จำเป็นต้องมีห่วงกราวด์เพื่อป้องกันผู้คนจากไฟฟ้าช็อต สำหรับการป้องกันฟ้าผ่า จะมีการสร้างอุปกรณ์สายดินแยกต่างหากซึ่งไม่ได้เชื่อมต่อกับห่วงกราวด์ป้องกัน เพื่อสร้างอย่างถูกต้อง จำเป็นต้องมีการคำนวณ

อุปกรณ์ต่อสายดิน (GD) มีพารามิเตอร์ที่เรียกว่าความต้านทานการแพร่กระจายหรือความต้านทานเพียงอย่างเดียว มันแสดงให้เห็นว่าตัวนำที่ดีแค่ไหน กระแสไฟฟ้าคือความทรงจำนี้ สำหรับการติดตั้งระบบไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้น 380 V ความต้านทานการแพร่กระจายของเครื่องชาร์จไม่ควรเกิน 30 โอห์ม ที่ สถานีย่อยหม้อแปลงไฟฟ้า– 4 โอห์ม สำหรับวงจรกราวด์ของอุปกรณ์ทางการแพทย์และอุปกรณ์กล้องวงจรปิด ห้องเซิร์ฟเวอร์ บรรทัดฐานจะตั้งค่าแยกกันและอยู่ในช่วง 0.5 ถึง 1 โอห์ม

หน้าที่ในการคำนวณอุปกรณ์ต่อสายดินคือการกำหนดจำนวนและตำแหน่งของตัวนำสายดินในแนวตั้งและแนวนอนที่เพียงพอต่อการรับความต้านทานที่ต้องการ

การหาค่าความต้านทานของดิน

ผลการคำนวณดินได้รับอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญจากลักษณะของดิน ณ บริเวณที่เกิดการก่อสร้าง ซึ่งเรียกว่าความต้านทาน (⍴) สำหรับดินแต่ละประเภทมีค่าที่คำนวณได้ระบุไว้ในตาราง

ความต้านทานของดินขึ้นอยู่กับความชื้นและอุณหภูมิ ในฤดูหนาวซึ่งมีจุดเยือกแข็งสูงสุด และในฤดูร้อนในช่วงฤดูแล้ง ความต้านทานจะถึงค่าสูงสุด เพื่อคำนึงถึงอิทธิพลของสภาพอากาศที่มีต่อค่า ⍴ จึงมีการแนะนำการแก้ไขสำหรับเขตภูมิอากาศ

หากเป็นไปได้ ให้ทำการวัดก่อนการคำนวณ ความต้านทาน.

ประเภทของตัวนำกราวด์และการคำนวณความต้านทาน

อิเล็กโทรดกราวด์อาจเป็นแบบธรรมชาติหรือเทียมก็ได้ และทั้งสองชนิดใช้เพื่อสร้างอุปกรณ์กราวด์ คำนวณผลกระทบ ตัวแทนสายดินตามธรรมชาติ(ฐานรากคอนกรีตเสริมเหล็ก, เสาเข็ม) กับปริมาณความต้านทานการแผ่กระจายเป็นเรื่องยากทำได้ง่ายกว่าโดยการวัดที่หน้างาน ความต้านทานของตัวนำสายดินตามธรรมชาติที่ยาวกว่า 100 ม. สามารถดูได้จากตาราง

หากค่า ⍴ แตกต่างจาก 100 Ω∙m ค่า R จะถูกคูณด้วยอัตราส่วน ⍴/100

เช่น ตัวนำสายดินเทียมใช้ข้อต่อ ท่อ เหล็กฉากหรือแถบเหล็ก ความต้านทานของแต่ละรายการคำนวณโดยใช้สูตรของตัวเองที่แสดงในตาราง

ความต้านทานต่อการแพร่กระจายของอิเล็กโทรดกราวด์เดี่ยว

ประเภทของอิเล็กโทรดกราวด์	สูตรการคำนวณ
อิเล็กโทรดแนวตั้งทำจากเหล็กเสริมแรงทรงกลมหรือท่อ ปลายด้านบนอยู่ต่ำกว่าระดับพื้นดิน
อิเล็กโทรดแนวตั้งทำจากเหล็กฉาก ปลายด้านบนอยู่ต่ำกว่าระดับพื้นดิน
อิเล็กโทรดแนวตั้งของเหล็กเสริมกลมหรือท่อ ปลายด้านบนเหนือระดับพื้นดิน
อิเล็กโทรดเหล็กแถบแนวนอน
อิเล็กโทรดแนวนอนทำจากเหล็กเสริมแรงทรงกลมหรือท่อ
อิเล็กโทรดเพลท (วางในแนวตั้ง)
อิเล็กโทรดแนวตั้งทำจากเหล็กเสริมกลมหรือเหล็กฉาก
อิเล็กโทรดแนวนอนทำจากเหล็กเสริมแรงทรงกลมหรือเหล็กเส้น

ค่าของตัวแปรในสูตร:

ตอนนี้คำนวณความต้านทานรวมของหมุดกราวด์เทียมแล้ว:

เราคำนวณความต้านทานของตัวนำที่เชื่อมต่ออิเล็กโทรดกราวด์แนวตั้งโดยใช้สูตร:

และค่าความต้านทานรวมของอุปกรณ์กราวด์

หากความต้านทานที่คำนวณได้ของกราวด์กราวด์ไม่เพียงพอ เราจะเพิ่มจำนวนอิเล็กโทรดกราวด์แนวตั้งหรือเปลี่ยนประเภทของอิเล็กโทรดกราวด์ เราคำนวณซ้ำจนกว่าจะได้ค่าความต้านทานที่ต้องการ

มาตรฐาน > ทุกอย่างเกี่ยวกับการต่อสายดิน

การคำนวณอุปกรณ์กราวด์

การคำนวณอุปกรณ์กราวด์ขึ้นอยู่กับการคำนวณอิเล็กโทรดกราวด์เป็นหลักเนื่องจากในกรณีส่วนใหญ่ตัวนำกราวด์จะได้รับการยอมรับตามเงื่อนไข ความแข็งแรงทางกลและความต้านทานการกัดกร่อน ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือการติดตั้งด้วยอุปกรณ์ต่อสายดินระยะไกล ในกรณีเหล่านี้ ความต้านทานของสายเชื่อมต่อและความต้านทานของอิเล็กโทรดกราวด์จะถูกคำนวณตามลำดับเพื่อให้ความต้านทานรวมไม่เกินค่าที่คำนวณได้
ความต้านทานต่อสายดินคำนวณตามลำดับต่อไปนี้:
1. มีการสร้างความต้านทานที่อนุญาตของอุปกรณ์สายดินที่ต้องการโดย PUE. หากอุปกรณ์ต่อสายดินใช้ร่วมกับการติดตั้งระบบไฟฟ้าหลาย ๆ เครื่อง ความต้านทานที่คำนวณได้ของอุปกรณ์ต่อสายดินนั้นจำเป็นน้อยที่สุด
2. หาความต้านทานที่ต้องการของอิเล็กโทรดกราวด์ประดิษฐ์ โดยคำนึงถึงการใช้อิเล็กโทรดกราวด์ธรรมชาติที่ต่อขนานกันจากนิพจน์

ที่ไหน - ความต้านทานการออกแบบอุปกรณ์ต่อสายดินตามข้อถือสิทธิข้อ 1;- ความต้านทานต่อสายดินเทียม- ความต้านทานของอิเล็กโทรดกราวด์ตามธรรมชาติ
3. ความต้านทานที่คำนวณได้ของดินถูกกำหนดโดยคำนึงถึงปัจจัยที่เพิ่มขึ้นซึ่งคำนึงถึงการทำให้ดินแห้งในฤดูร้อนและการแช่แข็งในฤดูหนาว
ในกรณีที่ไม่มีข้อมูลที่ถูกต้องบนดิน คุณสามารถใช้ตารางได้ 12-1 ซึ่งแสดงข้อมูลความต้านทานดินโดยเฉลี่ยที่แนะนำ การคำนวณเบื้องต้น.

ตารางที่ 12-1 ความต้านทานของดิน

ชื่อดิน	ความต้านทานร , โอห์ม Ch ม	ชื่อดิน	ความต้านทานร , โอห์ม Ch ม
ดินเหนียว (ชั้น 7-10 ม. จากนั้นเป็นหินกรวด) ดินหิน (ชั้น 1-3 ม. แล้วเป็นกรวด) ดินสวน หินปูน ดินเหลือง มาร์ล ทราย ทรายหยาบกับก้อนหิน หิน	70 100 50 2000 250 2000 500 1000 4000	ดินร่วน ดินร่วนปนทราย พีท เชอร์โนเซม น้ำ: ไม่ได้ปู การเดินเรือ บ่อน้ำ แม่น้ำ	100 300 20 30 50 3 50 100
หมายเหตุ: ความต้านทานของดินถูกกำหนดที่ความชื้น 10-20% โดยน้ำหนักและที่ความลึก 1.5 ม.

การเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์เค สำหรับเขตภูมิอากาศต่างๆ แสดงไว้ในตาราง 12-2 สำหรับอิเล็กโทรดแนวนอนและแนวตั้ง
4. กำหนดความต้านทานการแพร่กระจายของอิเล็กโทรดแนวตั้งหนึ่งอันตามสูตรจากตาราง 12-3. สูตรเหล่านี้กำหนดไว้สำหรับอิเล็กโทรดแบบแท่งที่ทำจากเหล็กกลมหรือท่อ เมื่อใช้มุมสำหรับอิเล็กโทรดแนวตั้ง เส้นผ่านศูนย์กลางที่เท่ากันของมุมจะถูกแทนที่ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลาง

ที่ไหนข - ความกว้างของด้านข้างของมุม

ตารางที่ 12-2 k ค่าสัมประสิทธิ์สำหรับเขตภูมิอากาศที่แตกต่างกัน

ข้อมูลที่แสดงลักษณะเขตภูมิอากาศและประเภทของอิเล็กโทรดที่ใช้	โซนภูมิอากาศ
1. ลักษณะภูมิอากาศของโซน: อุณหภูมิเฉลี่ยในระยะยาว (มกราคม), °С เฉลี่ยระยะยาว อุณหภูมิสูงสุด(กรกฎาคม), °С ปริมาณน้ำฝนเฉลี่ย ซม ระยะเวลาที่น้ำกลายเป็นน้ำแข็ง, วัน 2. ค่าสัมประสิทธิ์เค ก) เมื่อใช้อิเล็กโทรดแท่งยาว 2-3 ม. และความลึกของยอดคือ 0.5-0.8 ม. b) เมื่อใช้อิเล็กโทรดแบบขยายและความลึกของยอดคือ 0.8 ม	-20 ถึง -15 จาก +16 ถึง +18 40 190-170 1,8-2,0 4,5-7,0	-14 ถึง -10 จาก +18 ถึง +22 50 150 1,5-1,8 3,5-4,5	-10 ถึง 0 จาก +22 ถึง +24 50 100 1,4-1,6 2,0-2,5	ตั้งแต่ 0 ถึง +5 จาก +24 ถึง +26 30-50 0 1,2-1,4

ตารางที่ 12-3 การคำนวณความต้านทานการแพร่กระจายของอิเล็กโทรดหนึ่งอัน

ประเภทอิเล็กโทรดกราวด์	ตำแหน่งอิเล็กโทรดกราวด์	สูตร	คำอธิบาย
แนวตั้งที่พื้นผิวดิน
แนวตั้งต่ำกว่าระดับพื้นดิน
แนวนอนขยายออกไปต่ำกว่าระดับพื้นดิน			ข - ความกว้างของเส้น; ถ้าดินมีเส้นผ่านศูนย์กลางกลม d แล้ว b=2d
Lamellar แนวตั้งต่ำกว่าระดับพื้นดิน			ก และ ข - ขนาดของด้านข้างของแผ่น
วงกลมแนวนอนด้านล่างระดับพื้นดิน			ข -ความกว้างของเส้น; หากอิเล็กโทรดกราวด์มีเส้นผ่านศูนย์กลางกลม d แล้ว b = 2d

5. กำหนดจำนวนตัวนำสายดินแนวตั้งโดยประมาณ n ที่ปัจจัยการใช้งานที่ยอมรับก่อนหน้านี้:

ที่ไหน - ความต้านทานที่ต้องการของอิเล็กโทรดกราวด์เทียม
ค่าสัมประสิทธิ์การใช้ตัวนำกราวด์ในแนวตั้งแสดงไว้ในตาราง 1 12-4 ถ้าเรียงกันเป็นแถวและตั้งโต๊ะ 12-5 ในกรณีที่จัดวางตามแนวเส้นขอบโดยไม่คำนึงถึงอิทธิพลของอิเล็กโทรดคัปปลิ้งแนวนอน
6. กำหนดความต้านทานต่อการแพร่กระจายของอิเล็กโทรดแนวนอนตามสูตรจากตาราง 12-3. อัตราการใช้อิเล็กโทรดแนวนอนสำหรับก่อน หมายเลขที่ยอมรับอิเล็กโทรดแนวตั้งจะถูกยึดตามตาราง 12-6 เมื่อเรียงกันเป็นแถวและตามโต๊ะ 12-7 เมื่อวางตามแนวเส้นโครงร่าง

ตาราง 12-4 ปัจจัยการใช้อิเล็กโทรดแนวตั้ง

อิเล็กโทรดตามความยาว
	2 3 5 10 15 20	0,84-0,87 0,76-0,80 0,67-0,72 0,56-0,62 0,51-0,56 0,47-0,50
	2 3 5 10 15 20	0,90-0,92 0,85-038 0,79-0,83 0,72-0,77 0,66-0,73 0,65-0,70
	2 3 5 10 15 20	0,93-0,95 0,90-0,92 0,85-0,88 0,79-0,83 0,71-0,80 0,74-0,79

ตาราง 12-5 ปัจจัยการใช้อิเล็กโทรดแนวตั้ง

อัตราส่วนของระยะห่างระหว่างแนวตั้ง อิเล็กโทรดตามความยาว	จำนวนอิเล็กโทรดแนวตั้งในแถว
	4 6 10 20 10 60 100	0,66-0,72 0,58-0,65 0,52-0,58 0,44-0,50 0,38-0,44 0,36-0,42 0,33-0,39
	4 6 10 20 10 60 100	0,76-0,80 071-0,75 0,66-0,71 0,61-0,66 0,55-0,61 0,52-0,58 0,49-0,55
	4 6 10 20 10 60 100	0,84-0,86 0,78-0,82 0,74-0,78 0,68-0,73 0,64-0,69 0,62-0,67 0,59-0,65

ตารางที่ 12-6 ปัจจัยการใช้อิเล็กโทรดแนวนอน

	อัตราการใช้งานด้วยจำนวนอิเล็กโทรดแนวตั้งเรียงกัน n
1 2 3	0,77 0,89 0,92	0,74 0,86 0,90	0,67 0,79 0,85	0,62 0,75 0,82	0,42 0,56 0,68	0,31 0,16 0,58	0,21 0,36 0,49	0,20 0,34 0,47

ตารางที่ 12-7 ปัจจัยการใช้อิเล็กโทรดแนวนอน

อัตราส่วนการกระจายตัวระหว่างอิเล็กโทรดแนวตั้งต่อความยาว	อัตราการใช้งานด้วยจำนวนอิเล็กโทรดแนวตั้งในวงจร n
1 2 3	0,45 0,55 0,70	0,40 0,48 0,64	0,36 0,48 0,60	0,34 0,40 0,56	0,27 0,32 0,45	0,24 0,30 0,41	0,21 0,28 0,37	0,20 0,26 0,35	0,10 0,24 0,33

7. ระบุความต้านทานที่ต้องการของอิเล็กโทรดแนวตั้งโดยคำนึงถึงค่าการนำไฟฟ้าของอิเล็กโทรดเชื่อมต่อแนวนอนจากการแสดงออก

ที่ไหน - ความต้านทานต่อการแพร่กระจายของอิเล็กโทรดแนวนอนตามที่นิยามไว้ในข้อ 6
8. ระบุจำนวนอิเล็กโทรดแนวตั้งโดยคำนึงถึงปัจจัยการใช้งานตามตาราง 12-4 หรือ 12-5:

ในที่สุดจำนวนอิเล็กโทรดแนวตั้งจากเงื่อนไขการจัดวางก็ได้รับการยอมรับ
9. สำหรับการติดตั้งที่สูงกว่า 1,000 V โดยมีกระแสไฟลัดกราวด์สูง ความต้านทานความร้อนของตัวนำที่เชื่อมต่อจะถูกตรวจสอบโดยใช้สูตร (12-5)

ตัวอย่างที่ 12-1 จำเป็นต้องคำนวณการต่อลงกราวด์ของสถานีย่อย 110/10 kV ด้วยข้อมูลต่อไปนี้: กระแสสูงสุดที่ผ่านการลงกราวด์ระหว่างเกิดข้อผิดพลาดของกราวด์ที่ด้าน 100 kV คือ 3.2 kA; กระแสสูงสุดผ่านการลงกราวด์ระหว่างเกิดข้อผิดพลาดของกราวด์ที่ด้าน 10 kV คือ 42 A; ดินบริเวณสถานที่ก่อสร้างสถานีย่อยเป็นดินร่วน เขตภูมิอากาศ 2; นอกจากนี้ ระบบรองรับสายเคเบิลที่มีความต้านทานต่อสายดิน 1.2 โอห์มยังใช้เป็นสายดินอีกด้วย

สารละลาย
1. ด้าน 110kV ต้องมีความต้านทานต่อสายดิน 0.5 โอห์ม สำหรับด้าน 10 kV ตามสูตร (12-6)

โดยที่แรงดันไฟฟ้าการออกแบบบนอุปกรณ์กราวด์เป็น 125 V เนื่องจากอุปกรณ์กราวด์ยังใช้สำหรับการติดตั้งสถานีย่อยสูงถึง 1,000 V ดังนั้นความต้านทานจึงถูกนำมาใช้เป็นแรงดันการออกแบบ .
2. ความต้านทานของระบบสายดินประดิษฐ์คำนวณโดยคำนึงถึงการใช้ระบบรองรับสายเคเบิล

3. ความต้านทานของดินที่แนะนำสำหรับการคำนวณเบื้องต้น ณ สถานที่ก่อสร้างอิเล็กโทรดกราวด์ - ดินร่วนตามข้อมูลข้างต้นคือ 100 โอห์ม H ม. ปัจจัยที่เพิ่มขึ้นสำหรับเขตภูมิอากาศที่ 2 ตามตาราง 12 2 มีค่าเท่ากับ 4.5 สำหรับอิเล็กโทรดขยายแนวนอนที่มีความลึก 0.8 ม. และ 1.8 สำหรับอิเล็กโทรดแท่งแนวตั้งยาว 2-3 ม. โดยมีความลึกด้านบน 0.5-0.8 ม.
ความต้านทานที่คำนวณได้:
สำหรับอิเล็กโทรดแนวนอน

สำหรับอิเล็กโทรดแนวตั้ง

4. หาความต้านทานต่อการแพร่กระจายของอิเล็กโทรดแนวตั้งหนึ่งอัน - มุมหมายเลข 50 ยาว 2.5 ม. เมื่อจุ่มลงต่ำกว่าระดับพื้นดิน 0.7 ม. โดยใช้สูตรจากตาราง 12-3:

ที่ไหน

6. กำหนดความต้านทานต่อการแพร่กระจายของอิเล็กโทรดแนวนอน - แถบขนาด 40 X 4 mm2 เชื่อมที่ปลายด้านบนของมุม ค่าสัมประสิทธิ์การใช้แถบต่อในวงจรที่มีจำนวนมุมลำดับ 100 และอัตราส่วน ตามตาราง 12-7 เท่ากับ:.
ความต้านทานต่อการแพร่กระจายของแถบตามสูตรจากตาราง 12-3

7. ปรับปรุงความต้านทานของอิเล็กโทรดแนวตั้ง

นำมาจากตาราง 12-5 เวลา n =100 และ :

ในที่สุด 117 มุมก็ได้รับการยอมรับ
นอกจากวงจรแล้วยังมีการติดตั้งตารางแถบยาวตามอาณาเขตของสถานีย่อยซึ่งอยู่ห่างจากอุปกรณ์ 0.8-1 ม. โดยมีการเชื่อมต่อตามขวางทุก ๆ 6 ม. นอกจากนี้เพื่อทำให้ศักยภาพที่ทางเข้าและทางเข้าเท่ากัน เช่นเดียวกับที่ขอบของวงจรจะมีการวางแถบเชิงลึก อิเล็กโทรดแนวนอนที่ไม่ได้ระบุเหล่านี้ช่วยลดความต้านทานกราวด์โดยรวม ค่าการนำไฟฟ้าของพวกมันจะถูกสำรอง
9. ตรวจสอบความต้านทานความร้อนของแถบขนาด 40 X 4 mm2 แล้ว ส่วนแถบขั้นต่ำจากเงื่อนไข ความต้านทานความร้อนที่ไฟฟ้าลัดวงจร ลงกราวด์ตามสูตร (12-5) โดยมีเวลาผ่านไปของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรลดลง

ดังนั้นแถบขนาด 40 X 4 mm2 จึงเป็นไปตามสภาวะต้านทานความร้อน

จากผลตัวอย่างที่ 12-1 จะเห็นได้ว่าเพียงพอแล้ว ปริมาณมากอิเล็กโทรดแนวตั้ง อิเล็กโทรดแนวนอนที่เชื่อมต่อปลายด้านบนของอิเล็กโทรดแนวตั้งมีผลอ่อนมากต่อความต้านทานที่คำนวณได้ของลูปกราวด์ นอกจากนี้ยังเผยให้เห็นถึงข้อบกพร่องในวิธีการคำนวณที่มีอยู่สำหรับกรณีที่จำเป็นต้องมีความต้านทานลูปต่ำเพียงพอ ในการคำนวณโดยประมาณ ข้อบกพร่องนี้ถูกเปิดเผยในความจริงที่ว่าเมื่อคำนึงถึงค่าการนำไฟฟ้าเพิ่มเติมของวงจรจากแถบเชื่อมต่อแนวนอนไม่ได้ทำให้จำนวนอิเล็กโทรดแนวตั้งที่ต้องการลดลง แต่ในทางกลับกัน เพิ่มขึ้นประมาณ 5% จากนี้จึงสามารถแนะนำได้ในกรณีเช่นนี้ในการคำนวณ จำนวนที่ต้องการอิเล็กโทรดแนวตั้งโดยไม่คำนึงถึงค่าการนำไฟฟ้าเพิ่มเติมของการเชื่อมต่อและอื่น ๆ แถบแนวนอนโดยเชื่อว่าค่าการนำไฟฟ้าจะเข้าไปอยู่ในขอบเขตความปลอดภัย

ตัวอย่างที่ 12-2 จำเป็นต้องคำนวณการต่อลงดินของสถานีย่อยด้วยหม้อแปลง 6/0.4 kV สองตัวที่มีกำลัง 400 kVชม และด้วยข้อมูลต่อไปนี้: กระแสสูงสุดที่ผ่านการลงกราวด์ระหว่างเกิดข้อผิดพลาดกราวด์ที่ฝั่ง 6 kV คือ 18 A; ดินบริเวณสถานที่ก่อสร้างเป็นดินเหนียว เขตภูมิอากาศ 3; นอกจากนี้ น้ำประปาที่มีความต้านทานการแพร่กระจาย 9 โอห์ม ยังใช้เป็นสายดินอีกด้วย
สารละลาย
มีการวางแผนสร้างระบบสายดินด้วย ข้างนอกอาคารที่สถานีย่อยอยู่ติดกัน โดยมีอิเล็กโทรดแนวตั้งเรียงเป็นแถวเดียวยาวเกิน 20 เมตร วัสดุ - เหล็กกลมเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 มม. วิธีการแช่ - ขันเกลียว; ปลายด้านบนของแท่งแนวตั้งที่จุ่มลึก 0.7 ม. เชื่อมเข้ากับอิเล็กโทรดแนวนอนที่ทำจากเหล็กชนิดเดียวกัน
1. สำหรับด้าน 6 kV จำเป็นต้องมีความต้านทานต่อสายดินซึ่งกำหนดโดยสูตร (12-6):

โดยที่แรงดันไฟฟ้าออกแบบบนอุปกรณ์กราวด์ถือเป็น 125 V เนื่องจากอุปกรณ์กราวด์เป็นแบบร่วมที่ด้าน 6 และ 0.4 kV นอกจากนี้ตาม PUE ความต้านทานของอิเล็กโทรดกราวด์ไม่ควรเกิน 4 โอห์ม
ดังนั้นค่าความต้านทานกราวด์ที่คำนวณได้คือ .
2. ความต้านทานของระบบสายดินประดิษฐ์คำนวณโดยคำนึงถึงการใช้ระบบน้ำประปาเป็นสาขาสายดินแบบขนาน:

3. ที่แนะนำในการคำนวณคือ ความต้านทานของดิน ณ จุดก่อสร้างอิเล็กโทรดกราวด์-ดินเหนียว ตามตาราง 12-1 คือ 70 โอห์ม H ม. ปัจจัยที่เพิ่มขึ้นสำหรับภูมิอากาศโซน 3 แต่ตาราง 12-2 จะเท่ากับ 2.2 สำหรับอิเล็กโทรดแนวนอนที่ความลึก 0.8 ม. และ 1.5 สำหรับอิเล็กโทรดแนวตั้งที่มีความยาว 2-3 ม. ที่ความลึกด้านบน 0.5-0.8 ม.
ความต้านทานของดินที่คำนวณได้:
สำหรับอิเล็กโทรดแนวนอน

สำหรับอิเล็กโทรดแนวตั้ง

4. ความต้านทานการแพร่กระจายของแท่งหนึ่งอันที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 มม. และความยาว 2 ม. ถูกกำหนดเมื่อจุ่มลงต่ำกว่าระดับพื้นดิน 0.7 ม. โดยใช้สูตรจากตาราง 12-3:

5. จำนวนตัวนำสายดินแนวตั้งโดยประมาณถูกกำหนดไว้ที่ปัจจัยการใช้งานที่ยอมรับก่อนหน้านี้:

6. กำหนดความต้านทานการแพร่กระจายของอิเล็กโทรดแนวนอนที่ทำจากเหล็กกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 มม. ซึ่งเชื่อมกับปลายด้านบนของแท่งแนวตั้ง ค่าสัมประสิทธิ์การใช้อิเล็กโทรดแนวนอนในแถวของแท่งโดยมีจำนวนประมาณเท่ากับ 5 และอัตราส่วนของระยะห่างระหว่างแท่งกับความยาวของแท่ง ตามตาราง 12-6 เท่ากับ 0.86
ความต้านทานต่อการแพร่กระจายของอิเล็กโทรดแนวนอนตามสูตรจากตาราง 12-3

7. ปรับปรุงความต้านทานต่อการแพร่กระจายของอิเล็กโทรดแนวตั้ง

8. จำนวนอิเล็กโทรดแนวตั้งที่ระบุถูกกำหนดโดยปัจจัยการใช้งาน นำมาจากตาราง 12-4 เวลา n =4 และ :

ส่วนที่จัดทำขึ้นตาม โครงการมาตรฐานซีรีส์ 3.407-150
อุปกรณ์สายดิน
พื้นฐานของแหล่งจ่ายไฟ
ข้อกำหนดสำหรับอุปกรณ์ต่อสายดิน
พื้นฐานของแหล่งจ่ายไฟ
การคำนวณอุปกรณ์กราวด์
พื้นฐานของแหล่งจ่ายไฟ
การกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าของโครงข่ายใต้ดินโดยกระแสเร่ร่อน
พื้นฐานของแหล่งจ่ายไฟ
การต่อสายดินที่เป็นกลางที่ทางเข้าอาคารพักอาศัยแต่ละหลัง

เป้าหมายของงาน:ทำความคุ้นเคยกับอัลกอริทึมการคำนวณ สายดินป้องกันโดยใช้วิธีการใช้ค่าสัมประสิทธิ์การใช้งานของตัวนำกราวด์ (อิเล็กโทรด) ขึ้นอยู่กับความต้านทานที่อนุญาตของระบบกราวด์ต่อการแพร่กระจายของกระแสไฟฟ้า

วัตถุประสงค์ของการคำนวณ:การกำหนดพารามิเตอร์การต่อลงดินหลัก (จำนวน ขนาด และตำแหน่งของตัวนำการลงกราวด์แนวตั้งเดี่ยวและตัวนำการลงกราวด์แนวนอน)

1. ข้อมูลทางทฤษฎีโดยย่อ

สายดินป้องกัน- การต่อไฟฟ้าโดยเจตนากับพื้นหรือเทียบเท่ากับชิ้นส่วนโลหะที่ไม่มีกระแสไฟฟ้าซึ่งอาจได้รับพลังงาน

วัตถุประสงค์ของการต่อสายดินป้องกัน– ขจัดอันตรายจากไฟฟ้าช็อตต่อผู้คนเมื่อมีแรงดันไฟฟ้าปรากฏบนชิ้นส่วนโครงสร้างของอุปกรณ์ไฟฟ้า ได้แก่ เมื่อสั้นลงถึงลำตัว

หลักการทำงานของสายดินป้องกัน– การลดค่าที่ปลอดภัยของแรงดันไฟฟ้าสัมผัสและสเต็ปที่เกิดจากการลัดวงจรที่ตัวเครื่อง สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการลดศักยภาพของอุปกรณ์ที่ต่อสายดิน เช่นเดียวกับโดยการปรับศักยภาพให้เท่ากันโดยการเพิ่มศักยภาพของฐานที่บุคคลยืนอยู่ใกล้กับศักยภาพของอุปกรณ์ที่ต่อสายดิน

อุปกรณ์สายดินคือชุดตัวนำกราวด์แนวตั้ง - ตัวนำโลหะที่สัมผัสพื้นโดยตรงและตัวนำกราวด์แนวนอนที่เชื่อมต่อส่วนที่ต่อกราวด์ของการติดตั้งระบบไฟฟ้ากับตัวนำกราวด์

ในอาคาร การปรับสมดุลศักย์ไฟฟ้าเกิดขึ้นตามธรรมชาติผ่านโครงสร้างโลหะ ท่อ สายเคเบิล และวัตถุนำไฟฟ้าที่คล้ายกันซึ่งเชื่อมต่อกับเครือข่ายกราวด์ที่กว้างขวาง

จำเป็นต้องมีการลงกราวด์ป้องกันสำหรับชิ้นส่วนโลหะที่ไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านของอุปกรณ์ ซึ่งอาจมีการจ่ายไฟและอาจถูกคนสัมผัสได้ เนื่องจากฉนวนชำรุด ในเวลาเดียวกันในห้องที่มีอันตรายเพิ่มขึ้นและสภาวะอันตรายโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับไฟฟ้าช็อตตลอดจนการติดตั้งกลางแจ้งจำเป็นต้องต่อสายดินเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของการติดตั้งระบบไฟฟ้าสูงกว่า 42V AC และสูงกว่า 110V กระแสตรงและในห้องที่ไม่มีอันตรายเพิ่มขึ้น - ที่แรงดันไฟฟ้า 380V และสูงกว่ากระแสสลับ 440V และสูงกว่ากระแสตรง เฉพาะในพื้นที่ที่เกิดการระเบิดเท่านั้นที่ทำการต่อสายดินโดยไม่คำนึงถึงวัตถุประสงค์ของการติดตั้ง

อิเล็กโทรดกราวด์มีหลายประเภท เทียมมีจุดประสงค์เพื่อการต่อลงดินเท่านั้น และ เป็นธรรมชาติ- วัตถุโลหะที่อยู่ในพื้นดินเพื่อวัตถุประสงค์อื่น (ท่อน้ำโลหะที่วางอยู่ในพื้นดิน ท่อ บ่อน้ำบาดาล; กรอบโลหะของอาคารและโครงสร้าง ฯลฯ) ห้ามใช้ท่อส่งของเหลวไวไฟ ก๊าซไวไฟและระเบิดได้ รวมถึงท่อที่เคลือบด้วยฉนวนเพื่อป้องกันการกัดกร่อนเป็นตัวนำลงดินตามธรรมชาติ ตามกฎแล้วตัวนำสายดินตามธรรมชาติมีความต้านทานต่อการไหลของกระแสไฟฟ้าต่ำดังนั้นการใช้เพื่อการต่อลงดินจึงช่วยประหยัดได้มาก ข้อเสียของอิเล็กโทรดกราวด์ตามธรรมชาติคือความพร้อมใช้งานและความเป็นไปได้ที่จะขัดขวางความต่อเนื่องของการเชื่อมต่อของอิเล็กโทรดกราวด์แบบขยาย

ขึ้นอยู่กับรูปร่างของตัวนำกราวด์ การต่อกราวด์อาจเป็นได้ทั้งรูปร่างหรือระยะไกล

ใน รูปร่างในการต่อลงดิน อิเล็กโทรดทั้งหมดจะถูกวางไว้ตามแนวเส้นรอบวงของพื้นที่ป้องกัน ใน ระยะไกล(เข้มข้นหรือโฟกัส) – ตัวนำสายดินอยู่ห่างจากกันไม่น้อยกว่าความยาวของอิเล็กโทรด

ตามข้อกำหนดด้านความแข็งแรงเชิงกลและการทำความร้อนที่อนุญาตโดยกระแสไฟลัดกราวด์ในการติดตั้งที่มีแรงดันไฟฟ้ามากกว่า 1,000V ตัวนำหลักของเหล็กกราวด์ต้องมีหน้าตัดอย่างน้อย 120 มม. 2 และในการติดตั้งสูงถึง 1,000V - อย่างน้อย 100 มม. 2.

ข้อมูลเพิ่มเติม (สารสกัดจาก PUE - "กฎสำหรับการติดตั้งระบบไฟฟ้า", 2000) มีให้ในภาคผนวก 2

2. ขั้นตอนการคำนวณ

2.1 กำหนดกระแสไฟที่กำหนด ไฟฟ้าลัดวงจรตามสูตร:

ฉัน 3 = ยู ล ∙ (35 ล ถึง + ล วี )/350 , เอ, (1)

2.2 คำนวณความต้านทานที่ต้องการของอุปกรณ์กราวด์ ร ชม.ตามตาราง สิบเอ็ด ถ้า ร ชม.มากกว่าค่าที่อนุญาต จากนั้นจึงทำการคำนวณเพิ่มเติม ร ชม. จะถูกนำมาเท่ากับค่าที่อนุญาต

2.3 หาค่าความต้านทานของดินที่คำนวณได้ ρ ร :

ρ ร = ρ เปลี่ยน ∙  , โอห์ม ∙ ม (2)

ที่ไหน ρ เปลี่ยน– ความต้านทานไฟฟ้าของดินที่ได้จากการวัดหรือจากเอกสารอ้างอิง (ตารางที่ 2)  - ค่าสัมประสิทธิ์ฤดูกาล , ค่าซึ่งขึ้นอยู่กับเขตภูมิอากาศ (สำหรับเขตภูมิอากาศที่ 4 ที่มีอุณหภูมิต่ำสุดเฉลี่ยในเดือนมกราคม ตั้งแต่ 0 ถึง – 5 0 C และสูงสุดในเดือนกรกฎาคม จาก +23 ถึง +26 0 C  = 1,3 ).

เมื่อความต้านทานของโลกสูง จะใช้วิธีการลดแบบประดิษฐ์ ρ เปลี่ยน เพื่อลดขนาดและจำนวนอิเล็กโทรดที่ใช้และพื้นที่ที่อิเล็กโทรดกราวด์ครอบครอง ผลลัพธ์ที่สำคัญเกิดขึ้นได้จากการบำบัดทางเคมีบริเวณรอบๆ อิเล็กโทรดกราวด์โดยใช้อิเล็กโทรไลต์ หรือโดยการวางอิเล็กโทรดกราวด์ในหลุมด้วยถ่านหินจำนวนมาก โค้ก หรือดินเหนียว

ความต้านทานมาตรฐานต่อกระแสไหลลงสู่พื้นดิน (อนุญาตสำหรับดินที่กำหนด) ความต้านทานมาตรฐาน
ความต้านทานปกติต่อการแพร่กระจายกระแสไฟฟ้าของอุปกรณ์สายดินตามกฎการติดตั้งระบบไฟฟ้า (PUE) มิติข้อมูล - โอห์ม
ตาม PUE ความต้านทานที่อนุญาตของอุปกรณ์กราวด์Rнจะถูกสร้างขึ้น หากอุปกรณ์กราวด์เป็นเรื่องปกติสำหรับการติดตั้งที่แรงดันไฟฟ้าต่างกัน ความต้านทานที่คำนวณได้ของอุปกรณ์กราวด์จะถือเป็นค่าที่อนุญาตน้อยที่สุด
ความต้านทานของอุปกรณ์กราวด์ที่เชื่อมต่อความเป็นกลางของเครื่องกำเนิดหรือหม้อแปลงไฟฟ้าหรือขั้วของแหล่งจ่ายกระแสเฟสเดียว ณ เวลาใด ๆ ของปีไม่ควรเกิน 2, 4 และ 8 โอห์มตามลำดับที่บรรทัด แรงดันไฟฟ้า 660, 380 และ 220 V ของแหล่งจ่ายกระแสไฟสามเฟสหรือ 380, 220 และ 127 ในแหล่งจ่ายกระแสไฟเฟสเดียว ต้องมั่นใจถึงความต้านทานนี้โดยคำนึงถึงการใช้ตัวนำกราวด์ตามธรรมชาติตลอดจนตัวนำกราวด์ใหม่ของตัวนำ PEN หรือ PE ของสายเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1 kV โดยมีสายขาออกจำนวนอย่างน้อยสองเส้น . ความต้านทานของอิเล็กโทรดกราวด์ซึ่งอยู่ใกล้กับความเป็นกลางของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือหม้อแปลงไฟฟ้า หรือเอาต์พุตของแหล่งกำเนิดกระแสเฟสเดียวจะต้องไม่เกิน 15, 30 และ 60 โอห์ม ตามลำดับ ที่แรงดันไฟฟ้าหลัก 660, 380 และ 220 V ของแหล่งจ่ายกระแสไฟสามเฟส หรือ 380, 220 และ 127 V ของแหล่งจ่ายกระแสไฟเฟสเดียว
ที่แรงดันไฟฟ้าหลัก 660, 380 และ 220 V ของแหล่งจ่ายกระแสไฟสามเฟส หรือ 380, 220 และ 127 V ของแหล่งจ่ายกระแสไฟเฟสเดียว ในกรณีความต้านทานดิน พี> 100 Ohm*m อนุญาตให้เพิ่มมาตรฐานที่กำหนดได้ 0.01 พีครั้งแต่ไม่เกินสิบครั้ง
อุปกรณ์กราวด์สำหรับการติดตั้งระบบไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1 kV ในเครือข่ายที่มีความเป็นกลางแบบแยกซึ่งใช้สำหรับกราวด์ป้องกันชิ้นส่วนนำไฟฟ้าที่สัมผัสในระบบไอทีต้องเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

โดยที่ R คือความต้านทานของอุปกรณ์กราวด์, โอห์ม;
Upr - แรงดันไฟฟ้าสัมผัสซึ่งมีค่าเท่ากับ 50 V (ดู 1.7.53 PUE เพิ่มเติม)
I - กระแสไฟฟ้าขัดข้องกราวด์ทั้งหมด, A.
ตามกฎแล้ว ไม่จำเป็นต้องยอมรับค่าความต้านทานของอุปกรณ์กราวด์ที่น้อยกว่า 4 โอห์ม อนุญาตให้มีความต้านทานต่อสายดินของอุปกรณ์สูงถึง 10 โอห์มหากตรงตามเงื่อนไขข้างต้น และกำลังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือหม้อแปลงไม่เกิน 100 kVA รวมถึงกำลังทั้งหมดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือหม้อแปลงที่ทำงานแบบขนาน

ในการติดตั้งระบบไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 1 kV เครือข่ายที่มีความเป็นกลางที่แยกได้ ความต้านทานของอุปกรณ์กราวด์ในระหว่างการผ่านของกระแสไฟฟ้าขัดข้องของกราวด์ที่คำนวณได้ ณ เวลาใด ๆ ของปี โดยคำนึงถึงความต้านทานของตัวนำกราวด์ตามธรรมชาติควรเป็น

แต่ไม่เกิน 10 โอห์ม โดยที่ I คือกระแสไฟฟ้าฟอลต์กราวด์ที่คำนวณได้ A
สิ่งต่อไปนี้ได้รับการยอมรับว่าเป็นกระแสที่คำนวณได้:
1) ในเครือข่ายที่ไม่มีการชดเชยกระแส capacitive - กระแสไฟฟ้าขัดข้องกราวด์;
2) ในเครือข่ายที่มีการชดเชยกระแส capacitive:
สำหรับอุปกรณ์กราวด์ที่เชื่อมต่ออุปกรณ์ชดเชย - กระแสเท่ากับ 125% จัดอันดับปัจจุบันอุปกรณ์ที่ทรงพลังที่สุดเหล่านี้ สำหรับอุปกรณ์กราวด์ที่ไม่ได้เชื่อมต่ออุปกรณ์ชดเชย - กระแสไฟฟ้าขัดข้องของกราวด์ในเครือข่ายที่กำหนดเมื่อปิดอุปกรณ์ชดเชยที่ทรงพลังที่สุด
จะต้องกำหนดกระแสไฟฟ้าขัดข้องกราวด์ที่คำนวณได้สำหรับวงจรเครือข่ายที่เป็นไปได้ในการทำงาน ซึ่งกระแสไฟฟ้านี้มีอยู่ มูลค่าสูงสุด")" onmouseout="hide_info(this)" src="/pics/help.gif">

หน้าที่ที่สำคัญที่สุดของการต่อลงดินคือความปลอดภัยทางไฟฟ้า ก่อนที่จะติดตั้งในบ้านส่วนตัวที่สถานีย่อยและที่อื่น ๆ จำเป็นต้องคำนวณการต่อลงดิน

การต่อสายดินของบ้านส่วนตัวมีลักษณะอย่างไร?

การสัมผัสทางไฟฟ้ากับพื้นถูกสร้างขึ้นโดยอุปกรณ์ที่ฝังอยู่ในพื้นดิน โครงสร้างโลหะของอิเล็กโทรดพร้อมกับสายไฟที่เชื่อมต่อ - ทั้งหมดนี้ถือเป็นอุปกรณ์ต่อสายดิน (GD)

จุดที่ตัวนำ ตัวนำป้องกัน หรือตัวป้องกันสายเคเบิลเชื่อมต่อกับเครื่องชาร์จเรียกว่าจุดต่อสายดิน รูปด้านล่างแสดงการต่อลงดินจากตัวนำโลหะแนวตั้งตัวหนึ่งยาว 2,500 มม. ฝังอยู่ในดิน ของเขา ส่วนบนวางอยู่ในร่องลึกลึก 750 มม. ความกว้างด้านล่าง 500 มม. และด้านบน 800 มม. ตัวนำสามารถเชื่อมต่อได้โดยการเชื่อมกับตัวนำกราวด์อื่นที่คล้ายคลึงกันในวงจรที่มีแผ่นแนวนอน

ประเภทของการต่อสายดินที่ง่ายที่สุดของห้อง

หลังจากติดตั้งอิเล็กโทรดกราวด์แล้ว ร่องลึกก้นสมุทรจะเต็มไปด้วยดิน และอิเล็กโทรดตัวใดตัวหนึ่งควรออกไปข้างนอก มีการเชื่อมต่อสายไฟเหนือพื้นดินซึ่งจะไปที่บัสกราวด์ในแผงควบคุมไฟฟ้า

เมื่ออุปกรณ์อยู่ในสภาพปกติ แรงดันไฟฟ้าที่จุดกราวด์จะเป็นศูนย์ ตามหลักการแล้ว ในระหว่างไฟฟ้าลัดวงจร ความต้านทานของเครื่องชาร์จจะเป็นศูนย์

เมื่อศักยภาพเกิดขึ้นที่จุดที่ลงกราวด์ จะต้องรีเซ็ตเป็นศูนย์ หากเราพิจารณาตัวอย่างการคำนวณใดๆ เราจะเห็นว่ากระแสลัดวงจร Is มีค่าที่แน่นอนและไม่สามารถมีค่ามากได้อย่างไม่สิ้นสุด ดินมีความต้านทานต่อการแพร่กระจายของกระแส R จากจุดที่มีศักยภาพเป็นศูนย์ไปยังอิเล็กโทรดกราวด์:

R z = U z / I z โดยที่ U z คือแรงดันไฟฟ้าบนอิเล็กโทรดกราวด์

การแก้ปัญหา การคำนวณที่ถูกต้องการต่อสายดินเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับโรงไฟฟ้าหรือสถานีไฟฟ้าย่อยซึ่งมีอุปกรณ์จำนวนมากที่ทำงานภายใต้ไฟฟ้าแรงสูงกระจุกตัวอยู่

ขนาดรชม.กำหนดโดยลักษณะของดินโดยรอบ:ความชื้น ความหนาแน่น ปริมาณเกลือ ที่นี่ด้วย พารามิเตอร์ที่สำคัญคือการออกแบบตัวนำสายดิน ความลึกของการจุ่ม และเส้นผ่านศูนย์กลางของสายที่ต่ออยู่ซึ่งจะต้องเหมือนกันกับแกนเดินสายไฟฟ้า ส่วนตัดขวางเปลือยขั้นต่ำ ลวดทองแดงคือ 4 มม. 2 และแยกได้ - 1.5 มม. 2

หากสายไฟเฟสสัมผัสกับตัวเครื่องไฟฟ้าแรงดันตกคร่อมจะถูกกำหนดโดยค่า R 3 และกระแสสูงสุดที่เป็นไปได้ แรงดันไฟฟ้าสัมผัส U pr จะน้อยกว่า U z เสมอ เนื่องจากจะลดลงตามรองเท้าและเสื้อผ้าของบุคคลตลอดจนระยะห่างจากตัวนำกราวด์

บนพื้นผิวโลกที่กระแสน้ำไหลออกไป ก็มีความต่างศักย์เกิดขึ้นเช่นกัน หากสูง บุคคลอาจอยู่ภายใต้แรงดันไฟฟ้าขั้น U sh ซึ่งเป็นอันตรายถึงชีวิต ยิ่งห่างจากตัวนำกราวด์มากเท่าไรก็ยิ่งมีขนาดเล็กเท่านั้น

ค่าของ U จะต้องมีค่าที่ยอมรับได้เพื่อความปลอดภัยของมนุษย์

ค่าของ Upr และ Uw สามารถลดลงได้หาก Rz ลดลงเนื่องจากกระแสที่ไหลผ่านร่างกายมนุษย์ก็จะลดลงเช่นกัน

หากแรงดันไฟฟ้าของการติดตั้งระบบไฟฟ้าเกิน 1 kV (ตัวอย่าง - สถานีย่อยที่ สถานประกอบการอุตสาหกรรม) โครงสร้างใต้ดินถูกสร้างขึ้นจากวงปิดในรูปแบบของแท่งโลหะเรียงเป็นแถวผลักลงไปในดินและเชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อมซึ่งกันและกันโดยใช้แถบเหล็ก ด้วยเหตุนี้ศักย์ไฟฟ้าจึงเท่ากันระหว่างจุดที่อยู่ติดกันบนพื้นผิว

การทำงานอย่างปลอดภัยกับเครือข่ายไฟฟ้าไม่เพียงรับประกันได้ด้วยการต่อสายดินของเครื่องใช้ไฟฟ้าเท่านั้น สำหรับสิ่งนี้คุณยังต้องใช้ฟิวส์ เบรกเกอร์วงจรและ RCD

การต่อลงดินไม่เพียงแต่ทำให้เกิดความต่างศักย์ได้สูงสุดถึงเท่านั้น ระดับที่ปลอดภัยแต่ยังสร้างกระแสรั่วไหลซึ่งน่าจะเพียงพอที่จะกระตุ้นอุปกรณ์ป้องกันได้

การเชื่อมต่อเครื่องใช้ไฟฟ้าทุกชนิดเข้ากับอิเล็กโทรดกราวด์นั้นเป็นไปไม่ได้ การเชื่อมต่อจะทำผ่านรถบัสที่ตั้งอยู่ใน แผงอพาร์ตเมนต์. อินพุตสำหรับมันคือสายดินหรือสาย PE จากสถานีย่อยไปยังผู้บริโภคเช่นผ่านระบบ TN-S

การคำนวณอุปกรณ์ต่อสายดิน

การคำนวณประกอบด้วยการกำหนด R z เมื่อต้องการทำเช่นนี้ คุณจำเป็นต้องทราบความต้านทานของดิน ρ ซึ่งวัดเป็นโอห์ม*เมตร พื้นฐานจะถือเป็นค่าเฉลี่ยซึ่งจัดทำเป็นตาราง

การหาค่าความต้านทานของดิน

การรองพื้น		การรองพื้น	ความต้านทานจำเพาะ p, Ohm*m
ทรายที่ระดับน้ำลึกน้อยกว่า 5 เมตร	500	ดินสวน	40
ทรายที่ระดับน้ำลึกน้อยกว่า 6 และ 10 เมตร	1000	เชอร์โนเซม	50
ดินร่วนปนทรายอิ่มตัว (ไหล)	40	โคก	3
ดินร่วนปนทรายเปียกชนิดน้ำ (ลาเมลลาร์)	150	หินแกรนิต	1100
ดินร่วนปนทราย อุ้มน้ำ ชื้นเล็กน้อย (แข็ง)	300	ถ่านหิน	130
ดินเหนียวพลาสติก	20	ชอล์ก	60
ดินเหนียวกึ่งแข็ง	60	ดินร่วนเปียก	30
ดินร่วน	100	ดินเหนียวมาร์ล	50
พีท	20	หินปูนมีรูพรุน	180

จากค่าที่ระบุในตารางเป็นที่ชัดเจนว่าค่าของ ρ ไม่เพียงขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของดินเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับความชื้นด้วย

นอกจากนี้ค่าความต้านทานแบบตารางจะคูณด้วยค่าสัมประสิทธิ์ฤดูกาล K m ซึ่งคำนึงถึงการแช่แข็งของดิน ขึ้นอยู่กับ อุณหภูมิต่ำสุด(0 C) ค่าของมันอาจเป็นดังนี้:

• จาก 0 ถึง +5 – K ม. =1.3/1.8;
• จาก -10 ถึง 0 – K ม. =1.5/2.3;
• จาก -15 ถึง -10 – K ม. =1.7/4.0;
• จาก -20 ถึง -15 – K ม. =1.9/5.8

ค่าสัมประสิทธิ์ K m ขึ้นอยู่กับวิธีการวางตัวนำสายดิน ตัวเศษแสดงค่าสำหรับการแช่ในแนวตั้งของอิเล็กโทรดกราวด์ (โดยจุดยอดอยู่ที่ความลึก 0.5-0.7 ม.) และตัวส่วนสำหรับการจัดเรียงแนวนอน (ที่ความลึก 0.3-0.8 ม.)

ในพื้นที่ที่เลือก ดิน ρ อาจแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากค่าตารางเฉลี่ยเนื่องจากปัจจัยที่มนุษย์สร้างขึ้นหรือทางธรรมชาติ

เมื่อทำการคำนวณโดยประมาณ สำหรับอิเล็กโทรดกราวด์แนวตั้งเดี่ยว R z data 0.3∙ρ∙ K m

การคำนวณการต่อสายดินป้องกันที่แม่นยำทำได้โดยใช้สูตร:

R з = ρ/2πl∙ (ln(2l/d)+0.5ln((4h+l)/(4h-l)) ที่ไหน:

• ล. – ความยาวอิเล็กโทรด;
• d – เส้นผ่านศูนย์กลางของแท่ง;
• h คือความลึกของจุดกึ่งกลางของตัวนำกราวด์

สำหรับอิเล็กโทรดแนวตั้ง n เส้นที่เชื่อมต่อจากด้านบนโดยการเชื่อม R n = R з /(n∙ K ใช้แล้ว) โดยที่ K ที่ใช้คือปัจจัยการใช้อิเล็กโทรด โดยคำนึงถึงผลการป้องกันของอิเล็กโทรดที่อยู่ใกล้เคียง (พิจารณาจากตาราง)

ตำแหน่งของอิเล็กโทรดกราวด์

มีหลายสูตรในการคำนวณการต่อสายดิน ขอแนะนำให้ใช้วิธีการสำหรับตัวนำสายดินเทียมที่มีลักษณะทางเรขาคณิตตาม PUE แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟคือ 380 V สำหรับแหล่งจ่ายกระแสไฟสามเฟสหรือ 220 V เฟสเดียว

ความต้านทานปกติของอิเล็กโทรดกราวด์ที่ควรนำทางคือไม่เกิน 30 โอห์มสำหรับบ้านส่วนตัว 4 โอห์มสำหรับแหล่งกำเนิดกระแสที่แรงดันไฟฟ้า 380 V และสำหรับสถานีย่อย 110 kV - 0.5 โอห์ม

สำหรับเครื่องชาร์จแบบกลุ่ม จะเลือกมุมรีดร้อนที่มีหน้าแปลนอย่างน้อย 50 มม. แถบที่มีหน้าตัดขนาด 40x4 มม. ใช้เป็นจัมเปอร์เชื่อมต่อแนวนอน

เมื่อตัดสินใจเกี่ยวกับองค์ประกอบของดินแล้ว ความต้านทานของมันจะถูกเลือกจากตาราง ตามภูมิภาค จะมีการเลือกปัจจัยฤดูกาลที่เพิ่มขึ้น K m

เลือกจำนวนและวิธีการจัดเรียงอิเล็กโทรดเครื่องชาร์จ สามารถติดตั้งในแถวหรือในวงปิดได้

วงกราวด์ปิดในบ้านส่วนตัว

ในกรณีนี้จะมีอิทธิพลในการป้องกันซึ่งกันและกัน ยิ่งอิเล็กโทรดกราวด์อยู่ใกล้กัน ค่าก็จะยิ่งมากขึ้น ค่าสัมประสิทธิ์การใช้งานของอิเล็กโทรดกราวด์ K ที่ใช้สำหรับวงจรหรืออยู่ในแถวนั้นแตกต่างกัน

ค่าสัมประสิทธิ์เคไอเอสพีที่ตำแหน่งอิเล็กโทรดที่แตกต่างกัน

ปริมาณจะต่อลง n (ชิ้น)
	1	2	3
2	0.85	0.91	0.94
4	0.73	0.83	0.89
6	0.65	0.77	0.85
10	0.59	0.74	0.81
20	0.48	0.67	0.76
การจัดเรียงอิเล็กโทรดเป็นแถว
ปริมาณจะต่อลง n (ชิ้น)	อัตราส่วนระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรดกราวด์ต่อความยาว
4	0.69	0.78	0.85
6	0.61	0.73	0.8
10	0.56	0.68	0.76
20	0.47	0.63	0.71

อิทธิพลของสะพานแนวนอนไม่มีนัยสำคัญและอาจไม่สามารถนำมาพิจารณาในการคำนวณการประเมินผลได้

ตัวอย่างการคำนวณกราวด์กราวด์

หากต้องการเชี่ยวชาญวิธีคำนวณการต่อสายดินให้ดีขึ้นควรพิจารณาตัวอย่างหรือดีกว่านั้นหลาย ๆ อย่าง

ตัวอย่างที่ 1

ตัวนำสายดินมักทำด้วยมือของคุณเองจากมุมเหล็ก 50x50 มม. ยาว 2.5 ม. เลือกระยะห่างระหว่างพวกเขา เท่ากับความยาว– ส.=2.5ม. สำหรับดินเหนียว ρ = 60 โอห์ม∙ม. ค่าสัมประสิทธิ์ฤดูกาลสำหรับ โซนกลางที่เลือกจากตารางคือ 1.45 เมื่อคำนึงถึงสิ่งนี้ ρ = 60∙1.45 = 87 โอห์ม∙m

สำหรับการต่อลงดินจะมีการขุดร่องลึก 0.5 ม. ตามแนวโครงร่างและตอกมุมลงไปที่ด้านล่าง

กำหนดขนาดของหน้าแปลนมุม เส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนดอิเล็กโทรด:

d = 0.95∙p = 0.995∙0.05 = 87 โอห์ม∙m

ความลึกของจุดกึ่งกลางของมุมจะเป็น:

h = 0.5l+t = 0.5∙2.5+0.5 = 1.75 ม.

โดยการแทนที่ค่าลงในสูตรที่กำหนดก่อนหน้านี้ คุณสามารถกำหนดความต้านทานของอิเล็กโทรดกราวด์หนึ่งอัน: R = 27.58 โอห์ม

ตามสูตรโดยประมาณ R = 0.3∙87 = 26.1 โอห์ม จากการคำนวณพบว่าหนึ่งแท่งจะไม่เพียงพออย่างชัดเจนเนื่องจากตามข้อกำหนดของ PUE ค่าของความต้านทานปกติคือ R norm = 4 โอห์ม (สำหรับแรงดันไฟฟ้าเครือข่าย 220 V)

จำนวนอิเล็กโทรดถูกกำหนดโดยวิธีการประมาณโดยใช้สูตร:

n = R 1 /(k ใช้บรรทัดฐาน R) = 27.58/(1∙4) = 7 ชิ้น

ในที่นี้ ให้ถือว่า k isp = 1 ก่อน เมื่อใช้ตาราง เราจะพบสวิตช์กราวด์ 7 ตัว k isp = 0.59 หากเราแทนค่านี้เป็นสูตรก่อนหน้าแล้วคำนวณใหม่อีกครั้ง เราจะได้จำนวนอิเล็กโทรด n = 12 ชิ้น จากนั้นจะมีการคำนวณใหม่สำหรับอิเล็กโทรด 12 อิเล็กโทรด โดยที่อีกครั้งตามตาราง k isp = 0.54 เมื่อแทนค่านี้เป็นสูตรเดียวกัน เราจะได้ n = 13

ดังนั้น สำหรับ 13 มุม R n = R z /(n*η) = 27.58/(13∙0.53) = 4 โอห์ม

ตัวอย่างที่ 2

จำเป็นต้องต่อสายดินเทียมด้วยความต้านทาน R norm = 4 Ohms ถ้า ρ = 110 Ohm∙m

อิเล็กโทรดกราวด์ทำจากแท่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 มม. และยาว 5 ม. ค่าสัมประสิทธิ์ฤดูกาลตามตารางคือ 1.35 คุณยังสามารถคำนึงถึงสภาพของดิน k ได้ด้วย การวัดความต้านทานดำเนินการในช่วงที่แห้ง ดังนั้นสัมประสิทธิ์คือ k g = 0.95

จากข้อมูลที่ได้รับ ค่าต่อไปนี้ถือเป็นค่าที่คำนวณได้ของความต้านทานโลก:

ρ = 1.35∙0.95∙110 = 141 โอห์ม∙ม.

สำหรับก้านเดี่ยว R = ρ/l = 141/5 = 28.2 โอห์ม

อิเล็กโทรดถูกจัดเรียงเป็นแถว ระยะห่างระหว่างพวกเขาไม่ควรน้อยกว่าความยาว จากนั้นอัตราการใช้ก็จะเป็นไปตามตารางดังนี้ ksp = 0.56.

ค้นหาจำนวนแท่งที่จะได้รับรปกติ= 4 โอห์ม:

n = R 1 /(k ใช้บรรทัดฐาน R) = 28.2/(0.56∙4) = 12 ชิ้น

หลังจากติดตั้งสายดินแล้ว จะทำการวัด พารามิเตอร์ทางไฟฟ้าตรงจุด หากค่า R จริงสูงกว่า จะมีการเพิ่มอิเล็กโทรดเพิ่มเติม

หากมีอิเล็กโทรดกราวด์ตามธรรมชาติอยู่ใกล้ๆ ก็สามารถใช้ได้

โดยเฉพาะอย่างยิ่งมักทำที่สถานีย่อยที่ต้องการค่า R ต่ำสุด อุปกรณ์ที่นี่ถูกใช้อย่างสูงสุด:ท่อใต้ดิน อุปกรณ์รองรับสายไฟ ฯลฯ หากยังไม่เพียงพอให้ต่อสายดินเทียม

การคำนวณการต่อลงดินแบบอิสระเป็นการประมาณการ หลังจากติดตั้งแล้วให้เพิ่มเติม การวัดทางไฟฟ้าซึ่งได้รับเชิญผู้เชี่ยวชาญ หากดินแห้ง คุณจะต้องใช้อิเล็กโทรดที่ยาวเนื่องจากค่าการนำไฟฟ้าไม่ดี ในดินเปียก ส่วนตัดขวางของอิเล็กโทรดควรมีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เนื่องจากมีการกัดกร่อนเพิ่มขึ้น