Calcul du dispositif de mise à la terre

Le calcul des dispositifs de mise à la terre se réduit à déterminer la résistance transitoire de la propagation du courant de défaut à la terre à partir des électrodes de mise à la terre, qui dépend de la résistance des couches de sol ρ... La résistance des couches de sol dépend de leur composition, de l'humidité contenu, niveau et température de la nappe phréatique . Plus précisément, ρ peut être déterminé par mesure directe in situ en utilisant l'une des méthodes existantes. Les valeurs recommandées pour les calculs préliminaires pour différents sols et les coefficients croissants au gel sont donnés dans les ouvrages de référence.

Une fois le dispositif de mise à la terre terminé, sa résistance doit être mesurée et, si elle diffère de la norme, elle est réduite en ajoutant le nombre d'électrodes mises à la terre ou en augmentant la conductivité du sol, en y introduisant des scories, du sel ou d'autres substances.

Une fois le calcul des électrodes de terre artificielles effectué, il est préalablement déterminé s'il y aura suffisamment d'électrodes de terre naturelles, et ce n'est qu'alors que la résistance requise des électrodes de terre artificielles est calculée

où Rclaim — résistance des électrodes artificielles mises à la terre, Rec — la même, naturelle, Rzu — résistance normale.

Les sectionneurs de mise à la terre sont soudés avec une bande d'acier 40x4 mm ou avec la même tige. Ces bandes sont posées dans le sol à une profondeur de 0,7 m et forment un circuit de masse commun.

Une tige d'acier de 5 m de long dans un sol normal (sol argileux) à ρ = 100 ohm x m a une résistance de contact de 22,7 ohm. Pour obtenir une résistance d'étalement standard d'une seule électrode de masse de 22,7 ohms, on calcule la résistance de boucle, qui se compose de la résistance des électrodes verticales Rc et horizontales sous la forme d'une bande de connexion Rd connectée en parallèle.

Riz. 1. Dispositifs de mise à la terre : a — lignes de courant d'électrodes mises à la terre connectées en parallèle, b — circuit de mise à la terre d'un poste de transformation indépendant, c — le même poste intégré — 1 — électrodes de mise à la terre, 2 — boucle de mise à la terre interne

La distance entre les électrodes doit être au moins égale à leur longueur pour éviter le phénomène de leur blindage mutuel (Fig. 1 a), qui conduit à une augmentation de la résistance du système d'électrodes mises à la terre. Le contour est réalisé sous la forme d'un rectangle qui entoure une installation électrique (par exemple, une sous-station autonome ou une sous-station). Si l'installation électrique est intégrée au bâtiment, le circuit de mise à la terre est réalisé à distance et est connecté au circuit interne (à l'intérieur du bâtiment) en au moins deux bandes (Fig. 1. b, c).

Dans les installations à neutre isolé et à faibles courants de terre, la section des fils de terre est considérée comme suffisante : cuivre 25, aluminium 35, acier 120 mm2... La section minimale en acier rond ou feuillard des lignes de terre doit être au moins 100 m2 dans les installations jusqu'à 1000 V et 120 mm2 dans les installations au-dessus de 1000 V.

Pour les installations électriques de tension supérieure à 1000 V avec de faibles courants de mise à la terre, la résistance du dispositif de mise à la terre doit respecter la condition

où Uz est pris égal à 250 V si le dispositif de mise à la terre est utilisé uniquement pour des installations avec des tensions supérieures à 1000 V, et Uh = 125 V si le dispositif de mise à la terre est utilisé simultanément pour des installations avec des tensions jusqu'à 1000 V,

Azs — courant nominal de défaut à la terre, A.

Dans les calculs des dispositifs de mise à la terre, les formules simplifiées suivantes sont utilisées, qui déterminent la résistance des électrodes de mise à la terre artificielles:

— pour une électrode en forme de tige concave d'un diamètre de 10-12 mm, d'une longueur d'environ 5 m

— pour une électrode d'angle en acier de 50x50x5 mm et de 2,5-2,7 m de long

— pour une électrode constituée d'un tuyau d'un diamètre de 50-60 mm et d'une longueur de 2,5 m

Dans les installations avec une tension allant jusqu'à 1000 V, le choix correct des dispositifs de mise à la terre fournit également les conditions d'une déconnexion rapide et fiable d'une section de réseau (installation électrique) en cas de court-circuit.