接地計算 電氣設備保護接地計算方法和公式

零計算旨在確定它可靠地執行其分配任務的條件 - 快速斷開損壞的裝置與網絡的連接，同時確保在緊急情況下接觸歸零外殼的人員的安全。根據這個 保護接地 取決於分斷能力以及相線對地短路時外殼（中性點接地的計算）和外殼（中性保護導體重新接地的計算）的接觸安全性。

a) 中斷計算

當一相向中性線閉合時，如果單相短路電流值（即相線與中性線保護導體之間）AND K、A滿足條件，電氣裝置將自動斷開

其中 k — 額定電流 Azn A、熔斷器或斷路器電流整定值 A 的倍增係數。生產廠家。加熱到製造商設定的溫度以上）

根據電氣裝置的保護類型，接受係數 k。如果保護由只有電磁脫扣器（中斷）的斷路器執行，即沒有時間延遲地觸發，則 k 在 1.25-1.4 範圍內接受。

如果安裝由保險絲保護，眾所周知，其燃燒時間取決於電流（隨著電流的增加而減少），那麼為了加速關閉，採取

如果裝置由具有與熔斷器相似的反向電流相關特性的斷路器保護，則也

意義 AND K 取決於網絡的相電壓 Uf 和迴路電阻，包括變壓器的阻抗 zt、相線的阻抗 zf、 中性保護導體zns，環路（loop）相導體的外感性電阻——零保護導體（phase-zero loops）хn，以及來自電流源（變壓器）繞組中性點接地的有源電阻ro和中性保護導體 rn 重新接地（圖 1，a）。

由於 ro 和 rn 通常比其他電路電阻大，因此可以忽略由它們形成的並聯支路。那麼計算方案將被簡化（圖 1，b），短路電流 AND K，A 的複數形式的表達式將是

或者

其中 Uf 是網絡的相電壓，V；

zt——三相電流源（變壓器）繞組的阻抗複數，歐姆；

zf——相導體的阻抗複數，Ohm；

znz——零保護導體的阻抗複數，Ohm；

Rf 和 Rns 相線和中性線保護導體的有源電阻，Ohm；

Xf和Xnz——相線和中性線保護導體的內感電阻，Ohm；

— 環路阻抗的複相位 — 零，歐姆。

米。 1. 交流電網容量中斷中和的計算方案：a — 完整，b，c — 簡化

計算復位時，允許使用近似公式計算短路電流A的實際值（模數），其中變壓器電阻和迴路相位的模數為零zt和zn哦，算術相加：

該公式的一些不准確（約 5%）加強了安全要求，因此被認為是可以接受的。

環路阻抗相位 - 實數形式（模塊）中的零是歐姆，

計算公式如下所示：

在此，只有中性保護導體的電阻和未知，這可以使用相同的公式通過適當的計算來確定。然而，通常不進行這些計算，因為中性保護導體的橫截面及其材料是在中性保護導體的磁導率至少為相導體介電常數的 50% 的條件下預先計算的， IE。

或者

該條件由 PUE 建立，假設對於這樣的電導率 Azk 將具有所需的值

推薦使用零PUE保護線等非絕緣或絕緣電線，以及建築物的各種金屬結構、吊車軌道、電氣佈線用鋼管、管道等。建議同時使用中性工作導體和保護中性導體。在這種情況下，零線工作線必須具有足夠的導電率（至少為相線導電率的 50%），並且不得有保險絲和開關。

因此，重新設置分斷容量的計算是檢查中性保護導體的電導率選擇是否正確的計算，或者更確切地說，迴路電導率是否足夠，相位是否為零。

意思是zT，歐姆，取決於變壓器的功率，其繞組的電壓和連接方案，以及變壓器的設計。計算reset時，zm值取自表（例如表1）。

有色金屬（銅、鋁）導體的 Rf 和 Rnz，Ohm 值根據已知數據確定：橫截面 c、mm2、長度 l、m，以及導體材料 ρ.. . 在這種情況下，所需的阻力

其中 ρ- 導體的電阻率，銅​​等於 0.018，鋁等於 0.028 Ohmm2 / m。

表1.油浸式三相變壓器繞組計算阻抗zt、Ohm的近似值

變壓器功率，kV A 高壓繞組額定電壓，kV zt，歐姆，帶繞組連接圖 Y / Yн D / Un U / ZN 25 6-10 3.110 0.906 40 6-10 1.949 0.562 63 6-10 1.237 0.360
20-35 1,136 0,407 100 6-10 0,799 0,226
20-35 0,764 0,327 160 6-10 0,487 0,141
20-35 0,478 0,203 250 6-10 0,312 0,090
20-35 0,305 0,130 400 6-10 0,195 0,056
20-35 0,191 — 630 6-10 0,129 0,042
20-35 0,121 — 1000 6-10 0,081 0.027
20-35 0,077 0,032 1600 6-10 0,054 0,017
20-35 0,051 0,020

筆記。這些表指的是帶有低壓 400/230 V 繞組的變壓器。在較低的電壓 230/127 V 下，表中給出的電阻值必須減少 3 倍。

如果中性保護導體是鋼，那麼它的有功電阻是用表格來確定的，例如表格。圖2，顯示了頻率為50Hz的不同電流密度下不同鋼絲1km的電阻值（rω，Ohm/km）。

為此，您需要設置導線的剖面和橫截面，並知道其長度和緊急情況下將通過該導線的短路電流 I K 的預期值。調整導線的橫截面，使其中的短路電流密度約為 0.5-2.0 A / mm2。

表 2. 鋼絲在交流電 (50 Hz) 下的有源 rω 和內感性 xω 電阻，Ohm / km

截面的尺寸或直徑，mm 截面，mm2 rω хω rω хω rω хω rω хω 在導體中的預期電流密度下，A / mm2 0.5 1.0 1.5 2.0 矩形條 20 x 4 80 5.24 3.14 4.20 2.52 3.48 2.09 2.97 1.78 30 x 4 120 3.66 2.20 2.91 1.75 2.38 1.43 2.04 1.22 30 x 5 150 3.38 2.03 2.56 1.54 2.08 1.25 — — 40 x 4 160 2.80 1.68 2.24 1.34 1. 81 1.09 1.54 0, 92 50 x 4 200 2.28 1.37 1.79 1.07 1.45 0.87 1.24 0.74 50 x 5 250 2.10 1.26 1.60 0.96 1.28 0, 77 — — 60 x 5 300 1.77 1.06 1.34 0.8 1.08 0.65 — — 圓線 5 19.63 17.0 10.2 14.4 8.65 12.4 7, 45 10.7 6.4 6 28.27 13.7 8.20 11.2 6.70 9.4 5.65 8.0 4.8 8 50.27 9.60 5.75 7.5 4, 50 6.4 3.84 5.3 3.2 10 78.54 7.20 4.32 5.4 3.24 4.2 2.52 — — 12 113.1 5.60 3.36 4.0 2.40 — — — — 14 150。 9 4.55 2.73 3.2 1.92 — — — — 16 201.1 3.72 2.23 2.7 1.60 — — — —

銅和鋁導體的Xph值和Khnz比較小（約0.0156歐姆/公里），可以忽略不計。對於鋼導體，內部感應反應足夠大，用表格確定，例如表。 2. 在這種情況下，還需要了解導線的截面和截面、長度以及電流的預期值。

Xn, Ohm 的值可以根據電氣工程理論基礎中已知的公式確定，該公式用於具有相同直徑 d、m 的圓線的雙線線路的感應電阻，

式中ω——角速度，rad/s； L——線性電感，H； μr——介質的相對磁導率； μo = 4π x 10 -7 ——磁常數，H/m； l——線長，m； e——線路導體間的距離，m。

對於在當前頻率 f = 50 Hz (ω=314 glad / and) 下放置在空氣中的 1 km 線路 (μr = 1)，公式採用 Ohm / km 的形式，

從這個等式可以看出，外部感應電阻取決於導線之間的距離 d 及其直徑 d... 然而，由於 d 在微不足道的範圍內變化，其影響也微不足道，因此 Xn 主要取決於 d (阻力隨距離增加）。因此，為減小迴路的外感應電阻，相為零，中性保護導體必須與相導體一起敷設或緊靠相導體敷設。

對於較小的 e 值，與導體 e 的直徑相稱，即當相線和中性導體彼此靠近時，電阻 Xn 微不足道（不超過 0.1 歐姆/公里）並且可以忽略不計。

在實際計算中，他們通常假設 Xn = 0.6 Ohm / km，這對應於 70 - 100 cm 的導體之間的距離（大約這樣的距離在架空電力線上從中性導體到最遠的相導體）。