Как определить правильный размер заземляющих проводников, заземляющих проводов и заземляющих электродов

Рассчитайте размер заземляющего проводника, заземляющего провода и заземляющих электродов?

Для целей заземления или узаземления, размер заземляющего проводника, заземляющего провода и заземляющих электродов зависит от используемых в системе кабелей проводки. Решенный пример ниже сделает понятным, как определить правильный размер заземляющего проводника, заземляющего провода и заземляющих электродов в конкретной установке.

Определение размера заземляющего проводника, заземляющего провода и заземляющего электрода на заводе (решенный пример)

Ниже приведен решенный пример для установки заземления и узаземления на заводе. Схема расположения показана ниже на рис. 1.

Пример:

Найдите правильный размер заземляющего проводника, заземляющего провода и заземляющего электрода для системы заземления и узаземления в заводских установках. Детали и описание заданной нагрузки (электрические устройства и оборудование на заводе) следуют:

1. Двигатели

• 2 шт. 50 л.с., 415В трехфазные асинхронные двигатели и размер кабеля, подключенного к двигателям, 19/.064.
• 1 шт. 20 л.с., 415В, трехфазный асинхронный двигатель и размер кабеля, подключенного к двигателю, 7/.064.
• 2 шт. 15 л.с., 415В, трехфазные асинхронные двигатели и размер кабеля, подключенного к двигателю, 7/.052.
• 3 шт. 10 л.с., 240В, однофазные асинхронные двигатели и размер кабеля, подключенного к двигателю, 19/.052.
• 12 шт. 2 л.с., 240В, однофазные асинхронные двигатели и размер кабеля, подключенного к двигателю, 7/.036.

2. Трансформатор

На заводе установлен 250 кВА, трехфазный 11кВ/400В (понижающий) трансформатор, нейраль которого должен быть заземлен. Размер кабелей, подключенных к НН (Низкое Напряжение), 37/.083.

3. Уровень воды

Уровень воды глубок примерно на 30 футов.

Решение:

Определение размера заземляющего проводника:

Схема полной системы заземления и узаземления завода показана на рис. 2 ниже. Здесь самым большим возможным источником тока короткого замыкания является трансформатор, поэтому должна быть установлена хотя бы одна заземляющая плита рядом с трансформатором, а правильное место для установки заземляющей плиты (для трансформатора) показано на рис. 2 (Позиция А).

Поскольку уровень воды глубок примерно на 30 футов, поэтому мы должны закопать примерно 30 футов вглубь, и обе плиты могут быть установлены в одной яме (Делая так, нам не нужно две ямы, а также это снижает стоимость установки). Однако для лучших целей безопасности, еще одна яма примерно на 12 футов может быть выкопана (на Позиции B) рядом с позицией А для установки второй заземляющей плиты. Также убедитесь, что полив водой возможен при необходимости.

Точка соединения рядом с главной щитовой сделана в точке С. Вторая точка в D и третья в E, которая находится прямо под комбинированным выключателем-предохритетом и выше кабельного канала.

Эти точки соединены проводами, идущими через кабельные каналы. Поскольку пример полностью относится к заземлению только электрооборудования, поэтому во всем заводе есть два отдельных заземляющих проводника (заземляющие проводники другой металлической работы, т.е. распределительных предохранительных щитов, выключателей-предохранителей и другой электро-проводки и т.д. не показаны на рисунке из-за сложности)

• Также читайте: Типы электро-проводки

После правильного выбора плит и точек соединения, теперь мы можем найти правильный размер заземляющего проводника и заземляющего провода с помощью следующей таблицы №1. В этой таблице дан подходящий размер заземляющего проводника для каждого размера кабеля. Для простоты вся схема заземления завода разделена на три секции.

Пояснение каждой секции следующее:

Секция А:

Согласно таблице 1

• Заземляющий проводник к двигателю 50 л.с. (кабель 19/.064) = 4 SWG
• Заземляющий проводник к двигателю 20 л.с. (кабель 7/.064) = 10 SWG
• Заземляющий проводник к двигателю 15 л.с. (кабель 7/.052) = 12 SWG
• Заземляющий проводник к двигателю 10 л.с. (кабель 19/.052) = 6 SWG

В этой секции самый большой двигатель 50 л.с., поэтому центральная пара заземляющих проводников должна иметь способность пропускать любое значение тока короткого замыкания, возникающего в двигателе. В этой секции, поскольку каждый двигатель 50 л.с. установлен на дальнем конце распределительной системы, поэтому размер каждого заземляющего проводника вокруг этой секции 4 SWG. Правильные размеры заземляющих проводников для других малых двигателей к основным парам также даны в таблице 2.2.

Секция B:

Согласно таблице, размеры заземляющих проводников для этой секции следующие.

• Заземляющий проводник к двигателю 10 л.с. (19/.052) = 6 SWG
• Заземляющий проводник к двигателю 2 л.с. (7/.036) = 14 SWG

Распределительная система в этой секции спроектирована так, что размер каждого заземляющего проводника (от двигателя 10 л.с. до точки соединения E) составляет 6 SWG, но для двигателей 2 л.с. размер заземляющего проводника 14 SWG. Был бы безопасный путь, если неисправность возникнет на стороне двигателя 10 л.с.

Секция C:

Размеры заземляющих проводников для этой секции следующие:

• Заземляющий проводник к двигателю 5 л.с. (7/.052) = 12 SWG
• Заземляющий проводник к двигателю 10 л.с. (7/.036) = 14 SWG

Размер заземляющего проводника от двигателя 15 л.с. до точки соединения D составляет 12 SWG, в то время как для двигателей 2 л.с. (каждый) размер проводника будет 14 SWG.

Связанные статьи

• Как найти правильный размер автоматического выключателя? Калькулятор автомата и примеры
• Как найти номинальное напряжение и ток выключателя, розетки, вилки и гнезда
• Как найти подходящий размер кабеля и провода для электро-проводки (решенные примеры в британской и СИ системе)

Определение размера заземляющих проводов:

Теперь мы можем найти правильный размер заземляющих проводов. Поскольку размер кабеля трансформатора на стороне НН составляет 37/.083. Так что мы можем использовать медный провод 3/0 SWG (или 3/16 x ¾ или 1/8 дюйма) медную полосу. Если неисправность возникнет в трансформаторе, то ток неисправности потечет через заземляющую плиту А или В или обе сразу, и это зависит от заземляющего сопротивления также.

Следовательно, заземляющие провода должны иметь способность пропускать ток неисправности. Для этой цели мы должны использовать 3/0 SWG для всех заземляющих проводов от трансформатора к С, С к А, С к D и D к В. Поскольку ток неисправности трансформатора не будет течь в проводах между E и D, поэтому его размер должен быть 4 SWG (который равен большому заземляющему проводнику, подключенному к E).

Определение размера для заземляющих плит и заземляющих электродов

Поскольку обе заземляющие плиты находятся ниже уровня воды, поэтому размер плиты 2фут x 2фут x 1/8 дюйма наиболее подходит для каждой основной и резервной плиты. Непрерывность должна быть проверена после тестирования системы, но также учитывайте заземляющее сопротивление.

Если заземляющее сопротивление увеличивается выше 1 Ом, в этом случае дополнительные плиты могут быть использованы параллельно с резервной плитой для минимизации общего сопротивления системы заземления и узаземления.

Таблица 1. Заземляющие проводники

Размер медного провода и полосы для заземляющего проводника и заземляющих проводов.

Таблица 2.

Размер заземляющего провода в SWG и заземляющего электрода для двигателей и другого электрооборудования, устройств и аппаратов.
Примечание: Выполните тест на непрерывность для установки заземления, чтобы убедиться, что все работает как ожидается.

Связанные статьи:

• Разница между узаземлением, заземлением и связыванием
• Разница между реальным заземлением и виртуальным заземлением?
• Разница между нулем, заземлением и землей
• Как найти размер заземляющего проводника, заземляющего провода и заземляющих электродов?
• Проект системы заземления / узаземления в схеме подстанции
• Разные типы электро-проводки
• Пошаговые уроки установки домашней электро-проводки
• Назначение заземляющего или земляного провода в воздушных линиях передачи.