Cálculo del dispositivo de puesta a tierra.

El cálculo de los dispositivos de puesta a tierra se reduce a determinar la resistencia transitoria de la propagación de la corriente de falla a tierra desde los electrodos de puesta a tierra, que depende de la resistencia de las capas del suelo ρ... La resistencia de las capas del suelo depende de su composición, humedad contenido, nivel de agua subterránea y temperatura. Con mayor precisión, ρ se puede determinar mediante medición directa in situ utilizando uno de los métodos existentes. Los valores recomendados para cálculos preliminares para varios suelos y coeficientes crecientes de congelación se dan en los libros de referencia.

Una vez que se completa el dispositivo de puesta a tierra, se debe medir su resistencia y, si difiere del estándar, se reduce agregando la cantidad de electrodos puestos a tierra o aumentando la conductividad del suelo, introduciendo escoria, sal u otras sustancias.

Después de realizar el cálculo de los electrodos de tierra artificiales, se determina preliminarmente si habrá suficientes electrodos de tierra naturales, y solo entonces se calcula la resistencia requerida de los electrodos de tierra artificiales.

donde Rclaim — la resistencia de los electrodos artificiales puestos a tierra, Rec — mismo, natural, Rzu — la resistencia normal.

Los seccionadores de puesta a tierra se sueldan con fleje de acero de 40x4 mm o con la misma varilla. Estas tiras se colocan en el suelo a una profundidad de 0,7 m y forman un circuito de tierra común.

Una varilla de acero de 5 m de largo en suelo normal (suelo arcilloso) a ρ = 100 ohm x m tiene una resistencia de contacto de 22,7 ohm. Para obtener una resistencia de propagación estándar de un solo electrodo de tierra de 22,7 ohmios, se calcula la resistencia de bucle, que consiste en la resistencia de los electrodos vertical Rc y horizontal en forma de una tira de conexión Rd conectada en paralelo.

Arroz. 1. Dispositivos de puesta a tierra: a — líneas de corriente de electrodos puestos a tierra conectados en paralelo, b — circuito de puesta a tierra de una subestación transformadora independiente, c — la misma subestación integrada — 1 — electrodos de puesta a tierra, 2 — bucle de puesta a tierra interno

La distancia entre los electrodos debe ser al menos su longitud para evitar el fenómeno de su blindaje mutuo (Fig. 1 a), lo que conduce a un aumento de la resistencia del sistema de electrodos puestos a tierra. El contorno se realiza en forma de rectángulo que encierra una instalación eléctrica (por ejemplo, una subestación o subestación independiente). Si la instalación eléctrica está integrada en el edificio, entonces el circuito de puesta a tierra se realiza de forma remota y se conecta al circuito interno (dentro del edificio) en al menos dos tiras (Fig. 1. b, c).

En instalaciones con neutro aislado y bajas corrientes de puesta a tierra, se considera suficiente la sección de los hilos de puesta a tierra: cobre 25, aluminio 35, acero 120 mm2... La sección mínima de acero redondo o tira de las líneas de puesta a tierra debe ser al menos 100 m2 en instalaciones hasta 1000 V y 120 mm2 en instalaciones por encima de 1000 V.

Para instalaciones eléctricas con tensión superior a 1000 V con bajas corrientes de puesta a tierra, la resistencia del dispositivo de puesta a tierra debe cumplir la condición

donde Uz se toma como 250 V si el dispositivo de puesta a tierra se usa solo para instalaciones con tensiones superiores a 1000 V, y Uh = 125 V si el dispositivo de puesta a tierra se usa simultáneamente para instalaciones con tensiones de hasta 1000 V,

Azs — corriente nominal de falla a tierra, A.

En los cálculos de los dispositivos de puesta a tierra, se utilizan las siguientes fórmulas simplificadas, que determinan la resistencia de los electrodos de puesta a tierra artificiales:

— para un electrodo de varilla cóncava con un diámetro de 10-12 mm, una longitud de unos 5 m

— para un electrodo de acero angular de 50x50x5 mm y 2,5-2,7 m de largo

— para un electrodo hecho de un tubo con un diámetro de 50-60 mm y una longitud de 2,5 m

En instalaciones con un voltaje de hasta 1000 V, la elección correcta de los dispositivos de puesta a tierra también proporciona condiciones para la desconexión rápida y confiable de una sección de la red (instalación eléctrica) en caso de cortocircuito.