Khi đó điện trở tản của một thanh được xác định bởi:
Rt=
2 tt lnK.L
2 .L h.d
Trong đó:
L là chiều dài của thanh m ; h là độ chôn sau của thanh m ; K là hệ số phụ thuộc hình dạng nối đất;
ttlà điện trở suất tính tốn và được xác định :
tt= do.Km .m
Km là hệ số mùa ; do .m (đo được). d là đường kính của thanh m ;
+ Với thanh tròn: d = 15 - 30 mm.
+ Với thanh dẹt: d = b
2 mm.
1. Xác định điện trở nối đất của một hệ thống nối đất.
Điện trở của hệ thống nối đất gồm n cọc liên kết với nhau bằng thanh nằm ngang được xác định bởi công thức sau:
Rht=Rnt= c t c t t c R .R R . n.R . L h d
Trong đó:
Rc là điện trở tản của một cọc Rt là điện trở tản của thanh n là số cọc
clà hệ số sử dụng của cọc khơng tính đến ảnh hưởng của thanh
tlà hệ số sử dụng của thanh đối với tổ hợp cọc nghĩa là khi thanh có cọc bố trí dọc theo thanh.
2. Trình tự tính tốn nối đất an tồn.
Bước 1: Tính tốn điện trở nối đất tự nhiên
+ Nếu: Rtn 0,5 . Thì ta phải thiết kế một hệ thống nối đất nhân tạo Rnt + Nếu: Rtn > 0,5 .
nt
nt tn
R 1
R / /R 0,5
Thì ta phải thiết kế một hệ thống nối đất nhân tạo Rnt. (Tuỳ theo điều kiện tự nhiên mà chúng ta thiết kế)
Bước 2: Thiết kế hệ thống nối đất nhân tạo
Chọn loại điện cực: + Nếu chọn thanh
Khi đó điện trở tản của thanh xác định bởi Rt=
2 tt lnK.L 2 .L h.d
Trong đó:
L là chiều dài toàn bộ thanh nối (chu vi của trạm phân phối) m
d là đường kính thanh nối m
h là độ chôn sau m
K là hệ số phụ thuộc hình dạng của hệ thống nối đất
ttlà điện trở suất tính tốn và được xác định:
l1
tt= do.Km .m Km là hệ số mùa ; do .m .
Nếu Rt 1 mà hệ thống nối đất nhan tạo có Rnt 0,5 thì hệ thống nối đất an toàn đạt yêu cầu kỷ thuật
+ Nếu chọn cọc:
Khi đó điện trở tản của cọc xác định bởi:
Rc= tt ln2.l 1 4.h' lln
2 .l d 2 4.h' l
Trong đó:
l là chiều dài của cọc m
d là đường kính của cọc m
h’=h+ l
2 :là độ chôn sâu của cọc từ mặt đất đến giữa cọc m tt là điện trở suất tính tốn .m .
Chọn khoảng cách giữa các cọc a 1 l
Tính số cọc
Nếu chọn hệ thống nối đất nhân tạo gồm nhiều cọc và thanh nối
Khi đó trị số điện trở của hệ thống nối đất gồm n cọc liên kết với nhau bằng thanh nằm ngang được xác định bởi công thức sau:
Rht=Rnt= c t c t t c R .R R . n.R . Trong đó: Rc là điện trở tản của một cọc Rt là điện trở tản của thanh n là số cọc;
tlà hệ số sử dụng của thanh đối với tổ hợp cọc nghĩa là khi Thanh có cọc bố trí dọc theo thanh.
Tra bảng xác định c, t (trong giáo trình kỹ thuật cao áp)
3. Tính tốn hệ thống nối đất
Giả thiết bố trí mặt bằng nối đất theo dãy. Điện cực nối đất là cọc thép góc L60 x 60 x 6, dài l = 3m, chôn sâu m = 0.8 m
Dựa vào bảng tra điện trở suất cuẩ đất phụ lục PL32 trang 262 của sách kỹ thuật điện cao áp Đại học bách khoa-Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh
Do cơng trình xây dựng trên nền đất pha đất sét nên điện trở suất của đất đất = 100
cm
Hệ số mùa an toàn: km = 1,6 dựa vào bảng tra hệ số Kmùa của hệ thống nối đất trang 97 của sách vật liệu điện thầy Phan Đình Chung
d 0,95.60 57(mm) 0,057(m) t’=t+ l 2=0,8+ 3 2=2,3m Hệ số Km=1,6
Vậy điện trở suất tính tốn của thanh là: tt= do.Km=100.1,6=160 .m Điện trở tản của cọc
Rc= tt ln2.l 1 4.t' lln 160 ln 2.3 1 4.2,3 3ln 42,4 2 .l d 2 4.t' l 2 3 0,057 2 4.2,3 3
Sắt Thanh loại là thanh thép dẹt loại D20, chôn sâu m = 0.8 m ;L1=143m, L2=81m
Chu vi của trạm phân phối được xác định:
L = (l1 + l2).2 = (143+ 81).2 = 448 (m) d=b .20 10 0,01(m)
2 (m)
L1 143 1,79 2 L2 81
Tra bảng Phụ lục PL19 trang 244 t được hệ số K = 6,42. Tra bảng Phụ lục PL03 trang 244 ta được:
Thanh ngang chôn sâu t= 0,8 (m), ta có hệ số mùa khơ Km=1,6
Vậy điện trở suất tính tốn của thanh là : ρttt =Km.ρđ =1,6.100 = 160(Ω.m)
l1
Điện trở tản của thanh là : t 2 2 tt t ρ K.L 6, 42.448 R ln ln 2 .L h.d 2 .448 0,8.0, 01 160 1,07(Ω) ❖ Tính số cọc
Số cọc kết hợp với nhau bằng thanh nằm ngang theo chu vi mạch vòng của trạm:
n L 149,3 a 3
448
(cọc) nên ta chọn 150 (cọc)
Hệ số sử dụng cọc bố trí theo mạch vịng: Tra bảng Phụ lục PL05 trang 245 với a
1 l
3
3 và n = 150 (cọc) ta được ηc =
0,37
Hệ số sử dụng của các thanh nối khi cọc bố trí dọc theo mạch vịng: Tra bảng Phụ lục PL07 trang 245 với trường hợp :
a 1
l với n = 150 (cọc) ηt = 0,19
Điện trở của hệ thống nối đất:
c t t c R R 1,07 42, 4 R η n η nd 4,3 . 0,19 150.0,37 (Ω) Ta có 𝑅𝑛𝑑 = 4,3 < 10 ()