Càlcul del dispositiu de posada a terra
El càlcul dels dispositius de connexió a terra es redueix a la determinació de la resistència transitòria de la propagació del corrent de falla a terra dels elèctrodes de terra, que depèn de la resistència de les capes del sòl ρ... La resistència de les capes del sòl depèn de la seva composició, humitat. contingut, nivell de les aigües subterrànies i temperatura. Amb més precisió, ρ es pot determinar mitjançant mesura directa in situ mitjançant un dels mètodes existents. Els valors recomanats per als càlculs preliminars per a diversos sòls i els coeficients creixents a la congelació es donen als llibres de referència.
Un cop finalitzat el dispositiu de connexió a terra, s'ha de mesurar la seva resistència i, si difereix de l'estàndard, es redueix afegint el nombre d'elèctrodes posats a terra o augmentant la conductivitat del sòl, introduint-hi escòries, sal o altres substàncies.
Després de fer el càlcul dels elèctrodes de terra artificial, es determina preliminarment si hi haurà suficients elèctrodes de terra naturals i només aleshores es calcula la resistència necessària dels elèctrodes de terra artificial.
on Rclaim — resistència dels elèctrodes artificials posats a terra, Rec — el mateix, natural, Rzu — resistència normal.
Els seccionadors de terra es solden amb una cinta d'acer de 40x4 mm o amb la mateixa vareta. Aquestes tires es col·loquen a terra a una profunditat de 0,7 m i formen un circuit de terra comú.
Una vareta d'acer de 5 m de llarg en sòl normal (sòl argilós) a ρ = 100 ohm x m té una resistència de contacte de 22,7 ohm. Per obtenir una resistència d'extensió estàndard d'un únic elèctrode de terra de 22,7 ohms, es calcula la resistència del bucle, que consisteix en la resistència dels elèctrodes verticals Rc i horitzontals en forma de tira de connexió Rd connectada en paral·lel.
Arròs. 1. Dispositius de connexió a terra: a — línies de corrent d'elèctrodes de terra connectats en paral·lel, b — circuit de connexió a terra d'una subestació de transformació independent, c — la mateixa subestació integrada — 1 — elèctrodes de connexió a terra, 2 — bucle de connexió a terra intern
La distància entre els elèctrodes ha de ser almenys la seva longitud per evitar el fenomen del seu blindatge mutu (Fig. 1 a), que comporta un augment de la resistència del sistema d'elèctrodes posat a terra. El contorn es fa en forma de rectangle que tanca una instal·lació elèctrica (per exemple, una subestació o subestació independent). Si la instal·lació elèctrica està integrada a l'edifici, el circuit de connexió a terra es fa de forma remota i es connecta al circuit intern (dins de l'edifici) en almenys dues bandes (Fig. 1. b, c).
En instal·lacions amb corrents de neu aïllades i baixes de terra, la secció transversal dels cables de terra es considera suficient: coure 25, alumini 35, acer 120 mm2... La secció mínima d'acer rodó o en banda de les línies de presa de terra ha de ser almenys 100 m2 en instal·lacions de fins a 1000 V i 120 mm2 en instal·lacions superiors a 1000 V.
Per a instal·lacions elèctriques amb una tensió superior a 1000 V amb corrents de terra baixes, la resistència del dispositiu de presa de terra ha de complir la condició
on Uz es pren com a 250 V si el dispositiu de presa de terra s'utilitza només per a instal·lacions amb tensions superiors a 1000 V, i Uh = 125 V si el dispositiu de presa de terra s'utilitza simultàniament per a instal·lacions amb tensions de fins a 1000 V,
Azs: corrent nominal de falla a terra, A.
En els càlculs dels dispositius de connexió a terra, s'utilitzen les següents fórmules simplificades, que determinen la resistència dels elèctrodes de connexió a terra artificials:
— per a un elèctrode de vareta còncava amb un diàmetre de 10-12 mm, una longitud d'uns 5 m
— per a un elèctrode d'acer angular de 50x50x5 mm i de 2,5-2,7 m de llarg
— per a un elèctrode fet d'una canonada amb un diàmetre de 50-60 mm i una longitud de 2,5 m
En instal·lacions amb una tensió de fins a 1000 V, l'elecció correcta dels dispositius de connexió a terra també proporciona condicions per a la desconnexió ràpida i fiable d'una secció de xarxa (instal·lació elèctrica) en cas de curtcircuit.