ग्राउंड लूप प्रोग्राम के ग्राउंडिंग डिवाइस की गणना। ग्राउंडिंग उपकरणों की गणना

ग्राउंडिंग सिस्टम निवासियों की सुरक्षा और बिजली के उपकरणों के निर्बाध संचालन को सुनिश्चित करता है। इन्सुलेशन क्षतिग्रस्त होने पर होने वाले गैर-वर्तमान-वाहक धातु तत्वों को बिजली के रिसाव की स्थिति में ग्राउंडिंग बिजली के झटके को रोकता है। सुरक्षा प्रणाली का निर्माण एक जिम्मेदार घटना है, इसलिए इसे करने से पहले ग्राउंडिंग की गणना करना आवश्यक है।

प्राकृतिक जमीन

ऐसे समय में जब घर में घरेलू उपकरणों की सूची एक टीवी, रेफ्रिजरेटर और वॉशिंग मशीन तक सीमित थी, ग्राउंडिंग उपकरणों का उपयोग शायद ही कभी किया जाता था। वर्तमान रिसाव के खिलाफ संरक्षण प्राकृतिक ग्राउंडिंग कंडक्टरों को सौंपा गया था, जैसे:

• अछूता धातु पाइप;
• पानी के कुओं का आवरण;
• धातु की बाड़, स्ट्रीट लैंप के तत्व;
• केबल नेटवर्क की ब्रेडिंग;
• नींव, स्तंभों के इस्पात तत्व।

प्राकृतिक ग्राउंडिंग के लिए सबसे अच्छा विकल्प स्टील वॉटर मेन है। उनकी लंबी लंबाई के कारण, पानी के पाइप करंट फैलाने के प्रतिरोध को कम करते हैं। पानी के पाइपों की प्रभावशीलता मौसमी ठंड के स्तर से नीचे उनके बिछाने के कारण भी प्राप्त होती है, और इसलिए न तो गर्मी और न ही ठंड उनके सुरक्षात्मक गुणों को प्रभावित करती है।

भूमिगत कंक्रीट उत्पादों के धातु तत्व एक अर्थिंग सिस्टम के लिए उपयुक्त हैं यदि वे निम्नलिखित आवश्यकताओं को पूरा करते हैं:

• एक मिट्टी, रेतीले दोमट या गीले रेतीले आधार के साथ पर्याप्त (विद्युत स्थापना नियमों के मानदंडों के अनुसार) संपर्क है;
• नींव के निर्माण के दौरान, दो या दो से अधिक वर्गों में सुदृढीकरण लाया गया था;
• धातु तत्वों में वेल्डेड जोड़ होते हैं;
• सुदृढीकरण प्रतिरोध PUE के नियमों का अनुपालन करता है;
• ग्राउंड बस के साथ एक विद्युत कनेक्शन है।

टिप्पणी! उपरोक्त प्राकृतिक ग्राउंडिंग की पूरी सूची में से, केवल भूमिगत प्रबलित कंक्रीट संरचनाओं की गणना की जाती है।

प्राकृतिक ग्राउंडिंग के कामकाज की दक्षता एक अधिकृत व्यक्ति (एनर्जोनैडज़ोर के प्रतिनिधि) द्वारा किए गए मापों के आधार पर स्थापित की जाती है। लिए गए मापों के आधार पर, विशेषज्ञ प्राकृतिक ग्राउंड लूप में एक अतिरिक्त सर्किट स्थापित करने की आवश्यकता पर सिफारिशें देगा। यदि प्राकृतिक सुरक्षा नियमों की आवश्यकताओं को पूरा करती है, तो विद्युत स्थापना नियम अतिरिक्त ग्राउंडिंग की अनुपयुक्तता का संकेत देते हैं।

कृत्रिम ग्राउंडिंग डिवाइस के लिए गणना

ग्राउंडिंग की बिल्कुल सटीक गणना करना लगभग असंभव है। यहां तक ​​​​कि पेशेवर डिजाइनर भी इलेक्ट्रोड की अनुमानित संख्या और उनके बीच की दूरी के साथ काम करते हैं।

गणना की जटिलता का कारण बड़ी संख्या में बाहरी कारक हैं, जिनमें से प्रत्येक का सिस्टम पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, आर्द्रता के सटीक स्तर की भविष्यवाणी करना असंभव है, मिट्टी का वास्तविक घनत्व, इसकी प्रतिरोधकता, आदि हमेशा ज्ञात नहीं होते हैं। इनपुट डेटा की अपूर्ण निश्चितता के कारण, संगठित ग्राउंड लूप का अंतिम प्रतिरोध अंततः आधार मान से भिन्न होता है।

डिज़ाइन किए गए और वास्तविक संकेतकों में अंतर अतिरिक्त इलेक्ट्रोड स्थापित करके या छड़ की लंबाई बढ़ाकर समतल किया जाता है। फिर भी, प्रारंभिक गणना महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि वे अनुमति देते हैं:

• मिट्टी के काम के लिए सामग्री की खरीद के लिए अनावश्यक खर्च (या कम से कम उन्हें कम करें) से इनकार करें;
• ग्राउंडिंग सिस्टम का सबसे उपयुक्त विन्यास चुनें;
• कार्रवाई का सही तरीका चुनें।

गणना की सुविधा के लिए, विभिन्न प्रकार के सॉफ्टवेयर हैं। हालांकि, उनके काम को समझने के लिए, गणना के सिद्धांतों और प्रकृति के बारे में कुछ ज्ञान आवश्यक है।

सुरक्षा घटक

सुरक्षात्मक ग्राउंडिंग में जमीन में स्थापित इलेक्ट्रोड शामिल हैं और विद्युत रूप से ग्राउंड बस से जुड़े हैं।

सिस्टम में निम्नलिखित तत्व हैं:

1. धातु की छड़ें। एक या एक से अधिक धातु की छड़ें जमीन में फैलने वाली धारा को निर्देशित करती हैं। आमतौर पर लंबी धातु के टुकड़े (पाइप, कोण, गोल धातु उत्पाद) का उपयोग इलेक्ट्रोड के रूप में किया जाता है। कुछ मामलों में शीट स्टील का उपयोग किया जाता है।
2. एक धातु कंडक्टर जो कई ग्राउंडिंग कंडक्टरों को एक ही सिस्टम में जोड़ता है। आमतौर पर, इस क्षमता में एक कोने, रॉड या पट्टी के रूप में एक क्षैतिज कंडक्टर का उपयोग किया जाता है। एक धातु के बंधन को जमीन में दबे इलेक्ट्रोड के सिरों पर वेल्ड किया जाता है।
3. एक कंडक्टर जो जमीन में स्थित ग्राउंड इलेक्ट्रोड को एक बस से जोड़ता है जिसमें संरक्षित उपकरण के साथ संबंध होता है।

अंतिम दो तत्वों को समान कहा जाता है - ग्राउंडिंग कंडक्टर। दोनों तत्व समान कार्य करते हैं। अंतर इस तथ्य में निहित है कि धातु बंधन जमीन में स्थित है, और जमीन को बस से जोड़ने के लिए कंडक्टर सतह पर स्थित है। इस संबंध में, कंडक्टर जंग के प्रतिरोध के लिए असमान आवश्यकताओं के अधीन हैं।

गणना के सिद्धांत और नियम

मिट्टी ग्राउंडिंग सिस्टम के घटक तत्वों में से एक है। इसके पैरामीटर महत्वपूर्ण हैं और गणना में उसी तरह शामिल हैं जैसे धातु के हिस्सों की लंबाई।

गणना करते समय, विद्युत स्थापना नियमों में निर्दिष्ट सूत्रों का उपयोग किया जाता है। सिस्टम इंस्टॉलर द्वारा एकत्र किए गए चर डेटा और स्थिर पैरामीटर (तालिकाओं में उपलब्ध) का उपयोग किया जाता है। लगातार डेटा में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, मिट्टी प्रतिरोध।

एक उपयुक्त समोच्च का निर्धारण

सबसे पहले, आपको समोच्च के आकार को चुनने की आवश्यकता है। डिजाइन आमतौर पर एक निश्चित ज्यामितीय आकृति या एक साधारण रेखा के रूप में बनाया जाता है। एक विशिष्ट विन्यास का चुनाव साइट के आकार और आकार पर निर्भर करता है।

रैखिक सर्किट को लागू करने का सबसे आसान तरीका, इलेक्ट्रोड की स्थापना के लिए आपको केवल एक सीधी खाई खोदने की आवश्यकता है। हालांकि लाइन में लगे इलेक्ट्रोड को परिरक्षित कर दिया जाएगा, जिससे फैलते करंट के साथ स्थिति और खराब हो जाएगी। इस संबंध में, रैखिक ग्राउंडिंग की गणना करते समय, एक सुधार कारक लागू किया जाता है।

सुरक्षात्मक ग्राउंडिंग बनाने की सबसे आम योजना सर्किट का त्रिकोणीय आकार है। ज्यामितीय आकृति के शीर्ष के साथ इलेक्ट्रोड स्थापित किए जाते हैं। धातु के पिनों को काफी दूर रखा जाना चाहिए ताकि उनमें बहने वाली धाराओं के अपव्यय में हस्तक्षेप न हो। एक निजी घर की सुरक्षा व्यवस्था की व्यवस्था के लिए तीन इलेक्ट्रोड पर्याप्त माने जाते हैं। प्रभावी सुरक्षा को व्यवस्थित करने के लिए, छड़ की सही लंबाई चुनना भी आवश्यक है।

कंडक्टर मापदंडों की गणना

धातु की छड़ की लंबाई महत्वपूर्ण है क्योंकि यह सुरक्षा प्रणाली की प्रभावशीलता को प्रभावित करती है। धातु बंधन तत्वों की लंबाई भी मायने रखती है। इसके अलावा, सामग्री की खपत और ग्राउंडिंग की व्यवस्था की कुल लागत धातु के हिस्सों की लंबाई पर निर्भर करती है।

ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड का प्रतिरोध उनकी लंबाई से निर्धारित होता है। एक अन्य पैरामीटर - अनुप्रस्थ आयाम - सुरक्षा की गुणवत्ता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करता है। फिर भी, कंडक्टरों के क्रॉस-सेक्शन को विद्युत स्थापना नियमों द्वारा नियंत्रित किया जाता है, क्योंकि यह विशेषता संक्षारण प्रतिरोध के संदर्भ में महत्वपूर्ण है (इलेक्ट्रोड को 5 से 10 साल की सेवा करनी चाहिए)।

अन्य शर्तों के अधीन, एक नियम है: सर्किट में जितने अधिक धातु उत्पाद शामिल होते हैं, सर्किट की सुरक्षा उतनी ही अधिक होती है। ग्राउंडिंग को व्यवस्थित करने का काम काफी श्रमसाध्य है: जितने अधिक ग्राउंडिंग कंडक्टर, उतने ही अधिक भूकंप, जितनी लंबी छड़ें, उतनी ही गहरी उन्हें हथौड़े से मारने की जरूरत होती है।

क्या चुनना है: इलेक्ट्रोड की संख्या या उनकी लंबाई - काम का आयोजक तय करता है। हालाँकि, इसके बारे में कुछ नियम हैं:

1. छड़ों को मौसमी हिमांक क्षितिज के नीचे कम से कम 50 सेंटीमीटर तक स्थापित किया जाना चाहिए। यह मौसमी कारकों को सिस्टम की दक्षता को प्रभावित करने से हटा देगा।
2. लंबवत रूप से स्थापित अर्थिंग स्विच के बीच की दूरी। दूरी समोच्च विन्यास और सलाखों की लंबाई से निर्धारित होती है। सही दूरी का चयन करने के लिए, आपको उपयुक्त संदर्भ तालिका का उपयोग करने की आवश्यकता है।

कटा हुआ धातु एक स्लेजहैमर का उपयोग करके जमीन में 2.5 - 3 मीटर तक चलाया जाता है।यह एक समय लेने वाला कार्य है, भले ही हम इस बात को ध्यान में रखें कि लगभग 70 सेंटीमीटर खाई की गहराई को संकेतित मूल्य से घटाया जाना चाहिए।

सामग्री की किफायती खपत

चूंकि धातु खंड सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर नहीं है, इसलिए सबसे छोटे अनुभागीय क्षेत्र वाली सामग्री खरीदने की सिफारिश की जाती है। हालांकि, आपको न्यूनतम अनुशंसित मूल्यों के भीतर रहना चाहिए। सबसे किफायती (लेकिन स्लेजहैमर वार का सामना करने में सक्षम) हार्डवेयर विकल्प:

• 32 मिमी व्यास और 3 मिमी की दीवार मोटाई वाले पाइप;
• बराबर-शेल्फ कोने (पक्ष - 50 या 60 मिलीमीटर, मोटाई - 4 या 5 मिलीमीटर);
• गोल स्टील (12 से 16 मिलीमीटर व्यास)।

धातु बंधन के रूप में, 4 मिमी मोटी स्टील की एक पट्टी सबसे अच्छी पसंद होगी। वैकल्पिक रूप से, एक 6 मिमी स्टील बार करेगा।

टिप्पणी! क्षैतिज छड़ को इलेक्ट्रोड के शीर्ष पर वेल्डेड किया जाता है। इसलिए, इलेक्ट्रोड के बीच की गणना की गई दूरी में एक और 18 - 23 सेंटीमीटर जोड़ा जाना चाहिए।

बाहरी ग्राउंडिंग सेक्शन को 4 मिमी की पट्टी (चौड़ाई - 12 मिमी) से बनाया जा सकता है।

गणना के लिए सूत्र

एक सार्वभौमिक सूत्र उपयुक्त है, जिसकी सहायता से एक ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड के प्रतिरोध की गणना की जाती है।

गणना करते समय, कोई संदर्भ तालिकाओं के बिना नहीं कर सकता, जहां अनुमानित मान इंगित किए जाते हैं। ये पैरामीटर मिट्टी की संरचना, इसकी औसत घनत्व, पानी को बनाए रखने की क्षमता और जलवायु क्षेत्र द्वारा निर्धारित किए जाते हैं।

हम क्षैतिज कंडक्टर के प्रतिरोध को ध्यान में रखते हुए, आवश्यक संख्या में छड़ निर्धारित करते हैं।

हम क्षैतिज प्रकार के ग्राउंड इलेक्ट्रोड के प्रतिरोध सूचकांक के आधार पर ऊर्ध्वाधर रॉड के प्रतिरोध स्तर का निर्धारण करते हैं।

प्राप्त परिणामों के आधार पर, हम आवश्यक मात्रा में सामग्री प्राप्त करते हैं और ग्राउंडिंग सिस्टम बनाने पर काम शुरू करने की योजना बनाते हैं।

निष्कर्ष

चूंकि शुष्क और ठंढे समय में उच्चतम मिट्टी प्रतिरोध देखा जाता है, इसलिए इस अवधि के लिए ग्राउंडिंग सिस्टम के संगठन की योजना बनाना सबसे अच्छा है। औसतन, ग्राउंडिंग के निर्माण में 1 - 3 कार्य दिवस लगते हैं।

खाई को पृथ्वी से भरने से पहले, ग्राउंडिंग उपकरणों की संचालन क्षमता की जाँच की जानी चाहिए। इष्टतम परीक्षण वातावरण मिट्टी में थोड़ी नमी के साथ जितना संभव हो उतना शुष्क होना चाहिए। चूंकि सर्दियां हमेशा बर्फ रहित नहीं होती हैं, इसलिए गर्मियों में ग्राउंडिंग सिस्टम का निर्माण शुरू करना सबसे आसान होता है।

विद्युत उपकरणों को नुकसान, बिजली के तारों के इन्सुलेशन, कंडक्टरों के शॉर्ट सर्किट के मामले में सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए ग्राउंडिंग आवश्यक है। ग्राउंडिंग का सार ग्राउंडेड इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन के संपर्क के बिंदु पर क्षमता को अधिकतम स्वीकार्य मूल्यों तक कम करना है।

संभावित कमी दो तरह से की जाती है:

• ज़ीरोइंग - सबस्टेशन पर जाने वाले तटस्थ कंडक्टर के साथ डिवाइस केस का कनेक्शन;
• ग्राउंडिंग - भवन के बाहर जमीन में स्थित ग्राउंड लूप से आवास का कनेक्शन।

पहला विकल्प आसान है, लेकिन तटस्थ कंडक्टर को नुकसान के मामले में, यह अपने कार्यों को करना बंद कर देता है, और यह खतरनाक है। इसलिए, सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए ग्राउंड लूप की उपस्थिति एक पूर्वापेक्षा है।

ग्राउंडिंग की गणना में ग्राउंडिंग डिवाइस के प्रतिरोध को निर्धारित करना शामिल है, जो तकनीकी मानकों द्वारा निर्दिष्ट से अधिक नहीं होना चाहिए।

ग्रुप लूप

ग्राउंड लूप का डिज़ाइन, उपयोग की जाने वाली सामग्रियों के प्रकार, दस्तावेज़ों में निहित शर्तों द्वारा सीमित हैं, उदाहरण के लिए, PUE में, विद्युत प्रतिष्ठानों के लिए नियम।

सभी विद्युत प्रतिष्ठानों, बिना किसी अपवाद के, सबस्टेशन पर और उद्यम या घर पर, दोनों पर आधारित होना चाहिए।

सबसे आम ग्राउंडिंग लूप डिज़ाइन एक या एक से अधिक धातु के पिन (ग्राउंड इलेक्ट्रोड) होते हैं जो जमीन में दबे होते हैं और एक वेल्डेड जोड़ से जुड़े होते हैं। एक धातु कंडक्टर का उपयोग करके, ग्राउंड लूप ग्राउंडेड उपकरणों से जुड़ा होता है।

ग्राउंडिंग कंडक्टर के रूप में अप्रकाशित स्टील या कॉपर-प्लेटेड स्टील सामग्री का उपयोग किया जाता है, जिसके आयाम नीचे दिए गए से कम नहीं होने चाहिए:

• लुढ़का हुआ गोल - व्यास 12 मिमी से कम नहीं;
• कॉर्नर - कम से कम 50x50x4 मिमी;
• पाइप - कम से कम 25 मिमी के व्यास के साथ कम से कम 4 मिमी की दीवार मोटाई के साथ।

ग्राउंड इलेक्ट्रोड की चालकता जितनी बेहतर होगी, ग्राउंडिंग कार्य उतना ही अधिक कुशल होगा, इसलिए सबसे बेहतर विकल्प कॉपर इलेक्ट्रोड का उपयोग है, लेकिन व्यवहार में तांबे की उच्च लागत के कारण ऐसा नहीं होता है।

Uncoated स्टील में उच्च संक्षारण होता है, विशेष रूप से नम मिट्टी और हवा की सीमा पर, इसलिए, धातु की दीवारों की न्यूनतम मोटाई (4 मिमी) निर्धारित की जाती है।

जस्ती धातु अच्छी तरह से जंग का प्रतिरोध करती है, लेकिन वर्तमान प्रवाह के मामले में नहीं। यहां तक ​​​​कि सबसे छोटी धारा भी एक विद्युत रासायनिक प्रक्रिया का कारण बनेगी, जिसके परिणामस्वरूप जस्ता की एक पतली परत कम से कम समय तक चलेगी।

आधुनिक ग्राउंडिंग सिस्टम कॉपर प्लेटेड स्टील के आधार पर बनाए जाते हैं। चूंकि विनिर्माण के लिए तांबे की मात्रा कम है, तैयार सामग्री की लागत स्टील की तुलना में बहुत अधिक नहीं है, और सेवा जीवन कई गुना बढ़ जाता है।

ग्राउंड लूप के सबसे आम डिजाइन त्रिकोणीय या इलेक्ट्रोड के इन-लाइन प्लेसमेंट हैं। आसन्न इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी 1.2-2 मीटर होनी चाहिए, और बिछाने की गहराई 2-3 मीटर होनी चाहिए। बिछाने की गहराई (इलेक्ट्रोड की लंबाई) काफी हद तक मिट्टी की विशेषताओं पर निर्भर करती है। इसका विद्युत प्रतिरोध जितना अधिक होगा, इलेक्ट्रोड उतना ही गहरा होगा। किसी भी मामले में, यह गहराई मिट्टी की जमने की गहराई से अधिक होनी चाहिए, क्योंकि जमी हुई मिट्टी में उच्च ओमिक प्रतिरोध होता है। कम आर्द्रता वाले भूमि क्षेत्रों पर भी यही बात लागू होती है।

जहां उच्च धाराएं प्रवाहित होने की संभावना है, जैसे कि सबस्टेशन या बड़े उपकरण वाले संयंत्र में, ग्राउंड लूप के डिजाइन का चयन करने का दृष्टिकोण और इसकी गणना सुरक्षा के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।

जमीनी प्रतिरोध कारक

एक सुरक्षात्मक ग्राउंडिंग डिवाइस की गणना कई स्थितियों पर निर्भर करती है, जिनमें से मुख्य को प्रतिष्ठित किया जा सकता है, जिनका उपयोग आगे की गणना में किया जाता है:

• जमीन प्रतिरोध;
• इलेक्ट्रोड सामग्री;
• इलेक्ट्रोड बिछाने की गहराई;
• एक दूसरे के सापेक्ष ग्राउंड इलेक्ट्रोड का स्थान;
• मौसम।

जमीनी प्रतिरोध

मिट्टी में ही, कुछ अपवादों के साथ, कम विद्युत चालकता है। यह विशेषता नमी की मात्रा के आधार पर भिन्न होती है, क्योंकि इसमें घुले हुए लवण वाला पानी एक अच्छा संवाहक है। इस प्रकार, मिट्टी के विद्युत गुण नमी की मात्रा, नमक की संरचना और नमी बनाए रखने के लिए मिट्टी के गुणों पर निर्भर करते हैं।

सामान्य मिट्टी के प्रकार और उनकी विशेषताएं

मिट्टी के प्रकार	प्रतिरोधकता , ओम एम
चट्टान	4000
चिकनी बलुई मिट्टी	100
चेर्नोज़ेम	30
रेत	500
रेतीली दोमट	300
चूना पत्थर	2000
उद्यान भूमि	50
मिट्टी	70

तालिका से पता चलता है कि प्रतिरोधकता परिमाण के कई आदेशों से भिन्न हो सकती है। वास्तविक परिस्थितियों में, स्थिति इस तथ्य से जटिल होती है कि विभिन्न गहराई पर मिट्टी का प्रकार भिन्न हो सकता है और परतों के बीच स्पष्ट रूप से परिभाषित सीमाओं के बिना हो सकता है।

इलेक्ट्रोड सामग्री

गणना का यह हिस्सा सबसे सरल है, क्योंकि ग्राउंडिंग के निर्माण में केवल कुछ प्रकार की सामग्रियों का उपयोग किया जाता है:

• इस्पात;
• ताँबा;
• कॉपर प्लेटेड स्टील;
• जस्ती इस्पात।

इसकी उच्च लागत के कारण शुद्ध तांबे का उपयोग नहीं किया जाता है, सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली सामग्री शुद्ध और गैल्वेनाइज्ड स्टील होती है। हाल ही में, ग्राउंडिंग सिस्टम तेजी से सामान्य हो गए हैं, जो तांबे की परत के साथ लेपित स्टील का उपयोग करते हैं। ऐसे इलेक्ट्रोड में सबसे कम प्रतिरोध होता है, जिसमें समय के साथ अच्छी स्थिरता होती है, क्योंकि तांबे की परत जंग को अच्छी तरह से प्रतिरोध करती है।

अनकोटेड स्टील में सबसे खराब विशेषताएं होती हैं, क्योंकि जंग (जंग) की परत इलेक्ट्रोड-ग्राउंड इंटरफेस पर संपर्क प्रतिरोध को बढ़ाती है।

बुकमार्क गहराई

इलेक्ट्रोड और मिट्टी के बीच संपर्क की सीमा की रैखिक सीमा और पृथ्वी की परत का आकार, जो वर्तमान प्रवाह सर्किट में भाग लेता है, इलेक्ट्रोड बिछाने की गहराई पर निर्भर करता है। यह परत जितनी बड़ी होगी, इसका प्रतिरोध मूल्य उतना ही कम होगा।

एक नोट पर।इसके अलावा, इलेक्ट्रोड स्थापित करते समय, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि वे जितने गहरे स्थित होंगे, वे जलभृत के उतने ही करीब होंगे।

इलेक्ट्रोड का स्थान

यह विशेषता कम से कम स्पष्ट और समझने में कठिन है। आपको पता होना चाहिए कि प्रत्येक ग्राउंड इलेक्ट्रोड का पड़ोसी पर कुछ प्रभाव पड़ता है, और वे जितने करीब स्थित होंगे, वे उतने ही कम प्रभावी होंगे। प्रभाव का सटीक औचित्य काफी जटिल है, इसे केवल गणना और निर्माण में ध्यान में रखा जाना चाहिए।

इलेक्ट्रोड की संख्या पर दक्षता की निर्भरता की व्याख्या करना आसान है। यहां आप समानांतर में जुड़े प्रतिरोधों के साथ एक सादृश्य बना सकते हैं। उनमें से जितना अधिक होगा, कुल प्रतिरोध उतना ही कम होगा।

मौसम

उच्च मिट्टी की नमी पर ग्राउंडिंग डिवाइस में सबसे अच्छे पैरामीटर होते हैं। शुष्क और ठंढे मौसम में, मिट्टी की प्रतिरोधकता तेजी से बढ़ जाती है और, जब कुछ शर्तें पूरी हो जाती हैं (पूर्ण सुखाने या ठंड), तो यह अधिकतम मूल्य प्राप्त कर लेती है।

टिप्पणी!मौसम की स्थिति के प्रभाव को कम करने के लिए, इलेक्ट्रोड बिछाने की गहराई सर्दियों में अधिकतम ठंड की गहराई से नीचे होनी चाहिए या सूखने से बचाने के लिए एक्वीफर तक पहुंचनी चाहिए।

जरूरी!सबसे खराब स्थिति के लिए निम्नलिखित गणना की जानी चाहिए, क्योंकि अन्य सभी मामलों में पृथ्वी का प्रतिरोध कम हो जाएगा।

गणना की विधि

मुख्य गणना पैरामीटर जमीनी प्रतिरोध का आवश्यक मूल्य है, जिसे नियामक दस्तावेजों द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो आपूर्ति वोल्टेज के परिमाण, विद्युत प्रतिष्ठानों के प्रकार और उनके उपयोग की शर्तों पर निर्भर करता है।

एक कठोर सुरक्षात्मक अर्थिंग गणना जो इलेक्ट्रोड की संख्या और लंबाई देती है, मौजूद नहीं है, इसलिए यह कुछ अनुमानों और सहनशीलता पर आधारित है।

शुरू करने के लिए, मिट्टी के प्रकार को ध्यान में रखा जाता है, और जमीन इलेक्ट्रोड की अनुमानित लंबाई, उनकी सामग्री और मात्रा निर्धारित की जाती है। अगला, गणना की जाती है, जिसका क्रम इस प्रकार है:

• एक इलेक्ट्रोड के लिए वर्तमान प्रसार प्रतिरोध निर्धारित किया जाता है;
• ऊर्ध्वाधर ग्राउंडिंग कंडक्टरों की संख्या की गणना उनकी सापेक्ष स्थिति को ध्यान में रखते हुए की जाती है।

सिंगल अर्थिंग

वर्तमान प्रसार प्रतिरोध की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

इस अभिव्यक्ति में:

ρ विशिष्ट समतुल्य मृदा प्रतिरोध है;

एल इलेक्ट्रोड की लंबाई है;

डी व्यास है;

t जमीन की सतह से इलेक्ट्रोड के केंद्र तक की दूरी है।

पाइप या रोल्ड उत्पादों के बजाय कोने का उपयोग करते समय, वे स्वीकार करते हैं:

d = b 0.95, जहाँ b कोने के शेल्फ की चौड़ाई है।

बहुपरत मिट्टी का समतुल्य प्रतिरोध:

• ρ1 और ρ2 मिट्टी की परतों के विशिष्ट प्रतिरोध हैं;
• एच ऊपरी परत की मोटाई है;
• मौसमी कारक है।

मौसमी गुणांक जलवायु क्षेत्र पर निर्भर करता है। उपयोग किए गए इलेक्ट्रोड की संख्या के आधार पर इसमें संशोधन भी किया जाता है। मौसमी कारक के सांकेतिक मूल्य 1.0 से 1.5 तक होते हैं।

इलेक्ट्रोड की संख्या

इलेक्ट्रोड की आवश्यक संख्या अभिव्यक्ति से निर्धारित होती है:

n \u003d आरजेड / (के आर), जहां:

• आरजेड - ग्राउंडिंग डिवाइस का अनुमेय अधिकतम प्रतिरोध;
• K उपयोगिता कारक है।

उपयोग कारक चयन योग्य है। ग्राउंड इलेक्ट्रोड की चयनित संख्या, उनकी सापेक्ष स्थिति और उनके बीच की दूरी के अनुसार।

इलेक्ट्रोड की पंक्ति व्यवस्था

	मात्रा इलेक्ट्रोड	गुणक
1	4 6 10	0,66-0,72 0,58-0,65 0,52-0,58
2	4 6 10	0,76-0,8 0,71-0,75 0,66-0,71
3	4 6 10	0,84-0,86 0,78-0,82 0,74-0,78

कंटूर प्लेसमेंटइलेक्ट्रोड

इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी और उनकी लंबाई का अनुपात	मात्रा इलेक्ट्रोड	गुणक
1	4 6 10	0,84-0,87 0,76-0,80 0,67-0,72
2	4 6 10	0,90-0,92 0,85-0,88 0,79-0,83
3	4 6 10	0,93-0,95 0,90-0,92 0,85-0,88

ग्राउंड लूप की गणना हमेशा आवश्यक मान नहीं देती है, इसलिए, ग्राउंड इलेक्ट्रोड की संख्या और ज्यामितीय आयामों को बदलते हुए, इसे कई बार करने की आवश्यकता हो सकती है।

ग्राउंड माप

जमीन के प्रतिरोध को मापने के लिए, विशेष माप उपकरणों का उपयोग किया जाता है। उपयुक्त अनुमति वाले संगठनों को ग्राउंडिंग को मापने का अधिकार है। आमतौर पर ये ऊर्जा संगठन और प्रयोगशालाएं हैं। मापा मापदंडों को माप प्रोटोकॉल में दर्ज किया जाता है और उद्यम (कार्यशाला में, सबस्टेशन पर) में संग्रहीत किया जाता है।

जमीनी प्रतिरोध की गणना एक जटिल कार्य है जिसमें कई शर्तों को ध्यान में रखा जाना चाहिए, इसलिए इस क्षेत्र में विशेषज्ञता वाले संगठनों की मदद लेना अधिक तर्कसंगत है। समस्या को हल करने के लिए, आप ऑनलाइन कैलकुलेटर पर गणना कर सकते हैं, जिसका एक उदाहरण इंटरनेट पर सार्वजनिक डोमेन में पाया जा सकता है। कैलकुलेटर प्रोग्राम ही आपको बताएगा कि गणना में किस डेटा को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

वीडियो

ग्राउंडिंग उपकरणों की गणना मुख्य रूप से ग्राउंडिंग कंडक्टर की गणना के लिए ही कम हो जाती है, क्योंकि ज्यादातर मामलों में ग्राउंडिंग कंडक्टर यांत्रिक शक्ति और पीटीई और पीयूई के अनुसार जंग के प्रतिरोध की शर्तों के अनुसार स्वीकार किए जाते हैं। एकमात्र अपवाद बाहरी ग्राउंडिंग डिवाइस के साथ इंस्टॉलेशन हैं। इन मामलों में, कनेक्टिंग लाइन और ग्राउंड इलेक्ट्रोड के श्रृंखला-जुड़े प्रतिरोधों की गणना की जाती है ताकि उनका कुल प्रतिरोध स्वीकार्य से अधिक न हो।

हमारे देश के ध्रुवीय और उत्तरपूर्वी क्षेत्रों के लिए ग्राउंडिंग उपकरणों की गणना के मुद्दों पर प्रकाश डाला जाना चाहिए। उन्हें पर्माफ्रॉस्ट मिट्टी की विशेषता है, जिसमें यूएसएसआर के मध्य क्षेत्र में सामान्य परिस्थितियों की तुलना में अधिक परिमाण के एक या दो आदेशों द्वारा सतह परतों का विशिष्ट प्रतिरोध होता है।

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 डिज़ाइन प्रतिरोध आवश्यक लोगों में सबसे छोटा है।

2. एक कृत्रिम पृथ्वी इलेक्ट्रोड के लिए आवश्यक प्रतिरोध निर्धारित किया जाता है, अभिव्यक्ति से समानांतर में जुड़े प्राकृतिक पृथ्वी इलेक्ट्रोड के उपयोग को ध्यान में रखते हुए

(8-14)

जहां r zm क्लॉज 1, R के अनुसार ग्राउंडिंग डिवाइस का अनुमेय प्रतिरोध है और कृत्रिम ग्राउंड इलेक्ट्रोड का प्रतिरोध है; एक प्राकृतिक जमीन इलेक्ट्रोड का ई-प्रतिरोध। मिट्टी की गणना की गई प्रतिरोधकता को गर्मियों में मिट्टी के सूखने और सर्दियों में ठंड को ध्यान में रखते हुए गुणा करने वाले कारकों को ध्यान में रखते हुए निर्धारित किया जाता है।

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

तालिका 8-1

प्रारंभिक गणना के लिए अनुशंसित मिट्टी और पानी की औसत प्रतिरोधकता

टिप्पणी। विशिष्ट मिट्टी प्रतिरोध मिट्टी के वजन से 10-20% की नमी सामग्री पर निर्धारित किया जाता है

अधिक विश्वसनीय परिणाम प्राप्त करने के लिए प्रतिरोधकता का मापन यूएसएसआर के मध्य क्षेत्र में गर्म मौसम (मई-अक्टूबर) में किया जाता है। मिट्टी की प्रतिरोधकता के मापा मूल्य के लिए, मिट्टी की स्थिति और वर्षा की मात्रा के आधार पर, सुधार कारक k पेश किए जाते हैं, जो मिट्टी के सूखने और जमने के कारण परिवर्तन को ध्यान में रखते हैं, अर्थात। पी कैल्क \u003d पी के

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

कोण स्टील से बने लंबवत इलेक्ट्रोड का उपयोग करते समय, कोण के बराबर व्यास को पाइप व्यास के बजाय सूत्र में प्रतिस्थापित किया जाता है, जो अभिव्यक्ति द्वारा गणना की जाती है

(8-15)

जहाँ b कोने की भुजाओं की चौड़ाई है।

5. लंबवत ग्राउंडिंग कंडक्टर की अनुमानित संख्या पहले से स्वीकृत उपयोग कारक के साथ निर्धारित की जाती है

(8-16)

जहां आर वी.ओ. खंड 4 में परिभाषित एक ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड का फैलाव प्रतिरोध है; आर और - कृत्रिम ग्राउंड इलेक्ट्रोड का आवश्यक प्रतिरोध; के और, में, zm - ऊर्ध्वाधर जमीन इलेक्ट्रोड के उपयोग का गुणांक।

तालिका 8-2

विभिन्न जलवायु क्षेत्रों के लिए गुणन गुणांक k का मान

ऊर्ध्वाधर ग्राउंडिंग कंडक्टर के उपयोग के गुणांक तालिका में दिए गए हैं। 8-4 उन्हें एक पंक्ति और तालिका में व्यवस्थित करते समय। 8-5 उन्हें समोच्च के साथ रखते समय

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

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

(8-17)

जहां आर जी - पैरा 6 में परिभाषित क्षैतिज इलेक्ट्रोड के फैलाव का प्रतिरोध; आर और - कृत्रिम ग्राउंड इलेक्ट्रोड का आवश्यक प्रतिरोध।

तालिका 8-3

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

तालिका 8-4

क्षैतिज संचार इलेक्ट्रोड के प्रभाव को ध्यान में रखे बिना, ऊर्ध्वाधर ग्राउंडिंग कंडक्टरों के उपयोग गुणांक, के और, में, ग्राम, एक पंक्ति में रखा गया

तालिका 8-5

क्षैतिज युग्मन इलेक्ट्रोड के प्रभाव को ध्यान में रखे बिना, ऊर्ध्वाधर ग्राउंडिंग कंडक्टर के उपयोग गुणांक, के और, में, zm, समोच्च के साथ रखा गया है

तालिका 8-6

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

तालिका 8-7

ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड के एक सर्किट में उपयोग गुणांक K और, g, लंबवत कनेक्टिंग इलेक्ट्रोड का ग्राम

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

ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड की संख्या अंततः प्लेसमेंट की स्थिति से ली जाती है।

9. उच्च पृथ्वी दोष धाराओं के साथ 1000 वी से ऊपर के प्रतिष्ठानों के लिए, कनेक्टिंग कंडक्टरों के थर्मल प्रतिरोध की जाँच सूत्र (8-11) के अनुसार की जाती है।

उदाहरण 1. निम्न डेटा के साथ 110/10 केवी सबस्टेशन के लूप ग्राउंड इलेक्ट्रोड सिस्टम की गणना करना आवश्यक है: 110 केवी पक्ष पर ग्राउंड दोषों के दौरान ग्राउंडिंग के माध्यम से अधिकतम वर्तमान 3.2 केए है, ग्राउंडिंग के माध्यम से अधिकतम वर्तमान 10 पर ग्राउंड दोषों के दौरान केवी पक्ष 42 ए है; सबस्टेशन निर्माण स्थल पर मिट्टी - दोमट; जलवायु क्षेत्र 2; इसके अतिरिक्त, केबलों की एक प्रणाली - 1.2 ओम के ग्राउंडिंग प्रतिरोध के साथ समर्थन का उपयोग ग्राउंडिंग के रूप में किया जाता है।

समाधान 1. 110 केवी पक्ष के लिए, 0.5 ओम के जमीनी प्रतिरोध की आवश्यकता है। 10 केवी पक्ष के लिए, सूत्र (8-12) के अनुसार, हमारे पास है:

जहां ग्राउंडिंग डिवाइस पर रेटेड वोल्टेज यू कैल्क को 125 वी माना जाता है, क्योंकि ग्राउंडिंग डिवाइस का उपयोग 1000 वी तक के वोल्टेज वाले सबस्टेशन इंस्टॉलेशन के लिए भी किया जाता है।

इस प्रकार, प्रतिरोध rzm = 0.5 ओम को परिकलित मान लिया जाता है।

2. केबल-सपोर्ट सिस्टम के उपयोग को ध्यान में रखते हुए कृत्रिम ग्राउंड इलेक्ट्रोड के प्रतिरोध की गणना की जाती है

टेबल 8-1 1000 ओम है। .8 वर्ग मीटर

अनुमानित विशिष्ट प्रतिरोध: क्षैतिज इलेक्ट्रोड के लिए R परिकलित g = 4.5x100 = 450 ओम m; लंबवत इलेक्ट्रोड के लिए कैल्क.v = 1.8x100 = 180 ओम मीटर।

4. एक ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड का प्रसार प्रतिरोध निर्धारित किया जाता है - एक कोने संख्या 50 2.5 मीटर लंबा जब तालिका से सूत्र के अनुसार जमीनी स्तर से 0.7 मीटर नीचे डुबोया जाता है। 8-3:

जहाँ d= d y, ed= 0.95; बी = 0.95x0.95 = 0.0475 मीटर; टी \u003d 0.7 + 2.5 / 2 \u003d 1.95 मीटर;

5. लंबवत ग्राउंडिंग कंडक्टर की अनुमानित संख्या पहले से स्वीकृत उपयोग कारक के साथ निर्धारित की जाती है और, जीएम = 0.6 में:

6. कोनों के ऊपरी सिरों पर वेल्डेड क्षैतिज इलेक्ट्रोड (40x4 मिमी 2 स्ट्रिप्स) का फैलाव प्रतिरोध निर्धारित किया जाता है। सर्किट में कनेक्टिंग स्ट्रिप के उपयोग का गुणांक K और, g, gm लगभग 100 के कोनों की संख्या और अनुपात a / l \u003d 2 तालिका के अनुसार। 8-7 0.24 के बराबर है। तालिका से सूत्र के अनुसार समोच्च (l = 500 मीटर) की परिधि के साथ पट्टी के प्रसार का प्रतिरोध। 8-3 बराबर है:

7. ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड का परिष्कृत प्रतिरोध

8. तालिका से लिए गए उपयोग कारक K और, g, zm = 0.52 के साथ ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड की निर्दिष्ट संख्या निर्धारित की जाती है। 8-5 n = 100 और a/l = 2 के साथ:

116 कोनों को अंततः स्वीकार किया जाता है।

समोच्च के अलावा, क्षेत्र पर अनुदैर्ध्य स्ट्रिप्स की एक ग्रिड की व्यवस्था की जाती है, जो उपकरण से 0.8-1 मीटर की दूरी पर स्थित है, प्रत्येक 6 मीटर में अनुप्रस्थ कनेक्शन के साथ। क्षैतिज इलेक्ट्रोड के लिए ये बेहिसाब कुल ग्राउंडिंग प्रतिरोध को कम करते हैं, उनकी चालकता सुरक्षा मार्जिन तक जाती है।

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

शॉर्ट सर्किट पर थर्मल स्थिरता की स्थिति से पट्टी का न्यूनतम खंड। कम वर्तमान प्रवाह समय शॉर्ट सर्किट के साथ सूत्र (8-11) में जमीन पर। टीपी \u003d 1.1 के बराबर है:

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

उदाहरण 2. निम्नलिखित डेटा के साथ 400 केवीए की शक्ति के साथ दो ट्रांसफार्मर 6/0.4 केवी के साथ एक सबस्टेशन की ग्राउंडिंग की गणना करना आवश्यक है: 6 केवी 18 ए की तरफ जमीन की गलती के मामले में ग्राउंडिंग के माध्यम से अधिकतम वर्तमान; निर्माण स्थल पर मिट्टी - मिट्टी; जलवायु क्षेत्र 3; इसके अतिरिक्त, 9 ओम के फैलाव प्रतिरोध वाले पानी के पाइप का उपयोग ग्राउंडिंग के रूप में किया जाता है।

फेसला। यह इमारत के बाहर एक ग्राउंड इलेक्ट्रोड सिस्टम बनाने की योजना है, जिसमें सबस्टेशन आसन्न है, एक पंक्ति में 20 मीटर लंबी ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड की व्यवस्था के साथ; सामग्री - 20 मिमी व्यास के साथ गोल स्टील, विसर्जन विधि - पेंच; ऊर्ध्वाधर छड़ के ऊपरी छोर, 0.7 मीटर की गहराई तक डूबे हुए, उसी स्टील से बने क्षैतिज इलेक्ट्रोड से वेल्डेड होते हैं।

1. 6 केवी पक्ष को सूत्र (8-12) द्वारा परिभाषित पृथ्वी प्रतिरोध की आवश्यकता होती है:

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

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

2. जमीन की समानांतर शाखा के रूप में पानी के पाइप के उपयोग को ध्यान में रखते हुए एक कृत्रिम ग्राउंड इलेक्ट्रोड के प्रतिरोध की गणना की जाती है

3. तालिका के अनुसार ग्राउंडिंग निर्माण (मिट्टी) की साइट पर गणना के लिए अनुशंसित ग्राउंड प्रतिरोध। 8-1 70 ओम*मी है। तालिका के अनुसार तीसरे जलवायु क्षेत्र के लिए गुणांक k बढ़ाना। क्षैतिज इलेक्ट्रोड के लिए 0.7 मीटर की गहराई पर 2.2 के बराबर 8-2 लिया जाता है और ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड के लिए 1.5-2-3 मीटर लंबे उनके ऊपरी छोर की 0.5-0.8 मीटर की गहराई के साथ।

अनुमानित विशिष्ट मिट्टी प्रतिरोध:

क्षैतिज इलेक्ट्रोड के लिए P कैल्क.g = 2.2 × 70 = 154 ओम * मी;

ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड के लिए P कैल्क.v = 1.5x70 = 105 ओम * मी।

4. 20 मिमी के व्यास के साथ एक छड़ का प्रसार प्रतिरोध, 2 मीटर की लंबाई निर्धारित की जाती है जब तालिका से सूत्र के अनुसार 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 के साथ निर्धारित की जाती है। जेडएम = 0.9

6. 20 मिमी के व्यास के साथ गोल स्टील से बने क्षैतिज इलेक्ट्रोड का फैलाव प्रतिरोध, ऊर्ध्वाधर छड़ के ऊपरी छोर तक वेल्डेड, निर्धारित किया जाता है।

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

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

तालिका 8-8

यूएसएसआर की मध्य पट्टी के लिए मापी गई मिट्टी प्रतिरोधकता (या जमीनी प्रतिरोध) के संबंध में प्रतिरोध वृद्धि गुणांक

नोट: 1) 1 पर लागू होता है यदि मापा मूल्य (आरх) न्यूनतम मूल्य से लगभग मेल खाता है (मिट्टी गीली है - माप समय बड़ी मात्रा में वर्षा से पहले था);

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

3) k3 लागू किया जाता है यदि मापा मूल्य (Rх) लगभग उच्चतम मूल्य से मेल खाता है (सूखी मिट्टी - माप का समय वर्षा की एक नगण्य मात्रा से पहले था)।

7. ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड के बेहतर प्रसार प्रतिरोध

8. ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड की निर्दिष्ट संख्या उपयोग कारक K और पर निर्धारित की जाती है। जी. zm = 0.83, तालिका से लिया गया। 8-4 पर n = 5 और a/l= 20/2x4 = 2.5 (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)

चार ऊर्ध्वाधर छड़ें अंत में स्वीकार की जाती हैं, जबकि प्रसार प्रतिरोध परिकलित एक से कुछ कम होता है।

औद्योगिक बिजली आपूर्ति हैंडबुक से निकालें

A. A. Fedorov और G. V. Serbinovsky के सामान्य संपादकीय के तहत

बिजली से आपूर्ति की जाने वाली किसी भी वस्तु के चारों ओर बनाया गया एक सुरक्षात्मक सर्किट यह सुनिश्चित करेगा कि उच्च वोल्टेज विशेष रूप से स्थापित इलेक्ट्रोड के माध्यम से जमीन में बह जाए। इस तरह के डिजाइन महंगे उपकरणों को शॉर्ट सर्किट और पावर सर्ज के कारण बर्नआउट से बचाते हैं। संरचना की स्थापना कंडक्टरों की विद्युत चालकता के स्तर की गणना के परिणामों के अनुसार की जानी चाहिए।

गणना का उद्देश्य

आवासीय या अन्य सुविधा पर स्थापित करने से पहले, इसके मानक आकार आवश्यक हैं। इस डिजाइन में शामिल हैं:

• जमीन पर लंबवत रूप से स्थापित तत्व;
• कंडक्टर;
• क्षैतिज तल में समोच्च को जोड़ने वाली पट्टियां।

इलेक्ट्रोड एक क्षैतिज जमीन इलेक्ट्रोड का उपयोग करके खोदे जाते हैं और एक दूसरे से जुड़े होते हैं। उसके बाद, बनाई गई सुरक्षा प्रणाली विद्युत पैनल से जुड़ी होती है।

विभिन्न वोल्टेज संकेतकों के साथ बिजली नेटवर्क में ऐसी कृत्रिम संरचनाओं का उपयोग किया जाता है:

1. 380 वी से चर;
2. 440 वी से स्थिर;

खतरनाक उत्पादन सुविधाओं पर।

उपकरणों के विभिन्न स्थानों में सुरक्षात्मक प्रणालियां स्थापित की जाती हैं। स्थापना स्थान के आधार पर, वे दूरस्थ या समोच्च हैं। खुली संरचनाओं में, तत्व सीधे ग्राउंडिंग तत्व से जुड़े होते हैं। समोच्च उपकरणों में, प्लेसमेंट बाहरी परिधि के साथ या उपकरण के अंदर होता है। प्रत्येक प्रकार के सुरक्षात्मक प्रतिष्ठानों के लिए, लंबवत ग्राउंडिंग कंडक्टर के प्रतिरोध मूल्य, आवश्यक छड़ की संख्या और उनके कनेक्शन के लिए स्ट्रिप्स की लंबाई स्थापित करने के लिए गणना करना आवश्यक है।

विशेष उपकरणों के अलावा, प्राकृतिक प्रणालियों का उपयोग किया जा सकता है:

• धातु पाइप से संचार;
• धातु संरचनाएं;
• सबस्टेशन;
• समर्थन करता है;
• धातु केबल म्यान;
• आवरण।

कृत्रिम संरचनाओं के लिए चालकता गणना की जाती है। बिजली संयंत्रों के उपयोग के स्थान पर उनकी व्यवस्था बिजली की वृद्धि के परिणामस्वरूप लोगों और उपकरणों को बड़े पैमाने पर निर्वहन से बचाने के लिए जमीन पर विद्युत प्रवाह को हटाने को सुनिश्चित करती है। विद्युत चालकता जितनी कम होगी, सुरक्षात्मक संरचना से निकलने वाले विद्युत प्रवाह का स्तर उतना ही कम होगा।

ग्राउंड लूप की चरण-दर-चरण गणना

तत्वों की संख्या, एक दूसरे से उनकी दूरी, मिट्टी की वर्तमान चालकता और ऊर्ध्वाधर जमीन इलेक्ट्रोड में खुदाई की गहराई को ध्यान में रखते हुए गणना की जानी चाहिए। इन मापदंडों का उपयोग करके, सुरक्षात्मक अर्थिंग की सटीक गणना करना संभव होगा।

सबसे पहले, आपको तालिका से मिट्टी के प्रकार का निर्धारण करना चाहिए। उसके बाद, निर्माण के लिए उपयुक्त सामग्री का चयन करें। फिर गणना विशेष सूत्रों का उपयोग करके की जाती है जो सभी तत्वों की संख्या निर्धारित करती है, साथ ही साथ बिजली का संचालन करने की उनकी क्षमता भी निर्धारित करती है।

प्राप्त परिणामों के आधार पर, पूरे सिस्टम की स्थापना की जाती है, जिसके बाद इसकी वर्तमान चालकता के लिए नियंत्रण माप किया जाता है।

आरंभिक डेटा

बल मूल्य की गणना करते समय, किसी को उनकी संख्या, कनेक्टिंग स्ट्रिप्स की लंबाई और जिस दूरी पर खुदाई की जाती है, उसका अनुपात तैयार करना चाहिए।

इसके अलावा, मिट्टी के विशिष्ट प्रतिरोध को ध्यान में रखना आवश्यक होगा, जो इसकी नमी के स्तर से निर्धारित होता है। एक स्थिर मूल्य प्राप्त करने के लिए, मिट्टी में इलेक्ट्रोड को कम से कम 0.7 मीटर की गहराई तक दफन करना आवश्यक है। यह भी महत्वपूर्ण है कि GOST द्वारा स्थापित सुरक्षात्मक उपकरण के आकार से विचलित न हो। गणना करते समय, उपयोग की जाने वाली सामग्रियों के लिए पहले से उपलब्ध संकेतकों के साथ तैयार तालिकाओं का उपयोग करना आवश्यक है और कुछ प्रकार की विद्युत चालकता मिट्टी

विभिन्न मिट्टी की विद्युत चालकता के संकेतकों की तालिका

जमीन में एक ऊर्ध्वाधर इलेक्ट्रोड को दफनाने के लिए आवश्यक गहराई की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

सुरक्षात्मक संरचना स्थापित करते समय, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि धातु की छड़ें पूरी तरह से पृथ्वी की ऊपरी परत में और आंशिक रूप से इसके निचले स्तरों में शामिल हैं। गणना के दौरान, इस तालिका में प्रस्तुत कुछ जलवायु क्षेत्रों में विभिन्न मौसमों में मिट्टी की विद्युत चालकता के स्तर के औसत गुणांक का उपयोग करना आवश्यक होगा:

विभिन्न जलवायु क्षेत्रों में मृदा प्रतिरोध

इकट्ठे संरचना में ऊर्ध्वाधर तत्वों की संख्या को सटीक रूप से निर्धारित करने के लिए, उन्हें जोड़ने वाली संकीर्ण पट्टियों के संकेतकों को ध्यान में रखे बिना, आपको सूत्र का उपयोग करने की आवश्यकता है:

इसमें, Rн, एक निश्चित प्रकार की मिट्टी पर फैलने वाली धारा की ताकत को दर्शाता है, जिसके लिए प्रतिरोध गुणांक तालिका से लिया जाता है।

सामग्री के भौतिक मापदंडों की गणना करने के लिए, उपयोग किए जाने वाले सिस्टम तत्वों के आयामों को ध्यान में रखा जाना चाहिए:

• स्ट्रिप्स के लिए 12x4 - 48 मिमी 2;
• कोनों पर 4x4 मिमी;
• स्टील सर्कल के लिए - 10 मिमी 2;
• उन पाइपों के लिए जिनकी दीवारें 3.5 मिमी मोटी हैं।

ग्राउंडिंग गणना उदाहरण

प्रत्येक इलेक्ट्रोड के लिए अलग-अलग सूत्र के अनुसार, मिट्टी की विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए, उपयोग किए गए कंडक्टरों की चालकता की गणना करना आवश्यक है:

जिसमें:

• Ψ जलवायु गुणांक है, जो संदर्भ साहित्य से लिया गया है;
• ρ1, ρ2 - पृथ्वी की ऊपरी और निचली परतों की चालकता का मान;
• एच मिट्टी की ऊपरी परत की मोटाई है;
• टी खाई में लंबवत तत्व की गहराई है।

ऐसी संरचनाओं के लिए छड़ को मौजूदा नियमों के अनुसार कम से कम 0.7 मीटर के स्तर पर दफनाया जाता है।

गणना के अंत में हमारे पास क्या होना चाहिए

उपयोग किए गए सूत्रों का उपयोग करके गणना करने के बाद, कृत्रिम ग्राउंडिंग डिवाइस का सटीक प्रतिरोध प्राप्त करना संभव है। दफन संचार, रट्स, केबल, या पहले से स्थापित धातु संरचनाओं के सटीक आयामों को प्राप्त करने की असंभवता के कारण प्राकृतिक प्रणालियों में इन संकेतकों को मापना अक्सर असंभव होता है।

गणना के पूरा होने पर, समोच्च के लिए छड़ और स्ट्रिप्स की सटीक संख्या प्राप्त करना संभव है, जो उपयोग किए गए उपकरणों और संपूर्ण वस्तु के लिए एक विश्वसनीय सुरक्षा प्रणाली बनाने में मदद करेगा। गणना से छड़ों को जोड़ने वाली पट्टियों की सटीक लंबाई स्थापित करने में भी मदद मिलेगी। सभी गणनाओं का मुख्य परिणाम निर्मित सर्किट में उपयोग किए गए कंडक्टरों के गुणों का अंतिम मूल्य प्राप्त करना होगा, जो उनके माध्यम से गुजरने वाले विद्युत प्रवाह की ताकत को निर्धारित करता है। यह सबसे महत्वपूर्ण पीईएस मानक है, जिसमें विभिन्न वोल्टेज संकेतक वाले नेटवर्क के लिए कुछ मूल्य हैं।

नियमों के अनुसार जमीनी प्रतिरोध के अनुमेय मूल्य

एक समान मानक मूल्य हैं जिसके अनुसार एक निश्चित वोल्टेज मान वाले विद्युत नेटवर्क के लिए वर्तमान प्रसार प्रतिरोध स्थापित GOST मानकों से अधिक नहीं होना चाहिए। 220 वी के वोल्टेज वाले नेटवर्क में, यह 8 ओम से अधिक नहीं होना चाहिए। 380 वी के वोल्टेज पर, इसका मान 4 ओम से अधिक नहीं होना चाहिए।

पूरे सर्किट के संकेतकों की गणना करने के लिए, आप सूत्र R \u003d R0 / v * N का उपयोग कर सकते हैं, जिसमें:

• R0 एक इलेक्ट्रोड के लिए चालकता का स्तर है;
• आर - पूरे सिस्टम के लिए करंट के पारित होने में रुकावट के स्तर का संकेत;
• ηv - सुरक्षात्मक उपकरण के उपयोग का गुणांक;
• एन पूरे सर्किट में इलेक्ट्रोड की संख्या है।

कंटूर डिवाइस के लिए आवश्यक सामग्री

आप एक धातु सामग्री से सर्किट को इकट्ठा कर सकते हैं:

1. कोना,
2. विशिष्ट आयामों के साथ धारियाँ।

इसके बाद एक स्वतंत्र माप प्रयोगशाला के विशेषज्ञ द्वारा इसकी जांच की जानी चाहिए। भवन सुदृढीकरण का उपयोग प्राकृतिक समोच्च के रूप में किया जा सकता है यदि यह भवन के लोड-असर संरचनाओं में मौजूद है। PES में संरचनाओं की एक विशेष सूची होती है जिसे सुरक्षात्मक प्रणाली बनाते समय प्राकृतिक समोच्च के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

संपूर्ण संरचना के संचालन की जांच करने के लिए, विशेष उपकरणों के साथ ऊर्ध्वाधर ग्राउंडिंग कंडक्टर और पूरे सिस्टम के कुल मूल्य और प्रतिरोध की जांच करना आवश्यक है। यह काम विद्युत प्रयोगशाला के स्वतंत्र विशेषज्ञों को सौंपा जाना चाहिए। संरचना के लिए संपूर्ण वस्तु की मज़बूती से रक्षा करने के लिए, माप नियमित रूप से लिया जाना चाहिए, स्थापित मानकों के लिए उनके मूल्य की जाँच करना।

) पर आधारित एकल डीप अर्थ इलेक्ट्रोड के लिए मॉड्यूलर ग्राउंडिंग 14.2 मिमी के व्यास के साथ धातु की छड़ से बने पारंपरिक ऊर्ध्वाधर ग्राउंड इलेक्ट्रोड की गणना के रूप में किया जाता है।

एकल ऊर्ध्वाधर ग्राउंड इलेक्ट्रोड के ग्राउंडिंग प्रतिरोध की गणना करने का सूत्र:

कहाँ पे:
- मृदा प्रतिरोधकता (ओम * मी)
एल - पृथ्वी इलेक्ट्रोड लंबाई (एम)
डी - पृथ्वी इलेक्ट्रोड व्यास (एम)
टी - पृथ्वी इलेक्ट्रोड प्रवेश (जमीन की सतह से ग्राउंड इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी)(एम)
- गणितीय स्थिरांक पाई (3.141592)
एलएन - प्राकृतिक लघुगणक

ZANDZ इलेक्ट्रोलाइटिक ग्राउंडिंग के लिए, ग्राउंडिंग प्रतिरोध की गणना के लिए सूत्र को सरल बनाया गया है:

- सेट ZZ-100-102 . के लिए

यहां कनेक्टिंग अर्थ कंडक्टर के योगदान को ध्यान में नहीं रखा गया है।

ग्राउंड इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी

ग्राउंड इलेक्ट्रोड के बहु-इलेक्ट्रोड कॉन्फ़िगरेशन के साथ, एक अन्य कारक अंतिम ग्राउंड प्रतिरोध को प्रभावित करना शुरू कर देता है - ग्राउंड इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी। ग्राउंडिंग की गणना के सूत्रों में, इस कारक को "उपयोग कारक" मान द्वारा वर्णित किया गया है।

मॉड्यूलर और इलेक्ट्रोलाइटिक ग्राउंडिंग के लिए, इस गुणांक को उपेक्षित किया जा सकता है (यानी इसका मान 1 है) ग्राउंड इलेक्ट्रोड के बीच एक निश्चित दूरी के अधीन:

• इलेक्ट्रोड विसर्जन गहराई से कम नहीं - मॉड्यूलर के लिए
• कम से कम 7 मीटर - इलेक्ट्रोलाइटिक के लिए

इलेक्ट्रोड को ग्राउंड इलेक्ट्रोड से जोड़ना

ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड को एक दूसरे से और ऑब्जेक्ट से जोड़ने के लिए, ग्राउंडिंग कंडक्टर के रूप में तांबे की छड़ या स्टील की पट्टी का उपयोग किया जाता है।

कंडक्टर क्रॉस सेक्शन को अक्सर चुना जाता है - तांबे के लिए 50 मिमी² और स्टील के लिए 150 मिमी²। पारंपरिक स्टील पट्टी 5 * 30 मिमी का उपयोग करना आम है।

बिजली की छड़ के बिना एक निजी घर के लिए, 16-25 मिमी² के क्रॉस सेक्शन वाला एक तांबे का तार पर्याप्त है।

ग्राउंड कंडक्टर बिछाने के बारे में अधिक जानकारी एक अलग पृष्ठ "ग्राउंडिंग की स्थापना" पर पाई जा सकती है।

किसी वस्तु पर बिजली गिरने की संभावना की गणना के लिए सेवा

यदि, ग्राउंडिंग डिवाइस के अलावा, आपको बाहरी बिजली संरक्षण प्रणाली स्थापित करनी है, तो आप अद्वितीय, संरक्षित बिजली की छड़ का उपयोग कर सकते हैं। इस सेवा को ZANDZ टीम द्वारा G.M. Krzhizhanovsky (JSC ENIN) के नाम पर एनर्जी इंस्टीट्यूट के साथ मिलकर विकसित किया गया था।

यह उपकरण न केवल बिजली संरक्षण प्रणाली की विश्वसनीयता की जांच करने की अनुमति देता है, बल्कि बिजली संरक्षण के सबसे तर्कसंगत और सही डिजाइन को प्रदान करने के लिए भी प्रदान करता है:

• निर्माण और स्थापना कार्य की कम लागत, अनावश्यक स्टॉक को कम करना और स्थापित करने के लिए कम उच्च, कम खर्चीला, बिजली की छड़ का उपयोग करना;
• सिस्टम में कम बिजली के हमले, माध्यमिक नकारात्मक परिणामों को कम करते हैं, जो विशेष रूप से कई इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के साथ सुविधाओं में महत्वपूर्ण है (बिजली की छड़ की ऊंचाई में कमी के साथ बिजली के हमलों की संख्या कम हो जाती है)।

• सिस्टम की वस्तुओं में एक बिजली की सफलता की संभावना (सुरक्षा प्रणाली की विश्वसनीयता को 1 माइनस प्रायिकता मान के रूप में परिभाषित किया गया है);
• प्रति वर्ष सिस्टम में बिजली गिरने की संख्या;
• प्रति वर्ष सुरक्षा को दरकिनार करते हुए बिजली की सफलताओं की संख्या।

ऐसी जानकारी होने पर, डिज़ाइनर ग्राहक की आवश्यकताओं और नियामक दस्तावेज़ीकरण की तुलना प्राप्त विश्वसनीयता के साथ कर सकता है और बिजली संरक्षण के डिज़ाइन को बदलने के उपाय कर सकता है।

गणना शुरू करने के लिए, .