4, 5 Meter (15 'lange Wirtschaftsinformatik)5 kg App.
4, 5 Meter (15 'lange Wirtschaftsinformatik)9 Kg App.
4, 5 Meter (15 'lange Wirtschaftsinformatik)14 Kg App

GI Erdungskabel

TellerGewicht
6 Schw5 Meter in 1 Kg
8 Swg9 Meter in 1 Kg

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