ఎర్తింగ్ గణన — ఎలక్ట్రికల్ పరికరాల రక్షిత ఎర్తింగ్‌ను లెక్కించడానికి పద్ధతి మరియు సూత్రాలు

సున్నా యొక్క గణన దాని కేటాయించిన పనులను విశ్వసనీయంగా నిర్వహించే పరిస్థితులను గుర్తించడానికి ఉద్దేశించబడింది - నెట్‌వర్క్ నుండి దెబ్బతిన్న ఇన్‌స్టాలేషన్‌ను త్వరగా డిస్‌కనెక్ట్ చేస్తుంది మరియు అదే సమయంలో అత్యవసర సమయంలో సున్నా కేసును తాకిన వ్యక్తి యొక్క భద్రతను నిర్ధారిస్తుంది. దీని ప్రకారం రక్షిత ఎర్తింగ్ దశ భూమికి తక్కువగా ఉన్నప్పుడు (న్యూట్రల్ ఎర్తింగ్ యొక్క గణన) మరియు కేసు (న్యూట్రల్ ప్రొటెక్టివ్ కండక్టర్ యొక్క రీ-ఎర్థింగ్ యొక్క గణన) బ్రేకింగ్ కెపాసిటీపై అలాగే స్పర్శ భద్రతపై ఆధారపడండి.

ఎ) అంతరాయ గణన

ఒక దశ తటస్థ కేస్‌కు మూసివేయబడినప్పుడు, సింగిల్-ఫేజ్ షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ (అంటే ఫేజ్ మరియు న్యూట్రల్ ప్రొటెక్టివ్ కండక్టర్ మధ్య) విలువ మరియు K, A, షరతును సంతృప్తిపరిచినట్లయితే ఎలక్ట్రికల్ ఇన్‌స్టాలేషన్ స్వయంచాలకంగా డిస్‌కనెక్ట్ అవుతుంది.

ఇక్కడ k - రేటెడ్ కరెంట్ యొక్క గుణకార కారకం Azn A, ఫ్యూజ్ లేదా బ్రేకర్ యొక్క ప్రస్తుత సెట్టింగ్, A. (ఫ్యూజ్ యొక్క రేటెడ్ కరెంట్ కరెంట్, దీని విలువ నేరుగా ఇన్సర్ట్‌లో సూచించబడుతుంది (స్టాంప్ చేయబడింది) తయారీదారు.తయారీదారుచే సెట్ చేయబడిన ఉష్ణోగ్రత కంటే ఎక్కువ వేడి చేయడం)

ఎలక్ట్రికల్ ఇన్‌స్టాలేషన్ యొక్క రక్షణ రకాన్ని బట్టి విలువ k యొక్క గుణకం అంగీకరించబడుతుంది. విద్యుదయస్కాంత విడుదల (అంతరాయం) మాత్రమే ఉన్న సర్క్యూట్ బ్రేకర్ ద్వారా రక్షణ నిర్వహించబడితే, అంటే, సమయం ఆలస్యం లేకుండా ప్రేరేపించబడితే, అప్పుడు k 1.25-1.4 పరిధిలో అంగీకరించబడుతుంది.

ఇన్‌స్టాలేషన్ ఫ్యూజ్‌ల ద్వారా రక్షించబడితే, బర్నింగ్ సమయం తెలిసినట్లుగా, కరెంట్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది (పెరుగుతున్న కరెంట్‌తో తగ్గుతుంది), అప్పుడు షట్‌డౌన్‌ను వేగవంతం చేయడానికి, తీసుకోండి

ఇన్‌స్టాలేషన్ ఫ్యూజ్‌ల మాదిరిగానే విలోమ కరెంట్-ఆధారిత లక్షణంతో సర్క్యూట్ బ్రేకర్ ద్వారా రక్షించబడితే, అప్పుడు కూడా

అర్థం AND K అనేది ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ zt, ఫేజ్ వైర్ zf, ఇంపెడెన్స్‌లతో సహా నెట్‌వర్క్ Uf యొక్క దశ వోల్టేజ్ మరియు సర్క్యూట్ రెసిస్టెన్స్‌లపై ఆధారపడి ఉంటుంది. తటస్థ రక్షణ కండక్టర్zns, లూప్ (లూప్) యొక్క దశ కండక్టర్ యొక్క బాహ్య ప్రేరక నిరోధకత - జీరో ప్రొటెక్టివ్ కండక్టర్ (ఫేజ్ -జీరో లూప్స్) хn, అలాగే ప్రస్తుత మూలం (ట్రాన్స్ఫార్మర్) రో మరియు వైండింగ్ యొక్క తటస్థ గ్రౌండింగ్ యొక్క క్రియాశీల ప్రతిఘటనల నుండి తటస్థ రక్షిత కండక్టర్ rn (Fig. 1, a) యొక్క పునః-గ్రౌండింగ్.

ఇతర సర్క్యూట్ నిరోధకాలతో పోల్చితే ro మరియు rn ఒక నియమం వలె పెద్దవిగా ఉన్నందున, వాటి ద్వారా ఏర్పడిన సమాంతర శాఖను విస్మరించడం సాధ్యపడుతుంది. అప్పుడు గణన పథకం సరళీకృతం చేయబడుతుంది (Fig. 1, b), మరియు షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ మరియు K, A, సంక్లిష్ట రూపంలో వ్యక్తీకరణ

లేదా

ఇక్కడ Uf అనేది నెట్‌వర్క్ యొక్క దశ వోల్టేజ్, V;

zt - మూడు-దశల కరెంట్ సోర్స్ (ట్రాన్స్ఫార్మర్), ఓం యొక్క వైండింగ్స్ యొక్క ఇంపెడెన్స్ యొక్క సంక్లిష్టత;

zf - దశ కండక్టర్ యొక్క ఇంపెడెన్స్ కాంప్లెక్స్, ఓమ్;

znz - జీరో ప్రొటెక్టివ్ కండక్టర్ యొక్క ఇంపెడెన్స్ కాంప్లెక్స్, ఓం;

Rf మరియు Rns దశ మరియు తటస్థ రక్షణ కండక్టర్ల క్రియాశీల ప్రతిఘటన, ఓమ్;

Xf మరియు Xnz - దశ మరియు తటస్థ రక్షణ కండక్టర్ల అంతర్గత ప్రేరక నిరోధకతలు, ఓం;

- లూప్ ఇంపెడెన్స్ యొక్క సంక్లిష్ట దశ - సున్నా, ఓం.

అన్నం. 1. సామర్థ్యం అంతరాయం కోసం ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ నెట్‌వర్క్‌లో న్యూట్రలైజేషన్ యొక్క గణన పథకం: a — full, b, c — సరళీకృతం

రీసెట్ను లెక్కించేటప్పుడు, షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ A యొక్క వాస్తవ విలువను (మాడ్యూల్) లెక్కించడానికి సుమారుగా సూత్రాన్ని ఉపయోగించడం అనుమతించబడుతుంది, దీనిలో ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క నిరోధకత మరియు లూప్ యొక్క దశ యొక్క మాడ్యూల్స్ సున్నా zt మరియు zn. ఓం, అంకగణితాన్ని జోడించండి:

ఈ ఫార్ములాలోని కొన్ని తప్పులు (సుమారు 5%) భద్రతా అవసరాలను బలపరుస్తాయి మరియు అందువల్ల ఆమోదయోగ్యమైనవిగా పరిగణించబడతాయి.

లూప్ ఇంపెడెన్స్ దశ — వాస్తవ రూపంలో (మాడ్యూల్) సున్నా, ఓం,

గణన సూత్రం ఇలా కనిపిస్తుంది:

ఇక్కడ, తటస్థ రక్షణ కండక్టర్ యొక్క ప్రతిఘటనలు మాత్రమే మరియు తెలియనివి, అదే సూత్రాన్ని ఉపయోగించి తగిన గణనల ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి. అయినప్పటికీ, ఈ లెక్కలు సాధారణంగా నిర్వహించబడవు, ఎందుకంటే తటస్థ రక్షణ కండక్టర్ యొక్క క్రాస్-సెక్షన్ మరియు దాని పదార్థం తటస్థ రక్షిత కండక్టర్ యొక్క పారగమ్యత దశ కండక్టర్ యొక్క పర్మిటివిటీలో కనీసం 50% అనే పరిస్థితి నుండి ముందుగానే తీసుకోబడుతుంది. , అనగా

లేదా

అటువంటి వాహకత కోసం Azk అవసరమైన విలువను కలిగి ఉంటుంది అనే భావనతో ఈ పరిస్థితి PUE ద్వారా స్థాపించబడింది.

జీరో PUE ప్రొటెక్టివ్ వైర్లు, అలాగే భవనాల వివిధ మెటల్ నిర్మాణాలు, క్రేన్ ట్రాక్‌లు, ఎలక్ట్రికల్ వైరింగ్ కోసం స్టీల్ పైపులు, పైప్‌లైన్లు మొదలైన వాటి వంటి ఇన్సులేట్ కాని లేదా ఇన్సులేటెడ్ వైర్లను ఉపయోగించాలని సిఫార్సు చేయబడింది.ఇది ఏకకాలంలో తటస్థ పని కండక్టర్లను మరియు రక్షిత తటస్థ కండక్టర్లను ఉపయోగించడానికి సిఫార్సు చేయబడింది. ఈ సందర్భంలో, తటస్థంగా పనిచేసే వైర్లు తప్పనిసరిగా తగినంత వాహకతను కలిగి ఉండాలి (ఫేజ్ వైర్ యొక్క వాహకతలో కనీసం 50%) మరియు ఫ్యూజ్‌లు మరియు స్విచ్‌లు ఉండకూడదు.

అందువల్ల, బ్రేకింగ్ సామర్థ్యాన్ని రీసెట్ చేసే గణన అనేది తటస్థ రక్షిత కండక్టర్ యొక్క వాహకత యొక్క ఎంపిక యొక్క ఖచ్చితత్వం యొక్క గణన యొక్క చెక్, లేదా లూప్ యొక్క వాహకత యొక్క సమృద్ధికి బదులుగా, దశ సున్నా.

అర్థం zT, ఓం, ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క శక్తి, దాని వైండింగ్ల యొక్క వోల్టేజ్ మరియు కనెక్షన్ పథకం, అలాగే ట్రాన్స్ఫార్మర్ రూపకల్పనపై ఆధారపడి ఉంటుంది. రీసెట్‌ను లెక్కించేటప్పుడు, zm విలువ పట్టికల నుండి తీసుకోబడుతుంది (ఉదాహరణకు, పట్టిక 1).

నాన్-ఫెర్రస్ లోహాల (రాగి, అల్యూమినియం) కండక్టర్ల కోసం Rf మరియు Rnz, Ohm విలువలు తెలిసిన డేటా ప్రకారం నిర్ణయించబడతాయి: క్రాస్-సెక్షన్ c, mm2, పొడవు l, m మరియు కండక్టర్ల పదార్థం ρ.. ఈ సందర్భంలో, అవసరమైన ప్రతిఘటన

ఇక్కడ ρ- కండక్టర్ యొక్క నిర్దిష్ట ప్రతిఘటన, రాగికి 0.018 మరియు అల్యూమినియం కోసం 0.028 Ohmm2 / m.

టేబుల్ 1. లెక్కించిన ఇంపెడెన్స్‌ల యొక్క ఉజ్జాయింపు విలువలు zt, ఓం, చమురుతో నిండిన మూడు-దశల ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల వైండింగ్‌లు

ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ పవర్, kV A అధిక-వోల్టేజ్ వైండింగ్‌ల యొక్క రేటెడ్ వోల్టేజ్, kV zt, Ohm, వైండింగ్ కనెక్షన్ రేఖాచిత్రంతో Y / YN D / Un U / ZN 25 6-10 3.110 0.906 40 6-10 1.949 0.562 603 6037
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

గమనిక. ఈ పట్టికలు తక్కువ వోల్టేజ్ 400/230 V యొక్క వైండింగ్‌లతో ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లను సూచిస్తాయి. తక్కువ వోల్టేజ్ 230/127 V వద్ద, పట్టికలో ఇవ్వబడిన నిరోధక విలువలను 3 రెట్లు తగ్గించాలి.

తటస్థ రక్షిత కండక్టర్ ఉక్కు అయితే, దాని క్రియాశీల నిరోధకత పట్టికలను ఉపయోగించి నిర్ణయించబడుతుంది, ఉదాహరణకు, ఒక టేబుల్. 2, ఇది 50 Hz ఫ్రీక్వెన్సీతో వేర్వేరు కరెంట్ డెన్సిటీల వద్ద 1 కిమీ (rω, ఓం / కిమీ) వేర్వేరు స్టీల్ వైర్ల యొక్క నిరోధక విలువలను చూపుతుంది.

దీన్ని చేయడానికి, మీరు వైర్ యొక్క ప్రొఫైల్ మరియు క్రాస్-సెక్షన్‌ను సెట్ చేయాలి, అలాగే దాని పొడవు మరియు షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ I K యొక్క అంచనా విలువను తెలుసుకోవాలి, ఇది అత్యవసర కాలంలో ఈ వైర్ గుండా వెళుతుంది. వైర్ యొక్క క్రాస్-సెక్షన్ సర్దుబాటు చేయబడింది, తద్వారా దానిలోని షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ సాంద్రత సుమారుగా 0.5-2.0 A / mm2 ఉంటుంది.

పట్టిక 2. ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ (50 Hz), Ohm / km వద్ద ఉక్కు వైర్ల యొక్క క్రియాశీల rω మరియు అంతర్గత ప్రేరక xω నిరోధకతలు

కొలతలు లేదా విభాగం యొక్క వ్యాసం, mm విభాగం, mm2 rω хω rω хω rω хω rω хω కండక్టర్‌లో ఊహించిన ప్రస్తుత సాంద్రత వద్ద, A / mm2 0.5 1.0 1.5 2.0 దీర్ఘచతురస్రాకార స్ట్రిప్ 20 x 4.243.5 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 — 4 — 410 3. 81 4.81 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 — — రౌండ్ వైర్ 5 19.63 4.5 19.63 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 5.64 12 — 113.1 5.64 9 4.55 2.73 3.2 1.92 — — — — 16 201.1 3.72 2.23 2.7 1.60 — — — -

రాగి మరియు అల్యూమినియం కండక్టర్ల కోసం Xph విలువలు మరియు Khnz సాపేక్షంగా చిన్నవి (సుమారు 0.0156 Ohm / km), కాబట్టి వాటిని విస్మరించవచ్చు ఉక్కు కండక్టర్ల కోసం, అంతర్గత ప్రేరక ప్రతిచర్యలు తగినంత పెద్దవి మరియు పట్టికలను ఉపయోగించి నిర్ణయించబడతాయి, ఉదాహరణకు పట్టిక. 2. ఈ సందర్భంలో, వైర్ యొక్క ప్రొఫైల్ మరియు క్రాస్-సెక్షన్, దాని పొడవు మరియు ప్రస్తుత అంచనా విలువను తెలుసుకోవడం కూడా అవసరం.

Xn, Ohm యొక్క విలువను ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్ యొక్క సైద్ధాంతిక పునాదుల నుండి తెలిసిన ఫార్ములా ప్రకారం నిర్ణయించవచ్చు, అదే వ్యాసం d, m, రౌండ్ వైర్లతో రెండు-వైర్ లైన్ యొక్క ప్రేరక నిరోధకత

ఇక్కడ ω - కోణీయ వేగం, rad/s; L - లీనియర్ ఇండక్టెన్స్, H; μr - మాధ్యమం యొక్క సాపేక్ష అయస్కాంత పారగమ్యత; μo = 4π x 10 -7 - అయస్కాంత స్థిరాంకం, H / m; l - లైన్ పొడవు, m; ఇ - లైన్ యొక్క కండక్టర్ల మధ్య దూరం, m.

ప్రస్తుత పౌనఃపున్యం f = 50 Hz (ω=314 గ్లాడ్ / మరియు) వద్ద గాలిలో ఉంచబడిన 1 కిమీ లైన్ (μr = 1) కోసం, సూత్రం ఓం / కిమీ,

ఈ సమీకరణం నుండి బాహ్య ప్రేరక నిరోధకత వైర్లు d మరియు వాటి వ్యాసం d మధ్య దూరంపై ఆధారపడి ఉంటుందని చూడవచ్చు... అయినప్పటికీ, d చాలా తక్కువ పరిమితుల్లో మారుతూ ఉంటుంది కాబట్టి, దాని ప్రభావం కూడా చాలా తక్కువగా ఉంటుంది మరియు అందువలన Xn, ప్రధానంగా d ( దూరంతో ప్రతిఘటన పెరుగుతుంది). అందువల్ల, లూప్ యొక్క బాహ్య ప్రేరక నిరోధకతను తగ్గించడానికి, దశ సున్నా, తటస్థ రక్షిత కండక్టర్లు దశ కండక్టర్లతో కలిసి లేదా వాటికి దగ్గరగా ఉండాలి.

e యొక్క చిన్న విలువల కోసం, కండక్టర్ల వ్యాసానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది e, అంటే, దశ మరియు తటస్థ కండక్టర్లు ఒకదానికొకటి దగ్గరగా ఉన్నప్పుడు, ప్రతిఘటన Xn చాలా తక్కువగా ఉంటుంది (0.1 ఓం / కిమీ కంటే ఎక్కువ కాదు) మరియు నిర్లక్ష్యం చేయవచ్చు.

ఆచరణాత్మక గణనలలో, వారు సాధారణంగా Xn = 0.6 Ohm / km అని ఊహిస్తారు, ఇది 70 - 100 సెం.మీ కండక్టర్ల మధ్య దూరానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది (సుమారు అలాంటి దూరాలు తటస్థ కండక్టర్ నుండి సుదూర దశ కండక్టర్ వరకు ఓవర్ హెడ్ పవర్ లైన్లలో ఉంటాయి).