286 tif

7. UZIEMIENIA. OCHRONA PRZECIWPORAŻENIOWA I PRZECIWPRZEPIĘCIOWA W STACJACH

Aby obliczyć rezystancję uziemienia oraz rozkład potencjału (napięcia dotykowe) należy wyznaczyć współczynniki potencjałowe oraz prądy spływające z poszczególnych elementów uziomu. Wzory na obliczenia tych wielkości są skomplikowane, a obliczenia możliwe do przeprowadzenia przy wykorzystaniu komputerów. Dla układu składającego się z w elementów należy obliczyć 0,5(n* + n) współczynników potencjałowych. Powstaje symetryczny układ n równań liniowych, którego rozwiązanie umożliwia wyznaczenie parametrów układu uziomowego.

W Instytucie Energoelektryki Politechniki Wrocławskiej opracowano odpowiednie programy obliczeń i przeprowadzono obliczenia bardzo rozbudowanych układów uziomowych. Uzyskano zadowalające rezultaty, chociaż same obliczenia są trudne i długotrwałe. Podobne prace były prowadzone również w innych ośrodkach w kraju i za granicą. Złożoność metod obliczeniowych i ich dokładność zależy od wprowadzonych założeń upraszczających.

W praktyce, w obliczeniach stosowanych w biurach projektowych, korzysta się przeważnie z zależności uproszczonych. Rezystancję uziemienia uziomów kratowych oblicza się z empirycznego wzoru

(731)

w którym: r_z — promień koła, w m, o powierzchni równej powierzchni terenu zajmowanego przez uziom kratowy; L — całkowita długość wszystkich elementów uziomu kratowego, w m; q — rezystywność gruntu, w fi • m.

Wzór (7.31) umożliwia poprawne obliczenie uziomów kratowych zajmujących teren zbliżony do kwadratu. Przy uziomach w kształcie prostokąta, o znacznie różniących się długościach boków, zadowalające wyniki uzyskuje się obliczając rjako promień koła o długości okręgu równej obwodowi prostokąta utworzonego przez uziom.

Podobnie uproszczone zależności stosuje się przy obliczaniu napięć rażeniowych. Najwyższe napięcia rażeniowe na terenie objętym przez uziom kratowy liczy się wg wzoru

(7.32)

40 /_Me_ta 1.(1000+1,5^)

w którym: /_Z1. prąd uziomowy przepływający przez uziom sztuczny stacji; a — mniejsza z odległości między równoległymi elementami uziomu kratowego;

q_p — rezystywność obliczeniowa (j>_Ł) i rezystywność wierzchniej warstwy gruntu (0_p).

Metalowe ogrodzenie stacji może stanowić duże zagrożenie porażeniowe wywołane napięciem dotykowym ze względu na ogólną dostępność (również dla osób postronnych) oraz fakt, że znajduje się ono zwykle w strefie dużego

286