Прорачун уређаја за уземљење
Прорачун уређаја за уземљење своди се на одређивање прелазног отпора простирања струје земљоспоја са електрода за уземљење, који зависи од отпора слојева тла ρ... Отпор слојева тла зависи од њиховог састава, влаге. садржај, ниво подземних вода и температура . Најтачније, ρ се може одредити директним мерењем на лицу места коришћењем једне од постојећих метода. Препоручене вредности за прелиминарне прорачуне за различита тла и повећање коефицијената при смрзавању дате су у референтним књигама.
Након што је уређај за уземљење завршен, мора се измерити његов отпор, а ако се разликује од стандардног, смањује се додавањем броја уземљених електрода или повећањем проводљивости тла, уношењем у њега шљаке, соли или других материја.
Након што се изврши прорачун за вештачке уземљиваче, прелиминарно се утврђује да ли ће бити довољно природних уземљивача, а тек онда се израчунава потребан отпор вештачких уземљивача.
где Рцлаим — отпор вештачких уземљених електрода, Рец — исти, природни, Рзу — нормалан отпор.
Уземљивачи су заварени челичном траком 40к4 мм или истом шипком. Ове траке се полажу у земљу на дубини од 0,7 м и формирају заједнички круг уземљења.
Челична шипка дужине 5 м у нормалном земљишту (глинено тло) при ρ = 100 охм к м има контактни отпор од 22,7 ома. Да би се добио стандардни отпор раширености једне уземљене електроде од 22,7 ома, израчунава се отпор петље, који се састоји од отпора вертикалне Рц и хоризонталне електроде у облику спојне траке Рд спојене паралелно.
Пиринач. 1. Уређаји за уземљење: а — струјни водови паралелно повезаних уземљених електрода, б — коло уземљења самосталне трансформаторске подстанице, ц — иста уграђена подстаница — 1 — електроде за уземљење, 2 — унутрашња петља за уземљење
Удаљеност између електрода треба да буде најмање њихова дужина како би се избегао феномен њиховог међусобног оклопа (слика 1 а), што доводи до повећања отпора уземљеног електродног система. Контура је направљена у облику правоугаоника који обухвата електричну инсталацију (на пример, самостојећа трафостаница или трафостаница). Ако је електрична инсталација уграђена у зграду, онда се коло за уземљење изводи даљински и повезује се са унутрашњим колом (унутар зграде) у најмање две траке (сл. 1. б, ц).
У инсталацијама са изолованим неутралним и ниским струјама уземљења довољним се сматра попречни пресек жица за уземљење: бакар 25, алуминијум 35, челик 120 мм2... Минимални попречни пресек водова за уземљење од округлог или тракастог челика мора бити најмање 100 м2 у инсталацијама до 1000 В и 120 мм2 у инсталацијама изнад 1000 В.
За електричне инсталације напона изнад 1000 В са малим струјама уземљења отпор уређаја за уземљење мора да испуњава услов
где се Уз узима као 250 В ако се уземљивач користи само за инсталације са напоном изнад 1000 В, а Ух = 125 В ако се уземљивач користи истовремено за инсталације са напоном до 1000 В,
Азс — називна струја земљоспоја, А.
У прорачунима уређаја за уземљење користе се следеће поједностављене формуле које одређују отпор вештачких електрода за уземљење:
— за конкавну шипку електроду пречника 10-12 мм, дужине око 5 м
— за угаону челичну електроду 50к50к5 мм и дужине 2,5-2,7 м
— за електроду направљену од цеви пречника 50-60 мм и дужине 2,5 м
У инсталацијама напона до 1000 В правилним избором уређаја за уземљење обезбеђују се и услови за брзо и поуздано искључење дела мреже (електроинсталације) у случају кратког споја.