接地计算 电气设备保护接地计算方法和公式

零计算旨在确定它可靠地执行其分配任务的条件 - 快速断开损坏的装置与网络的连接，同时确保在紧急情况下接触归零外壳的人员的安全。根据这个 保护接地 取决于分断能力以及相线对地短路时外壳（中性点接地的计算）和外壳（中性保护导体重新接地的计算）的接触安全性。

a) 中断计算

当一相向中性线闭合时，如果单相短路电流值（即相线与中性线保护导体之间）AND K、A满足条件，电气装置将自动断开

其中 k — 额定电流 Azn A、熔断器或断路器电流整定值 A 的倍增系数。生产厂家。加热到制造商设定的温度以上）

根据电气装置的保护类型，接受系数 k。如果保护由只有电磁脱扣器（中断）的断路器执行，即没有时间延迟地触发，则 k 在 1.25-1.4 范围内接受。

如果安装由保险丝保护，众所周知，其燃烧时间取决于电流（随着电流的增加而减少），那么为了加速关闭，采取

如果装置由具有与熔断器相似的反向电流相关特性的断路器保护，则也

意义 AND K 取决于网络的相电压 Uf 和回路电阻，包括变压器的阻抗 zt、相线的阻抗 zf、 中性保护导体zns，环路（loop）相导体的外感性电阻——零保护导体（phase-zero loops）хn，以及来自电流源（变压器）绕组中性点接地的有源电阻ro和中性保护导体 rn 重新接地（图 1，a）。

由于 ro 和 rn 通常比其他电路电阻大，因此可以忽略由它们形成的并联支路。那么计算方案将被简化（图 1，b），短路电流 AND K，A 的复数形式的表达式将是

或者

其中 Uf 是网络的相电压，V；

zt——三相电流源（变压器）绕组的阻抗复数，欧姆；

zf——相导体的阻抗复数，Ohm；

znz——零保护导体的阻抗复数，Ohm；

Rf 和 Rns 相和中性保护导体的有源电阻，Ohm；

Xf和Xnz——相线和中性线保护导体的内感电阻，Ohm；

— 回路阻抗的复相位 — 零，欧姆。

米。 1. 交流电网容量中断中和的计算方案：a — 完全，b，c — 简化

计算复位时，允许使用近似公式计算短路电流A的实际值（模数），其中变压器电阻和回路相位的模数为零zt和zn哦，算术相加：

该公式的一些不准确（约 5%）加强了安全要求，因此被认为是可以接受的。

环路阻抗相位 - 实数形式（模块）中的零是欧姆，

计算公式如下所示：

在此，只有中性保护导体的电阻和未知，这可以使用相同的公式通过适当的计算来确定。然而，通常不进行这些计算，因为中性保护导体的横截面及其材料是在中性保护导体的磁导率至少为相导体介电常数的 50% 的条件下预先计算的， IE。

或者

该条件由 PUE 建立，假设对于这样的电导率 Azk 将具有所需的值

推荐使用零PUE保护线等非绝缘或绝缘电线，以及建筑物的各种金属结构、吊车轨道、电气布线用钢管、管道等。建议同时使用中性工作导体和保护中性导体。在这种情况下，零线工作线必须具有足够的导电率（至少为相线导电率的 50%），并且不得有保险丝和开关。

因此，重新设置分断容量的计算是检查中性保护导体的电导率选择是否正确的计算，或者更确切地说，回路电导率是否足够，相位是否为零。

意思是zT，欧姆，取决于变压器的功率，其绕组的电压和连接方案，以及变压器的设计。计算reset时，zm值取自表（例如表1）。

有色金属（铜、铝）导体的 Rf 和 Rnz，Ohm 值根据已知数据确定：横截面 c、mm2、长度 l、m，以及导体材料 ρ.. . 在这种情况下，所需的阻力

其中 ρ- 导体的电阻率，铜等于 0.018，铝等于 0.028 Ohmm2 / m。

表1.油浸式三相变压器绕组计算阻抗zt、Ohm的近似值

变压器功率，kV A 高压绕组额定电压，kV zt，欧姆，带绕组连接图 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

笔记。这些表指的是带有低压 400/230 V 绕组的变压器。在较低的电压 230/127 V 下，表中给出的电阻值必须减少 3 倍。

如果中性保护导体是钢，那么它的有功电阻是用表格来确定的，例如表格。图2，显示了频率为50Hz的不同电流密度下不同钢丝1km的电阻值（rω，Ohm/km）。

为此，您需要设置导线的剖面和横截面，并了解其长度和紧急情况下将通过该导线的短路电流 I K 的预期值。调整导线的横截面，使其中的短路电流密度约为 0.5-2.0 A / mm2。

表 2. 钢丝在交流电 (50 Hz) 下的有源 rω 和内感性 xω 电阻，Ohm / km

截面的尺寸或直径，mm 截面，mm2 rω хω rω хω rω хω rω хω 在导体中的预期电流密度下，A / mm2 0.5 1.0 1.5 2.0 矩形条 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 — — 圆线 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 — — — —

铜和铝导体的Xph值和Khnz比较小（约0.0156欧姆/公里），可以忽略不计。对于钢导体，内部感应反应足够大，用表格确定，例如表。 2. 在这种情况下，还需要了解导线的截面和截面、长度以及电流的预期值。

Xn, Ohm 的值可以根据电气工程理论基础中已知的公式确定，该公式用于具有相同直径 d、m 的圆线的双线线路的感应电阻，

式中ω——角速度，rad/s； L——线性电感，H； μr——介质的相对磁导率； μo = 4π x 10 -7 ——磁常数，H/m； l——线长，m； e——线路导体间的距离，m。

对于在当前频率 f = 50 Hz (ω=314 glad / and) 下放置在空气中的 1 km 线路 (μr = 1)，公式采用 Ohm / km 的形式，

从这个等式可以看出，外部感应电阻取决于导线之间的距离 d 及其直径 d... 然而，由于 d 在微不足道的范围内变化，其影响也微不足道，因此 Xn 主要取决于 d (阻力随距离增加）。因此，为减小回路的外感应电阻，相为零，中性保护导体必须与相导体一起敷设或紧靠相导体敷设。

对于较小的 e 值，与导体 e 的直径相称，即当相线和中性导体彼此靠近时，电阻 Xn 微不足道（不超过 0.1 欧姆/公里）并且可以忽略不计。

在实际计算中，他们通常假设 Xn = 0.6 Ohm / km，这对应于 70 - 100 cm 的导体之间的距离（大约这样的距离在架空电力线上从中性导体到最远的相导体）。