Заземјување и заштитни мерки

UNIVERZITET "Sv. KIRIL I METODIJ"- SKOPJEFAKULTET ZA ELEKTROTEHNIKA I INFORMACISKI TEHNOLOGII

-SKOPJE

Prof. d-r Mito Zlatanoski

ZAZEMJUVAWE I ZA[TITNI MERKI

SKOPJE 2007 god.

Zazemjuvawe i zatitni merki 2

SODR@INA

1. Voved .................................................................... 4

2. Zazemjuvawe i zazemjuva~i ................................. 5 2.1. Vidovi na zazemjuvawe ................................................ 5 2.2. Osnovni karakteristiki na zazemjuva~ite ..................... 8

3. Potrebni parametri za dimenzionirawe na sistemite za zazemjuvawe ...................................................... 11

3.1. Specifi~na elektri~na otpornost na zemjata .............. 12 3.1.1 Elektri~en otpor na zemjata .................................................. 12 3.1.2 Zavisnost na ρ od vla`nosta ................................................. 12 3.1.3 Zavisnost na specifi~nata otpornost na zemjata od temperatura .................................................................................... 14 3.1.4 Vlijanie na sostavot na zemjiteto vrz specifi~nata otpornost ........................................................................................................ 16 3.1.5 Vlijanie na stepenot na vzaemno nalegnuvawe na zemjata vrz specifi~niot otpor ............................................................................ 17 3.1.6 Zavisnost na specifi~niot otpor od godinite vremiwa .......... 17

3.2. Izbor na materijali i preseci na zazemjuva~ot ............ 18 3.3. Oblikuvawe i izveduvawe na zazemjuva~ite .............. 19 3.4. Struja merodavna za dimenzionirawe na zazemjuva~ot ......................................................................................... 19

3.4.1 Raspredelba na strujata vo sistemot na zazemjuvawe .......... 20

4. Prakti~ni izrazi za presmetka na otporot na rasprostirawe na poedine~ni zazemjuva~i ............. 22

4.1. Presmetka na karakteristi~nite golemini na slo`enite zazemjuva~i ..................................................................... 26 4.2. Presmetka na karakteristi~nite golemini za zazemjuva~i postaveni vo homogena po~va ................... 27 4.3. Presmetka na karakteristi~ni golemini za zazemjuva~ vo gorniot sloj na dvoslojna po~va ................................... 28 4.4. Presmetka na strujata Iz ............................................. 30 4.5. Redukcionen faktor .................................................... 30

5. Nadzemni vodovi vo sistemot za zazemjuvawe ... 34


5.1. Napon i struja na zatitnoto jaè ................................ 34 5.2. Kabli vo sistemite za zazemjuvawe ............................ 37

5.2.1 Kabli so provodena nadvorena obvivka ............................... 37 5.2.2 Kabli so izoliran metalen plat ............................................... 39

6. Dimenzionirawe na sistemite na zazemjuvawe . . . 39 6.1. Dimenzionirawe na sistemite na zazemjuvawe spored termi~koto opteretuvawe na provodnikot vo sistemot na zazemjuvawe .................................................................... 40

6.1.1 Odreduvawe na strujata (I), odnosno strujata(Ij), merodavni za termi~ka presmetka na sistemot na zazemjuvawe ...................... 41

6.2. Dimenzionirawe na sistemite na zazemjuvawe spored dozvoleniot napon na dopir i ~ekor .................................. 43 6.3. Zatitno zazemjuvawe ............................................... 49 6.4. Zdruèno zazemjuvawe .............................................. 51 6.5. Efikasno razdvojuvawe na rabotnoto i zatitnoto zazemjuvawe .................................................................... 55 6.6. Zazemjuvawe na stolbna distributivna transformatorska stanica .................................................. 55

6.6.1 Stolbna distributivna trafostanica raboti vo zazemjena srednonaponska mreà ................................................................... 57 6.6.2 Slu~aj na efikasno razdvojuvawe na zazemjuva~ite. ............ 58 6.6.3 Slu~aj na koristewe na zdruènoto zazemjuvawe ................. 59 6.6.4 Distributivna trafostanica raboti isklu~ivo vo izolirana mreà od 10 kV ili 20 kV ............................................................................ 60

6.7. Primena na platot na kabelot vo sistemot na zazemjuvawe .................................................................... 62

6.7.1 Kabli so provoden plat .......................................................... 62 6.7.2 Kabli so neprovoden plat ...................................................... 65


1. Voved

Pri proektirawe na razvodni postrojki edno od osnovnite praawa to mora da se razrei e zazemjuvaweto na postrojkata. Pod poimot zazemjuvawe se podrazbira ostvaruvawe na galvanska vrska me|u poedini to~ki od postrojkata i zemjata. Za da moè da se ostvari taa vrska vo zemjata, koja ima svoi elektri~ni karakteristiki (provodnost, specifi~na otpornost), se vkopuvaat metalni elementi koi se prakti~no zazemjuva~i.

Zazemjuva~ite moè da bidat edine~ni, kako to se metalna polutopka, lenta, vertikalno postaveni zazemjuva~i-cevka, metalna plo~a ili drugi metalni konstrukcii koi to se vo funkcija na grade`nite objekti i moàt da ja ispolnat funkcijata na zazemjuvawe. Pokraj niv postojat t.n. sloèni zazemjuva~i koi se kombinacija od spomenatite edine~ni zazemjuva~i vkopani vo zemja kako element na sloèniot zazemjuva~ i me|usebno galvanski povrzani.

Karakteristikite na zazemjuva~ite treba da bidat takvi za da obezbedat pravilen pogon na elementite od postojkata to se zazemjeni (pogonsko zazemjuvawe) i obezbedena elektri~na bezbednost na lu|eto koi rabotat vo postrojkata i lu|eto vo nivnata okolina (zatitni zazemjuva~i).

Osnovni karakteristiki na zazemjuvaweto se otporot na rasprostirawe na zazemjuva~ot, napon na ~ekor, napon na dopir. Osnovna zada~a na proektiraweto na zazemjuva~kiot sistem e vrz osnova na prirodnite delovi (specifi~en otpor na tloto i prostorot za realizirawe na zazemjuvaweto) da se napravi optimalna konfiguracija na zazemjuvaweto koja to e obezbedi optimalni parametri, to zna~i obezbedeni kriteriumi za bezbednost (napon na dopir i ~ekor vo dozvoleni granici) i minimalna cena za realizirawe na zazemjuva~ot.

Pri presmetkite na karakteristikite na zazemjuva~ite osnoven podatok e strujata to te~e niz zazemjuva~ot koja e merodavna za negovoto dimenzionirawe. Taa struja e maksimalna struja pri ednofazni greki so zemja, a toa se ednofaznite kusi vrski, zemjospoevi ili kusi vrski preku impedansa.

Distributivnite mreì koi imaat nominalni naponi 10 kV, 20 kV i 35 kV, rabotat vo reìm na izolirana nulta to~ka, nulta to~ka zazemjena preku mal otpor i nulta to~ka zazemjena preku prigunica.Od struite na greki pri spoevi so zemja, direkno zavisat kriteriumite za bezbednost i reenijata na zazemjuvawe vo soodvetnite mreì.

Vo ovaa diplomska rabota se razraboteni osnovnite parametri na zazemjuvaweto i zazemjuva~ite, na~inite na presmetka na parametrite na zazemjuva~ite i e daden osvrt na standardite i


preporakite za realizirawe na zazemjuva~kite sistemi vo distributivni mreì.

2. Zazemjuvawe i zazemjuva~i

2.1. Vidovi na zazemjuvawe

Pod poimot zazemjuvawe vo elektroenergetski sistem se podrazbira zbir na site sredstva i merki koi se prevzemaat so cel da se obezbedat uslovi za normalna rabota na sistemot, bezbedna rabota i dvièwe na lu|e i ìvotni vo blizina na objekt koj moè da dojde pod napon vo normalni ili havariski situacii i zatita na lu|e i oprema od struja i napon koj se javuvaat pri atmosferski praznewa. Zazemjuvawe zna~i galvanski da se povrzat provodnite delovi na aparatite i opremata so zazemjuva~kiot sistem.

Zazemjuva~kiot sistem go so~inuvaat galvanski povrzani zazemjuva~ i drugi metalni delovi koi se vo nepsreden kontakt so zemjata (temelen zazemjuva~, zatitno jaè na nadzemni vodovi, platevi na kabli i dr.).

Samiot zazemjuva~ pretstavuva eden ili povee provodnici postaveni vo zemja, taka da e ostvaren neposreden kontakt so zemjata. Spored vaè~kite standardi moè da se izvri podelba na tipovite na zazemjuva~ite spored:

• materijalot od koj se napraveni;• na~in na izvedba na zazemjuva~ite;• sredinata vo koj se postavuvaat;• oblikot na zazemjuva~ot.

Spored materijalot od koj se napraveni gi razlikuvame slednite tipovi zazemjuva~i: - cevki ili ipki (stapovi); - lenti ili ìci; - plo~i; - armatura vo beton (za prednapregnati beton samo za ф≥10 mm); - metalni vodovodni cevki. Metalnita vodovodni cevki moàt da se upotrebat kako dodatni zazemjuva~ ako se od metal i ako vodomerite se premosteni. Za premostuvawe na vodomerite se koristi: kalajlisano bakarno jaè 16 [mm2], kalajlisano ~eli~no jaè 25 [mm2] ili pocinkovana ~eli~na lenta 60 [mm2] so najmala debelina od 3 [mm]. - ostanati vkopani konstrukcii. Spored na~inot na izvedba imame:


-horizontalni (povrinski) zazemjuva~i. Toa se zazemjuva~i sostaveni od horizontalno postaveni provodnici koi se vkopani vo zemja na mala dlabo~ina(obi~no 0.5 m do 1 m). Horizontalnite zazemjuva~i moàt da bidat mreàsti, zrakasti, vo vid na prsteni i kako kombinacija od tie oblici; -vertikalni (dlabinski) zazemjuva~i. Toa se zazemjuva~i sostaveni od eden ili povee stapesti zazemjuva~i koi se postaveni vertikalno vo zemja i me|usebno povrzani. Dolìnata na stapovite obi~no e 1 m do 5 m, a moè da bide i pogolema koga poniskite sloevi na tloto se podobro provodni od povrinskite; - kosi zazemjuva~i. Toa se osnovni stapesti zazemjuva~i, koi se koso postaveni vo zemja.

Spored sredinata vo koja se postavuvaat postojat slednite tipovi zazemjuva~i: - zazemjuva~i vo zemja. Na~inot i dlabo~inata na postavuvawe na zazemjuva~ot vo zemja, moraat da bidat takvi da sueweto i zamrzuvaweto na zemjata ne ja zgolemuvaat otpornosta na zazemjuvaweto nad utvrdenata vrednost. Koga zazemjuva~ite se direkno vkopani vo karpa i pesok, preodnata otpornost e golema. Vo takvi slu~ai okolu zazemjuva~ot mora da se postavi provodliv sloj na zemjite. -temelen zazemjuva~. Toj se postavuva vo nadvorenite yidovi na temelot na objektot vo oblik na zatvoren prsten, taka da preku betonot, vo koj se nao|a, ima direkten spoj so zemjata. Lentata mora da se postavi ispravena i da se polie vo dolniot del od betonot so najmalku 300 kg cement po m3 beton. Minimalna debelina na betonot pome|u zazemjuva~ot i zemjata treba da e 10 cm.

Spored oblikot razlikuvame: - zrakasti zazemjuva~i (agolot pome|u dva sosedni zazemjuva~i, poradi me|usebnoto vlijanie, mora da bide pomal od 60˚); - prstenasti zazemjuva~i; - mreàsti zazemjuva~i i -kombinirani zazemjuva~i.

Efikasnosta na zazemjuvaweto zavisi od lokalnite uslovi na terenot (zemjata) i treba da se predvidi eden ili povee zazemjuva~i, zavisno od terenot i vrednosta na specifi~niot otpor na zemjata.

Osven spomnatite zazemjuva~i vo sistemot na zazemjuvawe moè da se upotrebi i t.n. priroden zazemjuva~. Priroden zazemjuva~ e metalen del koj e vo dopir so zemjata ili voda neposredno ili preku beton, pa se odnesuva kako zazemjuva~, iako toa ne mu e osnovna namena. Kako to e kaàno, toa moàt da bidat metalni cevkovodi, armiranobetonski konstrukcii vo zemja i sl. Spored namenata zazemjuvawata se delat na zatitni, pogonski i gromobranski.


Zatitno zazemjuvawe e zazemjuvawe na metalnite delovi koi ne pripa|aat na strujnite kola, nitu se vo neposreden elektri~en kontakt so niv, no vo slu~aj na defekt moè da dojdat pod napon. Zatitnoto zazemjuvawe go smaluva toj napon i spre~uva pojava na uslovi opasni po ìvot na lu|eto koi rakuvaat so aparatite i opremata koi se pogodeni od defektot ili se dviàt vo nivna blizina.. Spored standardot JUS N.B2.754:1988 razlikuvame dva na~ina na izveduvawe na zatitnoto zazemjuvawe vo niskonaponkata instalacija,i toa:

a) PE-provodnici koi se upotrebuvaat za vrska so uredite za prekustrujna zatita. Ako uredite za prekustrujna zatita se upotrebuvaat za zatita od elektri~en udar, toga zatitnite provodnici se postavuvaat vo ist sistem vo elektri~niot razvod so provodnicite pod napon.

b) PE-provodnik i pomono zazemjuvawe za zatniot ured od napon na greka. Pomoniot ured mora da bide elektri~no odvoen (nezavisen) od site ostanati zazemjeni metalni delovi, kako to se delovi od metalnata konstrukcija, metalni cevkovodi, metalni nosa~i na kabli. Ovoj uslov se smeta za ispolnet ako pomonoto zazemjuvawe e odale~eno najmalku 10 (m) od site zazemjeni metalni delovi. Vrskata so pomonoto zazemjuvawe mora da bide izolirano, za da bi se izbegnal kontakt so zatitniot provodnik ili so provodnite delovi koi se vo vrska so nego, ili so tu|i provodni delovi koj moàt da bidat ili se vo kontakt so nego. Zatiniot provodnik moè da se povrze samo so provodnite delovi na onie elektri~ni uredi ~ie napojuvawe e se prekine vo slu~aj na deluvawe na zatitniot ured pri pojava na defekt.

Pogonskoto (rabotnoto) zazemjuvawe e zazemjuvawe na delot od strujnoto kolo so koj se obezbeduva posakuvanata funkcija ili rabotnata karakteristika na toa kolo. Pogonskoto zazemjuvawe moè da bide direkno i indirekno. Direknoto zazemjuvawe se izveduva so neposredno vrzuvawe za sistemot na zazemjuvawe. Indireknoto zazemjuvawe se izveduva so vrzuvawe za sistemot na zazemjuvawe preku nekoja impedansa (aktivna otpornost, induktivnost, kapacitivnost ili nivni kombinacii).

Gromobranskoto zazemjuvawe e zazemjuvawe na gromobranskata instalacija koja sluì za odveduvawe na struite na atmosfersko praznewe vo zemja. Gromobranskoto zazemjuvawe treba da go ograni~i naponot na koj doa|a gromobranskata instalacija kako bi se spre~ile povtorni "povratni" preskoci vo pogonskite elektri~ni kola i metalnite objaekti.


2.2. Osnovni karakteristiki na zazemjuva~ite

Osnovni karakteristiki na zazemjuva~ite se:• Naponot na zazemjuva~ot Uz;• Otporot na rasprostirawe na zazemjuva~ot Rz;• Impedansa na zazemjuvawe Zz;• Napon na dopir Ed;• Napon na ~ekor Ec;

Site karakteristi~ni golemini se definiraat preku strujata koja ja odveduva zazemjuva~ot vo zemja i potencijalot koj, kako posledica na odveduvawe na taa struja, se javuva vo zemja. Site potencijali se odreduvaat spored referentna zemja. Referentna (neutralna) zemja e del od zemjata dovolno odale~en od zazemjuva~kiot sistem taka da pri odveduvawe na strujata od zazemjuva~kiot sistem vo zemja na ovoj del od zemjata ne se pojavuvaat potencijalni razliki.

Naponot na zazemjuva~ot Uz se definira kako razlika na potencijalot na koj doa|a zazemjuva~ot pri odveduvawe na struja vo zemja i na potencijalot na referentnata zemja. Ovaka definirata vrednost na naponot na zazemjuva~ot se poklopuva so vrednosta na potencijalot na zazemjuva~ot Vz.

Otporot na rasprostirawe na zazemjuva~ot Rz e edinstvena karakteristi~na golemina koja zavisi isklu~ivo od konstruktivnite parametri na zazemjuva~ot i parametrite na zemjata. Toa e otpor koj se sprotistavuva na zemjata da ja odvede strujata od zazemjuva~ot i ima prakti~no aktiven karakter. Se odreduva kako odnos na potencijalot na zazemjuva~ot pri odveduvawe na strujata kon referentnata zemja i na taa struja. Bideji navedeniot potencijal e ednakov na naponot na zazemjuva~ot, otporot na rasprostirawe mo`e da se odredi od izrazot:

z

z

z

zz I

U

I

VR == (2.1)

kade Iz e struja koja od zazemjuva~ot se odveduva vo zemja.

Impedansa na zazemjuvawe Zz, e impedansa, koja pri frekfencija od 50 Hz, na sistemot na zazemjuvawe se sprotistavuva na odveduvawe na strujata kon referentnata zemja. Ovaa imedansa se presmetuva kako paralelna vrska na otporot na rasprostirawe i impedansite na zazemjuvaweto na nadzemnite i kabelskite vodovi. So impedansata na zazemjuvawe opfateni se i prirodnite zazemjuva~i koi se nao|aat nadvor od teritorijata na zazemjuva~ot ili se prostorno


odvoeni od zazemjuva~ot (cevkovodi, armiranobetonski konstrukcii na zgradi,brani i dr.) ako se vklu~eni vo sistemot na zazemjuvawe, kako i zazemjuva~i na sosednite postrojki ili objekti, ako so tie zazemjuva~i postoi galvanska vrska (na pr., vrska preku elektri~nata zatita na kablite, preku neutralniot provodnik na niskonaponskata mreà i sl.).

Napon na dopir e osnovna karakteristi~na golemina spored koja se vri dimenzionirawe na zazemjuva~ite. Toa e potencijalna razlika koja postoi pome|u zazemjenite objekti i stojaliteto, a koja moè da se premosti so dopir. Pri dopir, strujnoto kolo se zatvara preku racete (raka) i stopaloto na ~ovekot, pri to ~ove~kite stopala se odale~eni 1 m od zazemjeniot ured. Naponot na dopir moè da se definira i so izrazot:

0VVE zd −= (2.2)

kade Vo e potencijal na to~ka na zemjata od koja moè da se dopre zazemjeniot ured.

Naponot na dopir ne zavisi samo od raspredelbata na potencijalite na povrinata na zemjata nad zazemjuva~ot, tuku i od razmestenosta na opremata i drugite delovi koi se zazemjuvaat vo postrojkata vo odnos na zazemjuva~ot. Za da se poednostavi postapkata za dimenzionirawe na zazemjuva~ot, bideji sekoga odnapred ne e poznat rasporedot na opremata vo postrojkata, se definira maksimalna vrednost na naponot na dopir Em za cel zazemjuva~:

min0VVE zm −= (2.3)

kade Vomin e apsoluten minimum na zemjata nad zazemjuva~ot na cela povrina na postrojkata.

Naponot Em zavisi isklu~ivo od raspredelbata na potencijalite, odnosno od oblikot i dimenzijata na zazemjuva~ot i elektri~nite karakteristiki na zemjata.

Kako e:VoVomin

sledi :EdEm

Vo realni uslovi Ed moè da bide i nekolku desetina procenti pomalku od Em, taka da pri proektirawe na zazemjuva~ot, so uslov da goleminata Em gi zadovoli propisite, se ostvaruva odredena rezerva na strana na sigurnosta.

Napon na ~ekor Ec e vtora karakteristi~na golemina spored koja se dimenzionira zazemjuva~. Taa se definira kako potencijalna


razlika koja na povrinata na zemjata moè da se premosti so ~ekor so dolìna od 1 m.

Na sl.2.1 prikaàna e skica na eden mreèst zazemjuva~ i kriva na raspredelba na potencijalot (E) na povrina na zemjata dol` pravecot na podolgata strana. So Eo e ozna~ena raspredelbata na potencijalot posle oblikuvaweto. Pod oblikuvawe na potencijalot se podrazbira podesuvawe na raspredelbata na potencijalot poradi smaluvawe na naponite na dopir i ~ekor, koj se izveduva so postavuvawe na dodatni provodnici na zazemjuva~ite.

slika 2.1. Raspredelba na potencijalot pred i posle oblikuvaweto

Vistinskiot napon na koj se izloùva ~ovekot pri dopir e pomal od Ed za pad na naponot na preodnata otpornost zemja-stopalo, so ogled na ograni~enata povrina na kontaktot. Spomenatata otpornost moè da se smeta pribli`no ednakva na otporot na rasprostirawe na kru`na plo~a so dijametar De=0.16 m:

e

s DR

⋅=

2

ρ(2.4)

Za dopir kako na sl.2.1, koga pogodenata li~nost stoi so sostaveni stopala, preodnata otpornost e bide duplo pomala od vrednosta dobiena so predhodniot izraz. Naponot na koj ~ovek e bide izloèn pri dopir, Ud, moè soglasno so ekvivaletnata ema na sl.2.2 da se presmeta kako:


d

dd s

EU = (2.5)

kade:

C

Sd R

Rs

⋅+≡

21 (2.6)

Parametarot Rc predstavuva otpor na ~ove~koto telo na patot noga-raka. Obi~no za Rc se usvojuva vrednos pome|u 1000 Ω i 3000 Ω , nezavisno od patot na te~ewe na strujata kon zemjata. Za da se dobijat rezultati na strana na sigurnosta, se koristi poniska vrednost. Za Rc =1000 Ω , za s se dobiva:

ρ⋅⋅+= −3105.11ds (2.7)

Naponot Uk, koj se vospostavuva pome|u stapalata na ~ovekot koga so ~ekor e premosti potencijalna razlika Ek, se odreduva, soglasno sl.2.3, preku izrazot:

c

cc s

EU = (2.8)

pri to:

C

Sc R

Rs ⋅+≡ 21 (2.9)

Za Rc=1000 Ω vo predhodniot izraz se dobiva:

ρ⋅⋅+= −31061cs (2.10)

Slika 2.2 Slika 2.3

3. Potrebni parametri za dimenzionirawe na sistemite za zazemjuvawe


Sistemite za zazemjuvawe se dimenzioniraat spored termi~kite opteretuvawa i naponite koi se javuvaat vo sistemite za zazemjuvawe. Pri toa se pretpostavuva da postoe~ite zatitni uredi i prekinuva~i normalno funkcioniraat.

Za da moè da se izvri pravilno dimenzionirawe na zazemjuvaweto potrebno e da bidat poznati specifi~niot otpor na tloto, materijalot od koj se izraboteni metalnite elementi na zazemjuva~ot, oblikot na zazemjuva~ot odnosno negovite geometriski karakteristiki, maksimalnata struja niz zazemjuva~ot i kriteriumite za bezbednost.

3.1. Specifi~na elektri~na otpornost na zemjata

3.1.1 Elektri~en otpor na zemjata

Zemjata pretstavuva sloèn sprovodnik na elektri~na struja sostaven od najrazli~ni elementi so najrazli~ni provodni karakteristiki. Zemjata e vsunost porozno tlo sostaveno od: tvrdi, te~ni i gasoviti elementi.

Tvrdi elementi se:Mali ~esti~ki na razli~ni minerali-proizvod na raspa|awe na

stenite a isto taka humus - organski ~esti~ki na po~vata. Dimenziite na tie ~esti~ki se od nakolku mikroni do eden milimetar.

Te~ni elementi na zemjiteto se:Vodata i nejzinite rastvori, koi moàt da bidat vo sklop na tvrdite

ili gasovitite elementi. Vodata moè da ja sretneme vo dve sostojbi vrzana ili slobodna.

Vrzanata voda se javuva vo site tenki vodeni obvivki na tvrdite ~esti~ki na zemjata. Ova ja objasnuva osobinata na povrinskite ~esti~ki na zemjata koi kako elektri~no nezasitni centri gi privlekuvat jonite na rastvorenite soli sprema povrinskite molekuli.

Slobodna voda e voda koja ne povrzana so ~esti~kite na zemjata i moè slobodno da se dviì niz zemjata.

Gasovito ~estici na zemjata se : Voduh i vodena parea sodràni vo slobodna voda , kako i razni

gasovi vo zemjata.Elektri~en otpor na zemjata se karakterizira so specifi~en otpor

ρ , koj pretstavuva otpor na 1m3 zemja. Edinica za specifi~en otpor e [Ω m] ili [Ω m]. ( 1 Ω m =100 Ω cm)

Vrednosta na ρ oscilira vo mnogu iroki granici i zavisi od povee faktori i toa: vla`nosta na zemjata, sostavot na zemjata , vnatreniot pritisok na zemjata, temperaturata kako i godinoto vreme.

3.1.2 Zavisnost na ρ od vla`nosta


Zemjata vo ~ij sostav na primer ima pesok, glina, humus, i drugo vo apsolutna suva sostojba ima dosta visok specifi~en otpor povee od 106 [Ω m] t.e se javuva prakti~no kako izolator. Toa vaì i za zemja koja sodrì kako mali taka i pogolemi koli~evstva rastvorlivi materijali , suvi soli, nerastvorlivi kiselini, bazi i dr.

Koga zemjata e se navla`ni specifi~nata otpornost silno se zolemuva i toa poradi provodnosta na dobienite pri toa rastvori, a i poradi provodnosta na samata voda. No i vo slu~ai koga vodata ima dosta golema specifi~na otpornost (>106), specifi~niot otpor na tloto silno se namaluva.

Od izloènovo sleduva deka prodnosta na zemjiteto direktno zavisi od zemjeniot rastvor. Kako vo sekoja provodna te~nost zemjeniot rastvor se javuva kako elektrolit vo koj nositel na elektricitetot se jonite, koi se rezultat na disocijacijata na molekulnite soli, kiselini, i bazi pri rastvorawe na vodata.

Pod vlijanie na elektri~noto pole vo rastvorot se javuvaat dvièwa na jonite sprema elektrodite, to ja uslovuva i provodnosta na zemjata. pri toa kolku e pogolem brojot na podvi`nite joni vo edinica vreme i edinica povrina (pri dadena ja~ina na elektri~no pole i temperatura na rastvor), vo tolku e pogolema strujata odnosno provodnosta na zemjata.

Pri silni koncentracii na joni vo rastvor , to sootvetstvuva na pogolema sodrìna na rastvorlivi materii vo zemjata ili mala vla`nost , rastojanieto me|u jonite e malo i predizvikuva zaemni privlekuvawa i nivna namalena podvi`nost , to od svoja strana go zgolemuva specifi~niot otpor na zemjiteto.

Pri slabi koncentracii na joni , to sootvetstvuva na mala sodrìna na rastvorlivi materii vo zemjata, ili pogolema koli~ina na voda vo zemjata, brzinata na jonite e zna~itelno pogolema. No nivniot broj vo edinica vreme niz edinica povrina e pomal, to pak dava zgolemen specifi~en otpor.

Zna~i specifi~niot otpor zavisi od kvalitetot na rastvorot. Treba da se opredeli optimalen procent na vla`nost pri koj specifi~nata otpornost e minimalna.

Vo prakti~ni uslovi silno namaluvawe na speifi~niot otpor na zemjata imame pri zgolemuvawe na vla`nosta od 15 na 20 %. Ponatamono zgolemuvawe na vlagata malku vlijae na specifi~niot otpor ρ .

Pri vla`nost pogolema od 70 - 80 %, specifi~niot otpor moè duri i da se zgolemi poradi namaluvaweto na koncentracija na rastvor. Isto taka i odnosot na vrzana i slobodna voda vo zemjata vlijae vrz specifi~niot otpor na zemjata, i toa taka to vrzanata voda ima poizrazeno vlijanie otkolku slobodnata. Na primer pri 100 % vla`nost na zemjiteto imame nekoj odnos na vrzana i slobodna voda i nekoja vrednost na specifi~niot otpor. Ako


vla`nosta se namali za 50 %, vrzanata voda poradi nejzinata golema energija na vrzuvawe e ostane skoro ista kako i vo predhodniot sli~aj, a slobodnata voda e se namali za polovina. Vo ovoj slu~aj specifi~nata otpornost nezna~itelno e se namali.

3.1.3 Zavisnost na specifi~nata otpornost na zemjata od temperatura

Temperaturata na zemjiteto se menuva vo zavisnost od povee pri~ini, i vidno vlijae vrz specifi~nata otpornost na zemjata. Zemjata koja sodrì vlaga se javuva kako elektrolit, vo koj vla`nosta vlijae vrz specifi~nata otpornost.

Zgolemenata temperatura isto taka vlijae vrz specifi~niot otpor , i zna~ajno go namaluva. Ova se objasnuva so faktot to zgolemenata temperatura go zgolemuva stepenot na disocijacija na molekulite na voda rastvoreni vo voda t.e. ja zgolemuva koncentracijata na joni vo rastvorot, to doveduva do smaluvawe na specifi~niot otpor. Ovaa zakonitost vaì do momentot na isparuvawe na vla`nosta , posle zgolemuva specifi~nata otpornost. Burnite isparuvawa na vlagata kako i nivnata posledica zgolemuvawe na specifi~niot otpor se javuvaat pri temperature povisoki od o100 C . Takvite zagrevawa se javuvaat obi~no kako rezultat na golemi strui niz zazemjuva~ite. Gorniot sloj na zemjata se sui pod vlijanie na temperaturata na okolniot vozduh. Zatoa zazemjuva~ite mora da se stavaat na dlabo~ini na 50 - 60 cm.

Pri 00 C vlagata vo zemjata zamrznuva, i vrednosta na

specifi~niot otpor skokovito se menuva od vrednosta ρ voda do

vrednost ρ mraz. Do kolku e sodrìnata na soli vo vodata pogolema , i

razlikata me|u ρ voda i ρ mraz pogolema. Pri destilirana voda ove dve vrednost na specifi~niot otpor se prakti~no ednakvi i iznasuvaat 108-109 [Ω cm]. Pri ponatamono sniùvawe na temperaturata ,specifi~niot otpor raste.

Na slika 3.1 e dadena zavisnosta na specifi~nata otpornost od vla`nosta , a na slika 3.2 zavisnost na specifi~nata otpornost od temperaturata.


Slika 3.1 i 3.2 Zavisnost na specifi~na otpornost od vla`nost i temperatura

Vo reoni na ve~en mraz , slojot na mraz se prostira na golemi dlabo~ini i toa do nekolku desetina metri pa specifi~nata otpornost prakti~no e konstantna. Samo vo gornite 0.5 - 4.5 metri ima razliki izme|u leten i zimski period. Letno vreme doa|a do izvesno topewe na mrazot, pa specifi~nata otpornost se namaluva , dodeka zimno vreme temperaturata na gorniot sloj e poniska od temperaturata na podlabokite sloevi , pa i specifi~nata otpornost e pogolema.

Na slika 3.3 e dadena zavisnosta na specifi~niot otpor od dlabo~ina H, i toa krivata 1 za leten, a krivata 2 za zimski period.


Slika 3.3 Zavisnost na specifi~nata elektri~na otpornost od dlabo~ina H

3.1.4 Vlijanie na sostavot na zemjiteto vrz specifi~nata otpornost

Razlikuvame mnogu tipovi na zemjite: glina, ilova~a, pesok, crnica, treses, peskovita glina i dr., so razli~ni fizi~ki strukturi i hemiski svojstva. Sostavot na zemjiteto ne vlijae direktno na specifi~niot otpor bideji potpolno suva zemja e prakti~no isolator. No razli~ni sostavi na zemja vlijaat vrz specifi~niot otpor preku : sodrìnata na rastvorlivi materii, disperziona sposobnost, i sposobnost za zadrùvawe na slobodna voda. Disperzionata sposobnost go uslovuva odnosot na vrzana i slobodna voda ,a toj vlijae vrz specifi~nata otpornost. Sposobnosta na zemjata za vpivawe na vlaga e razli~na kaj razli~ni sorti na zemja.

Karakteristikite na najva`nite sostavni elementi na zemjiteto se :Glina - se sostoi od sitni ~estici (dijametar 0.05 mm), so vodata

obrazuva plasti~na masa koja dobro ja zadrùva vlagata. Bogata e so soli, bazi i kiselini kako i so golema koli~ina na vrzana voda. Pri normalna vla`nost ima relativno mala specifi~na otpornost, pa e dobra za postavuvawe na zazemjuva~i.

Pesok - sodrì prete`no kvarc,glina i izvesni rudi na èlezo. Ima mala koli~ina na vrzana voda i rastvorlivi materii, pa i specifi~nata otpornost e golema.

Crnica - e po~va so dobra sodrìna na humus (do 18 %) koj e produkt na mikrobioloki dejstva na organski materii vo zemjata. Dosta e bogata so rastvorlivi materii i ~esto ima visok stepen na disperzija poradi to sodrì golemi koli~estva na vrzana voda. Vo odnos na specifi~niot otpor sosema blisku do glinata.

Vo tabela 3.1 se dadeni pribli`nite vrednosti na specifi~nata otpornost na razli~ni zemjita i voda.

Tabela 3.1 pribli`ni vrednosti na specifi~nata otpornost

Vid na zemjaρ ( x 610 Ω m)

pri vla`nost10 - 20 %

Glina 0,8 – 7 4Ilova~a 4 – 15 10Pesok 40 – 70 70

Peso~na glina 15 – 40 30Treset 1 – 3 2


Crnica 0,9 – 53 20Batenska zemja 1,5 – 6 4Kamenita zemja 15 – 40 -

Karpi 200 – 400 -Morska voda 0,02 – 0,1 -Re~na voda 1 – 10 -Ezerska voda 4 – 5 -

Podzemna voda 2 – 7 -

3.1.5 Vlijanie na stepenot na vzaemno nalegnuvawe na zemjata vrz specifi~niot otpor

Stepenot na nalegnuvawe me|u ~esticite na zemjata direktno vlijae vrz specifi~niot otpor bideji pri podobro nalegnuvawe is~eznuvaat praznite prostranstva ,i so toa provodnosta na zemjiteto e pogolemo. Na primer pri zgolemuvawe na pritisokot na zemjata od

0.5 na 2 2T

m , specifi~niot otpor se namaluva 10 - 40 % zavisno od

sostavot na zemjata. Zatoa pri prakti~na izvedba na zazemjuva~ite treba da se void smetka za nabivaweto na zemjata. So toa mo`e da se postigne namaluvawe na specifi~niot otpor i toa:

Kaj crnica do 45%Kaj glina 10 - 30% Kaj pesok 5 - 15%

3.1.6 Zavisnost na specifi~niot otpor od godinite vremiwa

Vo razli~ni godini vremiwa se menuvaat atmosferskite uslovi, temperaturata, vla`nosta pa i sodr`inata na rastvoreni materijali vo zemjata. Na toj na~in i godinite vremiwa vlijaat vrz goleminata na specifi~niot otpor.

Zna~i i klimatskite uslovi koi za razli~ni mesta se razli~ni se od bitno zna~ewe za goleminata na specifi~niot otpor. No nivnoto vlijanie ne e ednakvo za site zazemjuva~i ,tuku zavisi od dlabo~inata na vkopuvawe na istite. Podlaboko vkopanite zazemjuva~i se daleku postabilni vo odnos na specifi~niot otpor.

Na slika 3.4 e dadena promenata na specifi~niot otpor za vreme od edna godina , pri dlabo~ini na vkopuvawe H = 0.7m i 2.5m.


Slika 3.4 Promena na elektri~niot otpor vo tekot na edna godina

Pri proektirawe na zazemjuva~ite neophodno e da se poznavaat gornite promeni za da moè da se opredeli najverojatnata vrednost na specifi~nata otpornost t.e. da se opredeli koeficientot na verojatnost Ψ ( t.n. sezonski koeficient ) so kogo poznavaji ja izmerenata vrednost na specifi~niot otpor koj se dobiva pri merewe pri sredna vla`nost moè da se dobie najverojatnata vrednost za specifi~nata otpornost i toa :

Ψ⋅= iρρ (3.1)

Za razli~ni reoni ψ e razli~no i se dobiva vrz baza na soodvetni prou~uvawa.

3.2. Izbor na materijali i preseci na zazemjuva~ot

Izbor na materijalot i presekot na zazemjuva~ot e predmet na povee standardi, propisi i tehni~ki preporaki. Bitno e da se site ovie me|usebno usoglaseni, samo to nekoi davaat prednost na eden, a drugi na drug materijal, zavisno od vrstata na instalacijata ili postrojkata. Upotrebeniot materijal i na~inot na izvedba moraat da bidat takvi da zazemjuva~ot gi izdrì mehani~kite napregawa i posle dejstvoto na korozija.

Zabeleka: spored tehni~kite preporaki od "Izvedba na zazemjuvawe vo distrubitivni transformatorski stanici 35/10 kV, 35/20


kV, 10/0.4 kV, 20/0.4 kV i 35/0.4 kV", za izvedba na zazemjuvawe na transformatorski stanici koi direkno se postavuvaat vo zemja,se koristat: -Kako horizontalen zazemjuva~: bakarno jaè so najmal presek od 35 mm2. So isklu~ok, moè da se koristat i zazemjuva~i od pocinkovan ~elik so poln kruèn presek na pre~nik od 10 mm, so sloj od cink najmalku od 70 mm. Za direkno postavuvawe na zazemjuva~ot vo zemja, spored navedenata preporaka, ne se prepora~uva primena na lentesti ~eli~ni pocinkovani zazemjuva~i. -Kako vertikalen zazemjuva~: pocinkovana cevka so najmal pre~nik od 63.5 mm ili pocinkovani stapesti zazemjuva~i so najmal pre~nik od 24 mm, najmala dolìna od 3 m.

3.3. Oblikuvawe i izveduvawe na zazemjuva~ite

Zazemjuva~ot se oblikuva taka da, vo zavisnost od raspolo`liviot prostor, rasporedot na opremata i drugite uredi koi se zazemjuvaat, kako i od vidot na zemjata, se postignat najpovolni vrednosti na otporot na rasprostirawe na zazemjuva~ite i naponot na dopir i ~ekor.

Ako zazemjuva~ot se izveduva vo oblik na mreà na horizontalno postaveni provodnici, site zazemjeni metalni masi na podra~je na zazemjuva~ite mora da se nao|aat vnatre vo nadvoreniot okvir na zazemjuva~kata kontura i da bidat odale~eni najmalku 1 m od ovoj okvir vo horizontalen pravec.

Horizontalnite zazemjuva~i se postavuvaat vo zemja na dlabo~ina pogolema od 0.51 m.

Stapestite zazemjuva~i se postavuvaat vertikalno vo zemja. Nivnata primena e opravdana koga podlabokite sloevi na zemjata vo koj se postavuvaat imaat specifi~na elektri~na otpornost koja e pomala od specifi~nata elektri~na otpornost na pogornite sloevi. Ako zazemjuva~ot se sostoi od povee stapesti zazemjuva~i tie treba da bidat me|usebno odale~eni najmalku onolku kolku iznesuva nivnata dvojna dolìna.

Zazemjuva~ot mora da bide vo dobar kontakt so zemjata vo koja se postavuva. Kaj kamenesta ili pesokliva zemja vo rovot za postavuvawe na zazemjuva~ite se stava provodna zemja ili nekoj drug dobar provoden materijal, taka to provodnikot na zazemjuva~ot leì vo taa zemja ili vo toj materijal.

3.4. Struja merodavna za dimenzionirawe na zazemjuva~ot


3.4.1 Raspredelba na strujata vo sistemot na zazemjuvawe

Za dimenzionirawe na zazemjuvawe na TS za visok/sreden napon, obi~no kriti~ni se defektite na strana na mreàta so visok napon, bideji ovie po pravilo se efikasno zazemjeni i imaat zna~itelni strui na zemjospoj.

Raspredelbata na strujata vo sistemot na zazemjuvawe na TS za slu~aj na zemjospoj na strana na visok napon e prikaàna na slika 3.5.

slika 3.5.

Na slikata kaj trofaznite elementi e prikaàn tekot isklu~ivo na nultata komponenta na strujata bideji ovie, kako to e poznato, ja odreduvaat vrednosta na strujata vo sistemot na zazemjuvawe. Nacrtan e samo eden napoen (vozduen) vod i eden izleguva~ki sredno-naponski (kablovski) vod, poradi ednostavnost. Analizata izvedena za razgleduvaniot slu~aj, lesno, kako e se pokaè, se primenuva i za slu~aj na povee vodovi na dvete naponski nivoa, vozduni ili kablovski.


slika 3.6.Vo prakti~nite presmetki ~esto se presmetuva naponot preku

rezultantniot otpor na rasprostirawe na povrzanite zazemjeni delovi (sl.3.6):

( ) ekkvvu ZIrIrU ⋅⋅+⋅= 00 33 (3.2)

kade:

1

111−

++=

kvue ZZR

Z (3.3)

Izvedenata relacija lesno se prisposobuva za slu~aj koga od TS poa|aat pogolem broj na vozduni i kabelski vodovi, na dvete naponski nivoa.

Taka za strujata na zazemjuva~ot mo`e da se napie:

∑

∑

⋅+

⋅=

i iu

iii

z

ZR

Ir

I1

1

3 0

(3.4)

Sumata |i opfaa site vodovi koi poa|aat od postrojkata.


4. Prakti~ni izrazi za presmetka na otporot na rasprostirawe na poedine~ni zazemjuva~i

Izrazite za presmetka na otporot na rasprostirawe na poedine~ni zazemjuva~i navedeni se vo tabela 4.1.

tabela 4.1.Izrazi za presmetka na otporot na rasprostirawe


tabela 4.2.Izrazi za presmetka na otporot na rasprostirawe


4.1. Presmetka na karakteristi~nite golemini na sloènite zazemjuva~i

Karakteristi~nite golemini na mreàsti horizontalni zazemjuva~i i mreàsti zazemjuva~i so vertikalni elementi moè dobro da se procenat so primena na prakti~ni formuli od poluemperiski karakter. Vo ovoj del e bidat navedeni izrazi za presmetka na otporot na rasprostirawe i naponite na dopir i ~ekor, koi se rezultat na najnovite istraùvawa, za slu~aj koga zazemjuva~ot e postaven vo homogena zemja i za slu~aj koga zemjata e dvoslojna.

Za poednostavno izlagawe najprvo e bide naveden spisok na koristenite oznaki:

S-povrina koja ja pokriva zazemjuva~ot;N-broj na okca na mreàta;1,2-specifi~na otpornost na gorniot,odnosno dolniot sloj na po~va; h-dlabo~ina na postavuvawe na mreàta;d-pre~nik na provodnikot na mreàta;n-broj na paralelni provodnici vo eden pravec(vo slu~aj na

razli~en broj na poedini pravci se zema sredna geometriska vrednost);D-sredno rastojanie pome|u sosednite provodnici vo mreàta :

NSD /= (4.1)L-dolìna na provodnikot na mreàta;l-dolìna na eden vertikalen element;nv-broj na vertikalni elementi na mreàta;Lv-dolìna na vertikalnite elementi;Iz-struja koja od zazemjuva~ot se odveduva vo zemja;Rzh-otpor na rasprostirawe na zazemjuva~ot za slu~aj da

po~vata e homogena (=1);Rzn-otpor na rasprostirawe na zazemjuva~ot za slu~aj da

po~vata e dvoslojna;Emh-maksimalen napon na dopir za slu~aj da po~vata e

homogena (=1);Emn-maksimalen napon na dopir za slu~aj da po~vata e

dvoslojna;Ech-napon na ~ekor za slu~aj da po~vata e homogena (=1);Ecn-napon na ~ekor za slu~aj da po~vata e dvoslojna;H-debelina na gorniot sloj na po~vata vo dvoslojna po~va.


4.2. Presmetka na karakteristi~nite golemini za zazemjuva~i postaveni vo homogena po~va

Presmetka na otporot na rasprostirawe:

a) mreàst zazemjuva~ so kvadraten i pravoagolen oblik:

⋅⋅⋅=N

S

SRzh

2400log13.0 10

ρ(4.2)

b) mreàst zazemjuva~ so vertikalni elementi rasporedeni dol` obemot na mreàta:

2.045.012400

log13.0 10 ≤⋅

⋅−⋅

⋅⋅⋅=S

l

S

l

N

S

SRzh

ρ(4.3)

Presmetka na maksimalen napon na dopir :

em

zimmmh L

IKKE ⋅⋅⋅= ρ (4.4)

( )( )

−⋅+

⋅

−⋅⋅⋅++

⋅⋅⋅=

12

8ln

48

2

16ln

2

1 22

nK

K

d

h

dD

hD

dh

DK

h

iim ππ

(4.5)

( )

⋅=

ni i

n

K/22

1

,1

(4.6)

hKh += 1 (4.7)

Kim-faktor na neramnomerna raspredelba na strujata:

nK im ⋅+= 172.0656.0 (4.8)


Lem-ekvivalentna dol`ina na provodnikot:

vem LLL ⋅+= 15.1 (4.9)

Presmetka na naponot na ~ekor:

es

uissch L

IKKE ⋅⋅⋅= ρ (4.10)

+

++

⋅⋅=

D

W

hDhK s

1

2

11

π (4.11)

=

>−⋅+=

2,0

2,2

1l n9.05.0

n

nn

W (4.12)

nK is ⋅+= 047.094.0 (4.13)

ves LLL ⋅+= 2

4.3. Presmetka na karakteristi~ni golemini za zazemjuva~ vo gorniot sloj na dvoslojna po~va

Presmetka na otporot na rasprostirawe:

v) mre`est zazemjuva~ so kvadraten i pravoagolen oblik:

zhgzn RCR ⋅= (4.14)

x

gC

=

1

2

ρρ

(4.15)


( )

≤≤⋅⋅⋅−⋅⋅

≤≤

⋅⋅=

51,1 0 0 0

l o gl o g2.03 1 6 0l o g1 2.0

12.0,4 4

l o g1 4.0

1

21 01 01 0

1

221 0

ρρ

ρρ

SHSN

H

SN

x (4.16)

g) mreàst zazemjuva~ so vertikalni elementi rasporedeni dol` obemot (usvoeno e da dolìnata na vertikalnite elementi e ednakva dvostrukata debelina na gorniot sloj):

zhRzn RCR ⋅= (4.17)

12

76.0

1

2 , ρρρρ ≤

=RC (4.18)

Presmetka na maksimalnite naponi na dopir:(relaciite vaàt i za mreàsti i za kombinirani zazemjuva~i pod uslov da dolìnata na vertikalnite elementi poedine~no ne e pogolema od 3 m)

mhmmn ECE ⋅= (4.19)

Cm-korekcionen faktor poradi nehomogenost:

x

mC

=

1

2

ρρ

(4.20)

( ) ( )

( ) ( )

>⋅⋅−⋅⋅

<⋅−⋅⋅⋅=

ρρ

ρρ

21 01 0

121 02

1 01 0

,6.4l o g1 6.0l o g1 2.0

,6

l o g5.0l o g5 3.3l o g0 4 2.0

HSN

HNH

x (4.21)

Presmetka na napon na ~ekor:

chscn ECE ⋅= (4.22)


1

210log7.01

ρρ⋅+=sC (4.23)

4.4. Presmetka na strujata Iz

Strujata koja preku zazemjuva~ot na postrojkata vo efikasno zazemjena mreà se odveduva vo zemja,se odreduva preku izrazot:

z

ek

kkz R

ZIrI ⋅⋅⋅= ∑ 03 (4.24)

kade se:kr -redukcionen faktor na nadzemnite ili kabelskite vodovi

koj vleguvaat vo postrojkata;kI 0 -nulta komponenta na strujata koja,za slu~aj na

zemjospoj vo postrojkata,te~e po vodot k;

1

11−

+= ∑

k kze ZR

Z (4.25)

kZ -impedansa na zatitnoto jaè ili platot na kabelot kako zazemjuva~.

4.5. Redukcionen faktor

So redukcioniot faktor se zema vo predvid i vlijanieto na paralelnite zazemjeni provodnici, kako to se obvivkite na kablite, zatitnite jaìwa na nadzemnite vodovi, metalnite cevkovodi, ini i drugi zazemjeni delovi.

Da ozna~ime so e provodnik na energetski vod,a so k paralelen metalen provodnik vo zemja, zazemjen na dvata kraja. Neka ekZ e me|usebna impedansa na provodnikot na energetskiot vod i provodnikot k, a kZ sopstvena impedansa na provodnikot k. Parametarot ekZ moè da se presmeta kako:

( ) lMjRZ zek ⋅+= ω (4.26)

kade se:


84

1 µ ωµ π =⋅= fRz (4.27)

a

DM eln

2 πµ⋅

= (4.28)

f

Deρ⋅= 658 (4.29)

De-rastojanie pome|u provodnikot i ekvivaletniot fiktiven provodnik so koj se zamenuva vlijanieto na povratnite strui vo zemjata;

-specifi~na elektri~na otpornost na zemjata;f-frekvencija na strujata na zemjospoj ( f⋅⋅= πω 2 );a-me|usebno rastojanie na paralelno vodenite provodnici;l-dolìna na paralelnoto vodewe;-magnetna permeabilnost na vozduhot i zemja(µ ≈ µ o=4π 10-

7 H/m).

Ako provodnikot k e plat na energetski kabel, me|usebnata impedansa mora da gi opfati i otporite na rasprostirawe na zazemjuvawata na kraevite na kabelot, poradi toa to tie se zaedni~ki za konturi koi so zemjata gi pravat provodnikot i platot. Vo spomenatiot slu~aj e bide:

( ) zzzek RlMjRZ +⋅+= ω (4.30)

kade Rzz e zbir na otpornostite na zazemjuvawe na kraevite.Impedansata kZ za provodnici so kruèn presek moè da se

presmeta kako:

lr

DjlRRZ

k

ezkk

⋅

⋅+

⋅++= ln

2821

1 πµ

πµ

ω (4.31)

kade se :R1k-otpor na provodnikot k koj gi opfaa i preodnite otpori

na zazemjuvawe na kraevite;µ 1, µ 2-magnetna permeabilnost na provodnikot i vozduh i

zemja;rk-radius na provodnikot.

Prviot ~len vo zagradata predstavuva sopstvena induktivnost na provodnikot od magnetniot fluks koj se sozdava vo vnatrenosta na provodnikot, a vtoriot ~len sopstvena induktivnost na konturata provodnik -zemja od nadvoreniot fluks. Dokolku µ 1=µ 2=µ izrazot moè da se napie kako:

lr

DjRZ

k

ekk ⋅⋅

⋅+=

'ln

2 πµω (4.32)


lRRR zkk += 1 (4.33)

kk rr ⋅= 78.0' (4.34)

Za f=50 Hz i µ =µ 0 se dobiva:

'10log1445.0k

ekk

r

DlRZ ⋅⋅+= (4.35)

kade l e izrazen vo km.

Ako provodnikot k e provodna obvivka na energetskiot kabel ili zatitno jaè na nadzemen energetski vod, redukcioniot faktor se presmetuva preku izrazot:

k

ekk

Z

ZZr

−= (4.36)

Za kabelski vod vaì, bideji provodnikot i obvivkata se vrzani za isti zazemjuvawa na kraevite, a platot na kabelot e dovolno tenok da reaktansata poradi fluksot vnatre vo platot moè da se zanemari:

pekk RZZ =− (4.37)

kade Rp e otpor na platot.Za kabli koi nemaat mehani~ka zatita od ~eli~na lenta i ~ij

plat e izveden od nemagneten materijal, na osnova na prethodnite formuli se dobiva:

( ) ( ) 221 lXlRR

Rr

kzk

p

++= (4.38)

kade se:

kmr

D

r

DX

k

e

k

e /,log1445.0ln2 10

0 Ω⋅=⋅

=π

ω µ(4.39)

rk-sreden radius na platot.Kaj nadzemniot energetski vod, bideji do zemjospoj po pravilo

doa|a na stolbovite, zazemjuvaweto na zatitnoto jaè i na fazniot provodnik na kraevite e zaedni~ko, kako i kaj kablite.

Na osnov na predhodnite formuli za nadzemen vod e :

+

⋅+=−

4ln

20 r

kzjekk r

ajlRZZ

µπ

ω µ(4.40)

kade se:µ r -relativna magnetna permeabilnost na zatitnoto jaè;Rzjl-otpor na zatitnoto jaè;a-sredno geometrisko rastojanie na zatitnoto jaè i fazniot

provodnik:


3cba ddda = (4.41)

da,db,dc-rastojanija na zatitnoto jaè od soodvetniot fazen provodnik na edna od delnicite na prepletuvawe.

So ogled na prethodnite formuli redukcioniot faktor na zatitnoto jaè e ednakov na:

( ) ( )

( ) ( )2

1022

1

2

1022

11.0log1445.0

11.0log1445.0

⋅+⋅++

⋅+⋅+

=

rk

ezk

rk

zj

r

DllRR

r

allR

r

µ

µ(4.42)

kade l e dadeno vo km.

Za kabli so armatura od ~eli~ni lenti impedansata se presmetuva kako:

lZljXlRRZ akzkk +++= 1 (4.43)

uzpak RRR +=1 (4.44)1

11−

+=

appa RRR -ekvivalenten otpor na platot i

armaturata.So Rzz e ozna~en zbirot na otporite na zazemjuvawe na kraevite

na kabelot.Otporot Ra na armaturata se presmetuva od izrazot:

T

T

TT

aFea

bl

dnb

dR

δξ

ξπρ == ,

2 (4.45)

kade se :da-sreden dijametar na krivinata to ja pravi lentata;δ T-~ekor na vitkawe na lentata;n-broj na lenti;bT-irina na lentata;dT-debelina na lentata.

Parametarot ξ e obi~no okolu 0.75.Iimpedansata lZ a e posledica od magnetnoto vlijanie na

armaturata i zavisi od vrednostite na magnetnoto pole koe se vospostavuva vo armaturata. Vkupnoto vlijanie na jadroto od magneten materijal na elektri~noto kolo koe go opfaa moè, koga se raboti samo so osnovni harmonici na goleminite na elektri~noto kolo, da se prikaè so kompleksnata magnetna permeabilnost:


( )"'0

"'raraaaa jj µµµµµµ −=−≡

(4.46)

µ a" gi odrùva gubitocite vo magnetniot materijal poradi Fukovite

strui i histerezisot,a µ a' induktivno vlijanie.

Za impedansata lZ a moè da se napie: ljxlrlZ aaa += (4.47)

T

aaa d

d

nr

πξωµ "=

(4.48)

Ta

aa dd

nx

πξωµ '= (4.49)

Redukcioniot faktor na kabelot so armatura, na osnov na predhodno izloènoto, se presmetuva spored izrazot:

( ) ( ) 2221 lxXlrlRR

Rr

akazk

pa

++++= (4.50)

5. Nadzemni vodovi vo sistemot za zazemjuvawe

5.1. Napon i struja na zatitnoto jaè

Da razgleduvame nadzemen vod koj povrzuva dve postrojki, 1 i 2, i koi imaat zatitno jaè na celata dolìna (sl 5.1).

slika 5.1. Zemjospoj vo postrojka so nadzemen vod


Ako vo postrojkata 1 dojde do zemjospoj, na zazemjuva~ot na taa postrojka e se pojavi napon 1U poradi koj po zatitnoto jaè prema postrojkata 2 e prote~e struja 1I .Vo postrojkata 2 e prote~e struja 2I koja na impedansata na zazemjuvawe 2Z na postrojkata e predizvika napon 2U (sl.5.1.) Kako to e poznato, za presmetka na goleminata na zazemjuva~kite sistemi merodavna e trostrukata nulta komponenta na strujata na defekt 03 I⋅ , bideji ovaa se odveduva preku spomenatiot sistem. Koristeji ja vrskata pome|u spomenatite golemini moè da se analizira preku elektri~nata ema na sl. 5.2.Na sl. 5.2. se :

( )gnshZZ eq ⋅= (5.1)

s

e

s

e

s

e

s

e

R

Z

R

Z

R

Z

R

Zg ≈

⋅

++⋅

+=2

221ln (5.2)

eZ -impedansa na zatitnoto jaè na eden raspon; n-broj na raponi; Rs-otpor na zazemjuvawe na stolbovite.

( )gsh

ZZ e= (5.3)

s

eq R

gnth

ZY

⋅−=

2

1

2

1(5.4)

Slika 5.2. Ekvivalentna ema za postrojkata od slika 5.1.


Ako e:

gn

Re

5.1> (5.5)

funkcijata 2

gnth ima vrednost blisku 1, pa poradi toa vaì:

esee

seq

ZRZZZ

R

Z

Y

+

+

=⋅−

≈2

22

121

(5.6)

ese

esee

eqz ZR

ZZR

ZZ

YZ +≈+

+==

222

12

(5.7)

Bideji ese ZRZ ⋅<< 2 : esz ZRZ ≈ (5.8)

koga e ispolnet uslovot gnRe

5.1> impedansata eqZ vo

ekvivalentnata ema na sl.5.2 stanuva tolku golema da moè da se izostavi od emata, taka da emata go dobiva izgledot kako na sl.5.3.Kako se gleda, prilikite na krajot od vodot nemaat vlijanie edni na drugi.Impedansata zZ obi~no se narekuva impedansa na zazemjuvawe na zatitnoto jaè na vodot.Strujniot izvor ( ) 031 Ir ⋅⋅− postoi samo ako po vodot te~e nultata komponenta na strujata. Vlijanieto na impedansata na zazemjuvaweto postoi sekoga.

slika 5.3 Ekvivaletna ema za dolgi vodovi


5.2. Kabli vo sistemite za zazemjuvawe

5.2.1 Kabli so provodena nadvorena obvivka

Na slikata 5.4. prikaàn e slu~aj koga zazemjuvawata na dve postrojki se povrzani preku platot na kabelot.

slika 5.4. Zazemjuvawe na postrojki povrzani preku platot na kabelot

Koga e nastane zemjospoj vo postrojkata 1, na zazemjuvaweto na ovaa postrojka se vospostavuva potencijal (napon) U1. Del od toj potencijal se prenesuva, preku platot na kabelot, na zazemjuvaweto na postrojkata na drugiot kraj od kabelot. Preneseniot napon,ozna~en so U2,obi~no se narekuva izlezen potencijal. Izlezniot potencijal ~esto e kriti~en za proektirawe na sistemite za zazemjuvawe na postrojki vo distributivna mreà.

Koeficientot na izlezniot potencijal preku platot moè da se presmeta spored izrazot:

( ) ( )lshZ

Zlch

U

Uk i

γγ2

1

2 1

+==

(5.9)

kade se:yz=γ

z -podol`na impedansa na platot na kabelot;y -popre~na impedansa preku koja strujata se odveduva

vo okolnata po~va. Ovaa admitansa ima prakti~no ~isto konduktiven karakter i moè da se smeta ednakva na odvodnosta na horizontalno poloèn zazemjuva~:

( )mS

HD

lgy /

ln

1

ρπ=≈

(5.10)


l-vkupna dolìna na kabelot;H-dlabo~ina na vkopuvawe;D-nadvoreen pre~nik na provodniot plat;

Z -karakteristi~na impedansa:

g

zZ ≈ (5.11)

2Z -impedansa na zazemjuvaweto na postrojkata na krajot na kabelot 2.Impedansata na zazemjuvaweto na kabelot, definiran so odnosot

11 / IU (sl.5.4.), e ednakva na:

( ) ( )

( ) ( )lchZ

Zlsh

lshZ

Zlch

ZZ z

γγ

γγ

2

2

+

+= (5.12)

Prethodnite izrazi moàt da se uprostat kaj dolgite i kratkite kabli,sli~no kako kaj nadzemniot vod.

Grani~nata dolìna na kabelot po~nuvaji od onaa za koja vodot moè da se smeta kako dolg se odreduva so izrazot:

a

ld5.1= (5.13)

kade so a e ozna~en realniot del na konstanta γ .Kaj dolgite vodovi e:

2

1

2

Z

Z

ek

al

i

+

⋅≈−

(5.14)

i ZZ u ≈ (5.15)

Grani~nata dolìna na kabelot do koja moè da se smeta za kratok vo presmetkite za zazemjuvawe se odreduva od uslovot:

γ45.0=kl (5.16)

Kaj kratkite kabli e:

2

1

1

Z

lzk i

+≈

(5.17)

i


glZ

lzZZ z

2

2

1 ++

≈ (5.18)

5.2.2 Kabli so izoliran metalen plat

Neka dol` razgleduvaniot kabel se nao|aat n TS. Impedansata na platot na kabelot na delnica pome|u dve sosedni TS e 1Z , a impedansata na zazemjuvawata na TS e 2Z .

Koeficientot na izlezniot potencijal kaj k-tata TS mo`e da se presmeta spored izrazot:

( )( )

( )gnch

gknchk ki

−= (5.19)

kade e:

+⋅++=

2

2

1

2

1

2

1 21lnZ

Z

Z

Z

Z

Zg (5.20)

Impedansata na zazemjuvawe e :

ZZ z ≈ (5.21)

pri to karakteristri~nata impedansa e:

12

1

2

2

+⋅=

Z

Z

ZZ

(5.22)

6. Dimenzionirawe na sistemite na zazemjuvawe


6.1. Dimenzionirawe na sistemite na zazemjuvawe spored termi~koto opteretuvawe na provodnikot vo sistemot na zazemjuvawe

Najgolemite dozvoleni trajni struii na provodnicite vo sistemot na zazemjuvawe se dadeni vi tabela 6.1. Ako ne postoi opasnost od po`ar, vrednostite na struite od tabela 6.1. smeat da se zgolemat za 20%.

Najmal dozvolen presek na provodnikot vo sistemot na zazemjuvawe (qmin) pri kratkotrajno zagrevawe,se odreduva so pomo na izrazot:

tIkq ⋅⋅=min (mm2) (6.1)

kade : qmin -najmal dozvolen presek na provodnikot (mm2) za struja I; I - struja merodavna za toplotna presmetka (A);

t - traewe(s) na strujata ( I ) ; k - faktor koj zavisi od vidot na materijalot na provodnikot (mm2/kAs2) i toa:

za ~elik: k=15;za bakar: k=6024.

Ako strujata na zemjospojot vremenski se menuva so ogled na deluvawe na zatitata i avtomatskoto povtorno vklu~uvawe, najmaliot dozvolen presek na provodnikot se odreduva so pomo na izrazot:

jj

n

j

tIkq ⋅⋅= ∑=

2

1min (mm2) (6.2)

kade:Ij-struja niz provodnikot (kA) za vremenski interval(j);tj-traewe(s) na vremenskiot interval(j);n-broj na vremenski intervali.

Kaj provodnikot na zazemjuva~ot i zemjovodot koi na dvata kraja se povrzani so zazemjuva~ot, za struja (I), odnosno struja (Ij), vo navedenite izrazi se zema polovina od vrednosta na strujata merodavna za toplinska presmetka. Komentar:Spored "Pravilnikot za tehni~ki normativi za zazemjuvawe na elektroenergetski postrojki so nominalen napon nad 1000 V", vremetraeweto na zemjospojot (t) vo sekundi se odreduva za uslovi na normalno deluvawe na zatitnite uredi i prekinuva~i. Vo


slu~aj na posledovatelno pojavuvawe na strujata na zemjospoj ( na primer, poradi avtomatskoto povtorno vklu~uvawe), vremeto (t) se dobiva kako zbir od poedine~nite vremiwa na traewe na zemjospoevite, ako pauzite pome|u povtornoto vospostavuvawe na strujata ne se podolgi od 0.5 s. Ako tie pauzi se podolgi od 0.5 s, toga se zema vremetraeweto na eden zemjospoj. Me|utoa spored tehni~kata preporaka "Proektirawe, izgradba i odrùvawe na zazemjuvaweto na elektroenergetskite postrojki", koja se primenuva vo praksa , presekot na provodnikot na zemjovodot, sobirnite zemjovodi i zazemjuva~i vo postrojkite, se utvrduva za vkupnata struja na zemjospojot (I) vo tranzienten period pri vremetraewe na defektot od 1s. Toa zna~i da vo presmetkite se presmetuva i vaèn faktor na sigurnost.

tabela 6.1. Najgolemi trajno dozvoleni struii na provodnicite vo sistemite na zazemjuvawe

presek (mm2)

najgolema trajno dozvolena struja (A)~elik Bakar

16 - 15025 - 200

35 - 28050 150 48070 180 590

100 240 780200 420 1380

6.1.1 Odreduvawe na strujata (I), odnosno strujata(Ij), merodavni za termi~ka presmetka na sistemot na zazemjuvawe

Postapkata zavisi od na~inot na zazemjuvawe na neutralnata to~ka vo mreàta.


Vo mreì so izolirana neutralna to~ka, provodnicite na zazemjuva~ot ne se proveruvaat na termi~ko napregawe kaj defektite. Ako ednofazniot zemjospoj vo mreàta se isklu~uva za vreme koe ne podolgo od 2 h, sobirniot zemjovod i zemjovodite ne se proveruvaat na termi~ko napregawa. Ako ednofazniot zemjospoj vo mreàta se isklu~uva za vreme koe e podolgo od 2 h sobirniot zemjovod i zemjovodite se dimenzioniraat:

1.Spored tranzientnata struja na dvofazniot zemjospoj vo postrojkata, koja se presmetuva spored izrazot: I2 = 0.85I3, kade I3 e tranzientna struja na trofazna kusa vrska za defekt vo postrojkata;

2.Spored strujata na ednofazen zemjospoj kaj trajna struja.

Vo mreì so kompezacija na struite na zemjospojot, provodnicite na zazemjuva~ot ne se proveruvaat na termi~ko napregawe kaj defektite. Sobirnite zemjovodi i zemjovodite se proveruvaat na struja (I2). Vo postrojki so prigunica za kompezacija na struite na zemjospojot, sobirniot zemjovod se proveruva i na trajna struja:

22GPk III += (6.3)

kade IP e nominalna struja na prigunicata vo postrojkata, a IG e aktivna komponenta na strujata na ednofazeniot zemjospoj na mreàta, koja e ednakva na najmnogu 10% od kapacitivnata struja na ednofazniot zemjospoj na mreàta.

Vo mreì so neutralna to~ka koja e direkno zazemjena ili preku impedansa, sobirniot zemjovod i zemjovodite se dimenzioniraat spored tranzientnata struja na ednofazniot zemjospoj.

Spored"Pravilnikot za tehni~ki normativi za zazemjuvawe na elektroenergetski postrojki so nominalen napon nad 1000 V", struii merodavni za presmetka na zazemjuvawe se: trostrukata vrednost na nultata komponenta na strujata koja vo tranzienten period te~e vo trofaznite elementi na elektroenergetskiot sistem (generatori, energetski transformatori, vodovi) pri zemjospoj vo postrojkata. Me|utoa, ako trostrukata vrednost na nultata komponenta na strujata, koja na mestoto na defektot dotekuva od strana na energetskiot trsformator, e barem 1.5 pati pogolema od zbirot na trostrukite vrednosti na nultite komponenti na struite koi dotekuvaat vo postrojkata po vodovite (sl.6.1), toga se presmetuva i raspredelbata na struite vo sistemot na zazemjuvawe za zemjospoj na vodot nadvor od postrojkata, a za presmetka e merodaven zemjospojot koj dava pogolemi naponi na zazemjuvaweto.


6.2. Dimenzionirawe na sistemite na zazemjuvawe spored dozvoleniot napon na dopir i ~ekor

Spored odredbite vo "Pravilnikot za tehni~ki normativi za zazemjuvawe na elektroenergetski postrojki so nominalen napon nad 1000 V",ako postrojkata neposredno napojuva javna(distrubitivna) niskonaponska mreà, pri defekt vo postrojkata naponot na dopir koj se javuva vo taa niskonaponska mreà i vo instalaciite na potruuva~ite(na pr. iznesuvawe na potencijalot preku neutralniot provodnikna niskonaponskata mreà) ne smee da bide pogolem od dozvoleniot napon na dopir (Udoz), vo zavisnost od vremetraeweto (t) na zemjospojot (defektot):

Udoz= 1000 V za t ≤ 0.075 sUdoz=75/t V za 0.075 s ≤ t ≤ 1.153 sUdoz= 65 V za t > 1.153 s

Kako to e kaàno, vremetraeweto na zemjospojot (t) vo sekundi se odreduva za uslovi na normalno deluvawe na zatitnite uredi i prekinuva~i. Vo slu~aj na posledovatelno vospostavuvawe na strujata na zemjospoj ( na pr. poradi avtomatsko povtorno vklu~uvawe), vremeto (t) se dobiva kako zbir na poedine~nite vremetraewa na zemjospoevite ako pauzite pome|u povtornoto vospostavuvawe na strujata ne se podolgi od 0.5 s.Ako pauzite se podolgi od 0.5 s,se zema vremetraeweto (t) na eden zemjospoj.

Naponot na dopir (Ud) e del od potencijalnata razlika na dopir na koja e izloèn ~ovekot pri dopir. Naponot na dopir e pomal od potencijalnata razlika na dopir (Ed) za padot na napon na prelaznata otpornost na kontaktot stopalo-telo, i se presmetuva spored izrazot:

ρ⋅⋅+

= −3105.11d

d

EU (6.4)

kade ρP e specifi~na elektri~na otpornost na povrinskiot sloj na zemjata izrazen vo (Ωm).

Uslovite za dimenzionirawe na zazemjuvaweto na postrojkite spored naponot na dopir se odredeni so vidot na zazemjuvawe na neutralnata to~ka na mreàta i so vidot na upotrebenata zemjospojna zatita. Zazemjuva~ot se dimenzionira taka da naponot na dopir ne ja primenuva dozvolenata vrednost (Ud<Udoz),to se dokaùva so presmetkite i mereweto na izvedenata postrojka pred putawe vo pogon. Me|utoa, ako se ispolneti posebnite uslovi (P) od tabela 6.2. ili koga se,zavisno od tie posebni uslovi, primenuvaat dodatni merki (D) od tabela 6.2., se smeta deka naponot na dopir ne gi preminuva dozvolenite vrednosti, pa presmetkite i mereweta ne se zadolìtelno.


tabela 6.2. Uslovi za izvedba na sistemite za zazemjuvawe

neutralna to~ka na mreàta na koja i

pripa|aat postrojkite

posebni uslovi1)

dopolnitelni zatitni merki2)

presmetki i merewa na naponot na

dopir

izolirani ili so kompezacija struii

na zemjospoj

P1 Ne NeP2 Ne Ne

P4A)D1,D2,D3,D4.aB)D1,D2,D3,D4.b

Ne

Ne D1,D2,D3,D4.b DaP6 D1,D3,D4.a Ne

zazemjena direkno ili preku impedansa

P1 Ne NeP3,P4,P5 Ne Ne

P3A)D1,D3,D4.bB)D2,D3,D4.b

Ne

P5A)D1,D3,D4.bB)D2,D3,D4.b

Da

P6 D1,D3,D4.a Ne

1)Posebni uslovi:1) P1- naponot na zazemjuva~ot ne e pogolem od dvojnata

vrednost na dozvoleniot napon na dopir ( Ud≤2Udoz). Vremeto na isklu~uvawe na zemjospojot ne e pogolemo od 3 s.

2) P2- na postrojkata se priklu~eni najmalku dva kabli koi deluvaat kako zazemjuva~i, pri to nieden ne e pokratok od 1km. Agolot koj go zafaaat trasite na ovie kabli mora da bide vo granicite od 90º do 270º. Kablite moè da pripa|aat na mreì so razli~ni nominalni naponi. Pri odreduvawe na dolìnata na trasata na kablite se zemaat vo predvid i kablite priklu~eni na prolaznite postrojki, ako platovite na kablite, odnosno zazemjuva~ite postaveni pokraj kablite se me|usebno povrzani. Strujata na zemjospojot na mreàta i zbirnata nominalna struja na kompezaciona prigunica ne se pogolemi od 100 A, a vremeto na isklu~uvawe na zemjospojot ne e pogolemo od 2 h.

6.2.1.1Ako postrojkite neposredno napojuvaat javna ( distributiv-

na) niskonaponska mreà preku koja se napojuvaat zgradi vo ~ija elektri~na instalacija e primenen TN sistem, sekoja zgrada ima temelen zazemjuva~ i


sprovedeno merki za izedna~uvawe na potencijalot spored propisite za elektri~na instalacija za nizok napon.

3) P3- na postrojkata se priklu~eni najmalku dva kabli koi deluvaat kako zazemjuva~i, pri to nieden ne e pokratok od 1km. Agolot koj go zafaaat trasite na ovie kabli mora da bide vo granicite od 90º do 270º. Kablite moè da pripa|aat na mreì so razli~ni nominalni naponi. Pri odreduvawe na dolìnata na trasata na kablite se zemaat vo predvid i kablite priklu~eni na prolaznite postrojki, ako platovite na kablite, odnosno zazemjuva~ite postaveni pokraj kablite se me|usebno galvanski povrzani. Strujata na zemjospojot na mreàta ne e pogolema od 1000 A, a vremeto na isklu~uvawe ne e pogolemo od 3 s.


na) niskonaponska mreà preku koja se napojuvaat zgradi vo ~ija elektri~na instalacija e primenen TN sistem, sekoja zgrada ima temelen zazemjuva~ i sprovedeno merki za izedna~uvawe na potencijalot spored propisite za elektri~na instalacija za nizok napon.

4) P4- napon na zazemjuva~ot ne e pogolem od trostrukata vrednost na dozvoleniot napon na dopir ( Ud≤3Udoz).



5) P5-vreme na isklu~uvawe na zemjospojot ne e pogolemo od 0.5 s. Vo slu~aj na primena na avtomatsko povtorno vklu~uvawe, beznaponskata pauza e pogolemo od 0.5 s.




6) P6- postrojkata neposredno napojuva javna (distributivna) niskonaponska mreà,a rabotnoto i zatitnoto zazemjuvawe kaj taa postrojka se izvedeni posebno i razdvoeno, soglasno so odredbite i propisite za tehni~ki normativi za zatita na niskonaponskite mreì i transformatorskite stanici koi im pripa|aat. Naponot na zatitniot zazemjuva~ pri zemjospoj na visokonaponskata strana ne e pogolem od 1200 V

2)Dopolnitelni zatitni merki:1) D1- dopolnitelnata zatitna merka na nadvorenite

strani na postrojkata vo zgrada e sprovedena ako e upotrebena barem edna od merkite pod a, b ili c:a) upotreba na elektri~no neprovodni materijali za

nadvorenite yidovi, so mo`nost za spre~uvawe na dopir na zazemjenite metalni delovi;

b) oblikuvawe na potencijalot so pomo na povrinskiot zazemjuva~ spojen so zazemjuva~ot. Povrinskiot zazemjuva~ se postavuva vo zemja na rastojanie 1 m od yidot i na dlabo~ina od 0.5 m;

c) izolirawe na stojaliteto so pomo na izolacioni sloevi koi se taka rasporedeni da onevozmoùvaat dopir na metalnite delovi so raka od mestoto na stoewe nadvor od izolacionite sloevi. Stojaliteto e izolirano ako kako izolacionen sloj e upotreben sloj na qunakasta zemja ili krupno kren kamen so najmala debelina od 10 sm, ili sloj od asfalt so najmala debelina od 1 sm;

2) D2- dopolnitelnata zatitna merka na nadvorenite strani na postrojkata na otvoren prostor, e sprovedena ako e upotrebena zatitnata merka pod d i barem edna od merkite pod a, b ili c:a) upotreba na ograda od elektri~eno neprovodni

materijali, ili od mreà so plastificirana ìca i so stolbovi koi se obloèni so plasti~na masa ili so stolbovi od beton;

b) oblikuvawe na potencijalot so pomo na povrinskiot zazemjuva~ koj e postaven od nadvorenata strana na ogradata na rastojanie od 1 m i na dlabo~ina od 0.5 m;

c) izolirawe na stojaliteto so pomo na izolacioni sloevi koi se taka rasporedeni da onevozmoùvaat dopir na metalnite delovi so raka od mestoto na stoewe nadvor od izolacionite sloevi. Stojaliteto e izolirano ako kako izolacionen sloj e upotreben sloj na qunakasta zemja ili krupno kren kamen so


najmala debelina od 10 sm, ili sloj od asfalt so najmala debelina od 1 sm;

d) ako vratata na nadvorenata ograda e spoena so zazemjuva~kiot sistem na postrojkata preku zatitnite provodnici na niskonaponskite kabli, metalnite platovi na kablite, PTT instalacijata ili na drug na~in,na podra~jeto na otvarawe na vratata se oblikuva potencijal ili se izolira stojaliteto. Stojaliteto e izolirano ako kako izolacionen sloj e upotreben sloj od luwakasta zemja ili krupen kren kamen so najmala debelina od 10 sm, ili sloj na asfalt so najmala debelina od 1 sm.

3) D3- dopolnitelata zatitna merka vo postrojki vo zgradi e sprovedena ako e primeneta barem edna od merkite pod a, b ili c:a) oblikuvawe na potencijalot so postavuvawe na

metalni mreàsti konstrukcii vo site podni konstrukcii na zgradata(na pr.:mreà od lentest ili okrugol ~elik so najmal presek od 50 mm2 i golemina na okcata od 10 m 10 m ili mreà od gradeèn ~elik) i nivno spojuvawe so zazemjuva~ot na postrojkata na najmalku dve prostorno odvoeni mesta. Ako se upotrebat mreì od gradeèn ~elik,site izdvoeni delovi na ovaa mreà moraat da se povrzat najmalku na edno mesto,a so zazemjuva~ot na postrojkata najmalku na dve mesta;

b) izrabotka na mesto za stoewe pri manipulacii vo oblik na metalna reetka ili plo~a koja e spoena so zazemjenite metalni delovi koi moàt da se doprat od mestoto za stoewe pri manipulacii ;

c) izolirawe na mestoto na posluùvawe za napon na dopir (Ud).Poradi izedna~uvawe na potencijalot, metalnite delovi koj moàt istovremeno da se doprat od mestoto na posluùvawe moraat da bidat galvanski povrzani;

4) D4- dopolnitelna zatitna merka vo postrijka na otvoren prostor e sprovedena ako se upotrebeni slednive zatitni merki:a) na mestoto za stoewe pri manipulacii se primenuva

najmalku edna od slednive zatitni merki:a1) oblikuvawe na potencijalot so pomo na povrinski zazemjuva~ koj se postavuva vo zemja na rastojanie 1 m od yidot i na dlabo~ina od 0.5 m, pri to povrinskiot zazemjuva~ se spojuva so site zazemjeni metalni delovi koj moàt da se doprat od mestoto za stoewe pri manipulacii ;


a2) izrabotka na mesto na posluùvawe vo oblik na metalna reetka ili plo~ka koja e spoena so zazemjenite metalni delovi koi moàt da se doprat od mestoto za stoewe pri manipulacii ; a3)izolirawe na stojaliteto so pomo na izolacioni sloevi koi se taka rasporedeni da onevozmoùvaat dopir na metalnite delovi so raka od mestoto na stoewe nadvor od izolacionite sloevi. Stojaliteto e izolirano ako kako izolacionen sloj e upotreben sloj na qunakasta zemja ili krupno kren kamen so najmala debelina od 10 sm, ili sloj od asfalt so najmala debelina od 1 sm. Poradi izedna~uvawe na potencijalot, metalnite delovi koj moàt istovremeno da se doprat od mestot na posluùvawe moraat da bidat galvanski povrzani.

b) postavuvawe na povrinski zazemjuva~ vo oblik na horizontalna mreà koja gi pokriva povrinite na postrojkata,a ima okca so pravoagolen (kvadraten) oblik so dimenzii koi ne se pogolemi od 10 m 50 m.

Zabeleka: Vo tabela 6.2. vo ~etvrtata kolona ,utvrdeni se slu~ai vokoi premetkite i merewata na naponot na dopir se obavezni i slu~ai vo koi presmetkite i merewata ne se potrebni. Postrojkite se razlikuvaat spored na~inot na zazemjuvawe na neutralnata to~ka na mreàta na koja i pripa|aat i po posebnite uslovi koi gi zadovoluvaat. Na osnov na ovie dva podatoci se utvrduva koj red od tabela 6.2. odgovara na razgleduvanata postrojka. Vo tretata kolona utvrdeni se dopolnitelnite zatitni merki koi moraat da se prevzemat na postrojkata. So A) i V) se ozna~eni dozvolenite alternativni reenija. Koga vo redot na tabela 6.2. se nabroeni povee posebni uslovi ili povee dopolnitelni zatitni merki, site nabroeni uslovi moraat da bidat ispolneti i site nabroeni dopolnitelni zatitni merki moraat da bidat prevzemeni.

Kaj postrojkite so nominalen napon od 110 kV i povee, koi se vo mreà so direkno ili preku impedansa zazemjena neutralna to~ka, mora da se dokaè da naponot na ~ekor (Uc) nadvor od postrojkata ne e pogolem od gore navedenite dozvoleni vrednosti na naponot (Udoz ). Ako e ispolnet najmalku eden od uslovite (R1) do (R4) od tabela 6.2. se smeta da naponot na ~ekor e vo dozvolenite granici.

Naponot na ~ekor (Uc) e del od potencijalnata razlika na ~ekorite na koja e izloèn ~ovek koga ja prekora~~uva potencijalnata razlika.Naponot na ~ekor e pomal od potencijalnata razlika na ~ekorite (Ec) za padovite na napon na prelaznite otpornosti stopalo-telo, i se presmetuva spored izrazot:

ρ⋅⋅+

= −3105.11c

c

EU (6.5)


kade: ρp e specifi~na elektri~na otpornost na povrinskiot sloj na teloto izrazena vo Ωm.

6.3. Zatitno zazemjuvawe

Optite uslovi za izvedba na zatitno zazemjuvawe na elektri~nata oprema i metalnite masi vo elektroenergetskite postrojki za visok napon navedeni se vo "Pravilnikot za tehni~ki normativi za zazemjuvawe na elektroenergetski postrojki so nominalen napon nad 1000 V", kako i vo tehni~kite preporaki od "Proektirawe, izgradba i odrùvawe na zazemjuvaweto na elektroenergetskite postrojki" i od "Izvedba na zazemjuvawe vo distrubitivni transformatorski stanici 35/10 kV, 35/20 kV, 10/0.4 kV, 20/0.4 kV i 35/0.4 kV".

Optite uslovi za izvedba na zatitno zazemjuvawe na elektri~nata oprema i metalnite masi vo elektroenergetskite postrojki se :

Zazemjuva~ot se oblikuva taka da, vo zavisnost od raspolo`liviot prostor, rasporedot na opremata i drugite uredi koi se zazemjuvaat, kako i od vidot na zemjata, se postigne najpovolna vrednost na otpornosta na rasprostirawe na zazemjuvaweto i na naponite na dopir i ~ekor.

Ako zazemjuva~ot se izveduva vo oblik na mreà na horizontalno postaveni provodnici, site zazemjeni metalni masi na podra~jeto na zazemjuva~ot moraat da se nao|aat vnatre vo nadvorenata ramka na zazemjuva~kata kontura i da bidat najmalku odale~eni 1 m od ovaa ramka vo horizontalen pravec.

Horizontalnite zazemjuva~i se postavuvaat vo zemja na dlabo~ina od 0.5 m do 1 m. Stapestite zazemjuva~i se nabivaat vo zemja vertikalno. Nivnata primena e opravdana koga pogornite sloevi na zemjata vo koja prodiraat imaat specifi~na elektri~na otpornost koja e pomala od specifi~nata elektri~na otpornost na podolniot sloj. Ako zazemjuva~ot e sostaven od povee stapesti zazemjuva~i, tie treba da bidat me|usebno razdeleni najmalku onolku kolku iznesuva nivnata dvostruka dolìna.

Zazemjuva~ot mora da e bide vo dobar kontakt so zemjata vo koja se postavuva. Na kamenesta ili qunkasta zemja, vo rovot za postavuvawe na zazemjuva~ite se sipa dobro provodna zemja ili nekoj drug dobro provoden materijal (na pr.:bentonit, crvena tiwa i dr.), taka da provodnikot na zazemjuva~ot leì vo taa zemja ili vo toj materijal.

Zazemjuva~ite mora da bidat me|usebe povrzani galvanski i so zemjovodite so zavaruvawe, so pomo na zavrtki ili so pomo na stegalki. Ako spojuvawe e izvedeno samo so edna zavrtka, taa zavrtka mora da bide najmalku M10. Kaj jaìwa se koristat kompresirani spoevi.


Site podzemni spoevi moraat da se zatitat od prodor na vlaga i korozija, na primer so zalivawe na bitumen preku zavrtki ili stegalkite.

Na zazemjuva~ot na postrojkata mora de se vrzat site metalni delovi na opremata i aparatite koi ne pripa|aat na strujnite kola, kako i site drugi metalni delovi koj vo slu~aj na defekt moàt da dojdat pod napon (kako: ogradata i mreàta okolu aparatite vo postrojkata, konstrukcijata na protivpoàrnata zatita, cevkovodi, kotli, cisterni, armaturata na armiranobetonskite konstrukcii i dr.)

Na zazemjuva~ot na postrojkata mora da se povrzat site metalni masi vo podot na postrojkata, metalni platovi, elektri~ni zatiti i armaturi na kabli, zatitni i neutralni provodnici na niskonaponskata mreà za sopstvena potrouva~ka, zatitni provodnici na vodovi koj vleguvaat vo postrojkata, zemjovodite na gromobranite i dr.

Na zazemjuva~ot na postrojkata mora da se povrzat i site rabotni zazemjuva~i, osven rabotnoto zazemjuvawe na javnite (distrubitivni) niskonaponski mreì, ako rabotnoto zazemjuvawe mora da bide odvoeno od zatitnoto zazemjuvawe.

Podvi`nite metalni konstrukcii, zatitni mreì i plo~i, kako i mreìte i plo~ite koi se simnuvaat, mora da se zazemjaat ako ne se galvanski povrzani so zazemjenite delovi.

Zgradite na teritorija na postrojkata na otvoreno mora da imaat temelen zazemjuva~ koj e povrzan na povee mesta so zazemjuva~ot na postrojkata ili zazemjuva~ vo vid na prsten,na odale~enost 1 m od temelite na zgradata i na dlabo~ina od 0.5 m.

Metalnite ra~ni trkala, stapovi i ra~ki na aparatite ne se zazemjuvaat posebno ako se vo dobar elektri~en spoj so zazemjeniot aparat ili so metalnata konstrukcija. Zazemjuvaweto e obavezno ako spojot e izveden preku vratila, zap~anici ili lanci. Kako dodatna zatita se koristi izolacija.

Prirabnicite na provodnite izolatori koi se postaveni na plo~ka od izolacionen materijal moraat da se zazemjat. Se zazemjuvaat i kukite za pricvrstuvawe na zateznite izolatori i podno`jata na potpornite izolatori, ako ne se vo dobar elektri~en spoj so zaemjenite delovi na konstrukcijata.Zavrtkite za pricvrstuvawe se smetaat za dobri elektri~ni spoevi ako kontaknite povrini na spojuvawe se neoboeni. Metalnite ramki na izoliranite plo~i niz koi se protnuvaat provodnicite isto taka se zazemjuvaat.

Kaj oklopenite postrojki izolirani so gas, mora da se obezbedi me|usebna galvanska vrska na metalnite masi na oklopot. Oklopot mora da bide povrzan na povee mesta so zazemjuva~ot na postrojkata, a rastojanieto pome|u zemjovodita ne sme da bide pogolema od 10 m.

Metalnite platovi na energetskite,telekomunikacionite, signalnite i komadnite kabli mora da se zazemjat na kraevite, a elektri~nata zatita na energetskite kabli se zazemjuva najmalku na eden kraj.


6.4. Zdruèno zazemjuvawe

Zdruènoto zazemjuvawe se primenuva ako distrubitivnata trafostanica se napojuva urbaniziran del na naselba, kade golemata gustina na podzemnite metalni instalacii go ote`nuva ili onevozmoùva efikasno razdvojuvawe na rabotnoto i zatitnoto zazemjuvawe. Spored tehni~kite preporaki od "Izvedba na zazemjuvawe vo distrubitivni transformatorski stanici 35/10 kV, 35/20 kV, 10/0.4 kV, 20/0.4 kV i 35/0.4 kV" zdruènoto zazemjuvawe na TS 35/10 kV i TS 35/20 kV se izveduva taka da se izvadi zazemjuva~ot na zatitnoto zazemjuvawe i na nego da se vrzat: kuitata na energetskite transformatori, metalnite platovi, elektri~nata zatita i armaturata na kablite, sekundarnite strujni kola na mernite transformatori, zazemjuvaweto na neutralnata to~ka na mreà od 10 kV ili 20 kV (niskoomska impedansa ), odvodnici na prenapon, zatitni provodnici (jaìwa) na nadzemnite vodovi koi vleguvaat vo trafostanica, zemjovodite na gromobranskata instalacija, cevkovodi, kako i site ostanati metalni delovi na opremata i aparatite koi ne pripa|aat na strujnite kola.

Na zatitnoto zazemjuvawe na distrubutivnita trafostanica, koja ima uloga na zdruèno zazemjuvawe, isto taka neposredno se priklu~uva i neutralniot provodnik na niskonaponskata mreà. Ponatamu, vo elektri~nata instalacija na nizok napon, povrzuvaweto na zatitnoto i rabotnoto zazemjuvawe se izveduva so pomo na zatitno-neutralen provodnik (t.n PEN-provodnici) na sledniot na~in:

Vo TN sistemite, koga vo instalacijata e trajno postaven zatiten provodnik so najmal presek od 10 mm2 od bakar ili 16 mm2 od aluminium, ulogata na zatitniot i neutralniot provodnik moè da bide obedineta, pod uslov da delot od zaedni~kata instalacija ne se nao|a pome|u uredite koi deluvaat na diferencijalna struja i potrouva~i.

Minimalniot presek na PEN-provodnicite moè da bide 4 mm2,pod uslov da kabelot e so koncentri~en provodnik (na pr. tip PP40 spored standadot JUS.N.C5.220:1983) i da vrskite koi obezbeduvaat neprekinatost bidat duplirani vo site priklu~ni to~ki na koncentri~niot provodnik. Koncentri~nite PEN-provodnici mora da bidat upotrebeni pozadi transformatorot i ograni~eni na onaa elektri~na instalacija koja ima soodveten pribor.

PEN-provodnikot mora da bide izoliran za najgolemiot napon na koj moè da bide izloèn za da bi se izbegnala lutaju~a struja.PEN-provodnikot ne mora da bide izoliran vnatre vo rasklopnite blokovi.

Ako od nekoi to~ki na elektri~nata instalacija se izvri razdvojuvawe na funkciite na zatitniot i neutralniot provodnik(PE-provodnik i N-provodnik), tie, od to~kata na razdeluvawe, povee ne smeat da se povrzat. Neutralniot provodnik posle razdvojuvaweto ne smee povee da se zazemjuva. Na mestoto na razdvojuvawe mora da postojat razdvojni stegalki za zatitniot i neutralniot provodnik.


Spored standardot JUS.N.B2.754:1988, koga e obezbedena funkcijata na rabotnoto i zatitnoto zazemjuvawe, pri razli~ni pobaruvawa, odlu~uvaat onie koi se odnesuvaat na zatitnoto zazemjuvawe.

Spored odredbite od "Pravilnik za izmeni i dopolnuvawe na Pravilnikot za tehni~ki normativi za zatita na niskonaponskata mreà i transformatorski stanici koi i pripa|aat" uslovite za bezbednost od napon na dopir vo distributivnite trafostanici e bidat ispolneti ako vkupnata otpornost na zdruènoto zazemjuvawe go zadovoluva uslovot:

k

dozdz Ir

UkZ

⋅⋅

≤ - ako neutralnata to~ka na srednonaponskata

mreà na koja e priklu~ena transformatorskata stanica e zazem-

jena preku mala otpornost.

Z

dozdz I

UkZ

⋅≤ - ako srednopanskata mreà na koja e priklu~ena

transformatorskata stanica raboti so izolirana neutralna to~ka ili so kompenzirana struja na zemjospoj,a

zemjospo jot se isklu~uva najkasno za 2 h.

kade:Zu-vkupna otpornost(impedansa) na sistemot za

zazemjuvawe na trafostanicata vo (Ω );kd-faktor koj go odreduva odnosot na naponot na

zazemjuvaweto na trafostanicata I naponot na dopir na mesto na dopir;Udoz- dozvolen napon na dopir (V);r-redukcionen factor na srednonaponskiot vod;Ik-vkupna struja na zemjospoj na srednonaponska mreà

(A);IZ-vkupna kapacitivna struja na zemjospoj na

srednonaponska mreà koja galvanski e povrzana so izolirana neutralna to~ka,odnosno preostanata struja na zemjospoj na srednonaponska mreà od kompeziranata struja na zemjospoj (A).

Faktorot (kd) moè da gi ima slednive vrednosti: -kd=2 vo site slu~ai koga traeweto na zemjospojot se ograni~uva

na najmnogu na 3 s. -kd=3 vo site slu~ai na dimenzionirawe na TS 35/10(20) kV. Istata

vrednost bi moèla i pri dimenzionirawe na TS X/0.4 kV ako preku trafostanicata se napojuvaat isklu~ivo objekti koi poseduvaat temelni zazemjuva~i i vo koi se sprovedeni merki na izededna~uvawe na


potencijalot. Vo tehni~kata preporaka od "Izvedba na zazemjuvawe vo distrubitivni transformatorski stanici 35/10 kV, 35/20 kV, 10/0.4 kV, 20/0.4 kV i 35/0.4 kV",ovaa vrednost ne e koristena poradi sigurnost.

-kd=1 ako traeweto na zemjospojot e nad 3 s(ama ne smee da premine 2 h poradi verojatnosta na pojava na dvostruk zemjospoj), a vo elektri~nite instalacii za nizok napon paralelno se koristat TN i TT sistem, ili se koristi samo TN sistem, pri to poedini zgradi nemaat izveden temelen zazemjuva~ i sprovedeno merki za izedna~uvawe na potencijalot spored propisite za elektri~na instalacija za nisok napon (JUS.N.B2.754:1988). Vo uslovi na rabota na distributivni mreì vo Srbija ova e isklu~ok koj ute ponekade se koristi vo izolirani mreì od 10 kV, ~ija kapacitivna struja na zemspojot ne e pogolema od 10 A.

Dozvoleniot napon na dopir (Udoz) vo zavisnost od vremeto na isklu~uvawe na zemjospojot,odreden e vo "Pravilnikot za tehni~ki normativi za zazemjuvawe na elektroenergetski postrojki so nominalen napon nad 1000 V". Ako spored tehni~kite preporaki od "Izvedba na zazemjuvawe vo distrubitivni transformatorski stanici 35/10 kV, 35/20 kV, 10/0.4 kV, 20/0.4 kV i 35/0.4 kV", se zemat vo predvid i usvoenite vremiwa na isklu~uvawe na zemjospojot vo distributivnite transformatorski trafostanici, se dobivaat dozvolenite naponi na dopir dadeni vo tabela 6.4.1.

Ako redukcioniot faktor na nadzemniot srednonaponski vod e r =1,a faktorot kd=2,otpornosta na zdruènoto zazemjuvawe na distributivna trafostanica koja se gradi kako poseben slobodnostoe~ki objekt, treba da bide: Rzdr≤0.5 Ω ako zemjospojot se isklu~uva vo vreme do 1,0 s;

Rzdr≤1.0 Ω ako zemjospojot se isklu~uva vo vreme do 0.5 s.

So isklu~ok, vremeto na traewe na zemjospojot moè da se namali do 0.25 s, so to se dobiva Rzdr≤2 Ω ama na toj na~in se zgolemuva verojatnosta na neselektivno deluvawe na zatitata.

tabela 6.3


Uslovite za bezbednost od naponot na dopir e bidat ispolneti vo distributivnata trafostanica i nadvor od nea i vo niskonaponskata mreà i vo instalaciite na potrouva~ite, ako distributivnata trafostanica se nao|a na podra~je na razgraneti 10 kV i 20 kV mreì. So ogled da faktorot kd=2 i vremeto na isklu~uvawe na zemjospojot ne e pogolemo od 1 s, otpornosta na zdruènoto zazemjuvawe treba da bide :

Rzdr≤ 2 Ω pod uslov da distributivnata trafostanica e povrzana so srednonaponski kabel so provoden plat od tipot NPO13-A,NPHO13 i sl. za TS X/10(20) kV (redukcioniot faktor na kabelot iznesuva okolu 0.5);

Udoz=75/t (V)ako e:0.075s≤t≤1.153s

Udoz= 65 Vako e: t > 1.153 s

-za 35 kV mreì koi se zazemjeni preku niskonaponska impedansa(naj~esto aktivna otpornost ili reaktansa)so ograni~eni struii na zemjospoj na 300 A (so isklu~ok,razgraneta 35 kV kablovska mreà se zazemjuva preku niskoomska rezistansa so ograni~ena struja na zemjospoj na najmnogu 1000 A), kade vremeto na isklu ~uvawe na zemjospojot ne e nad 2 s.-za 10 kV i 20 kV mreì koi rabotat so izolirana neutralna to~ka,pri to vremeto na isklu~uvawe ne preo|a nad 2 h,ama se prepora~uva da ne preo|a nad 3 s.

Udoz=75/t (V)

ako e:0.075s≤t≤1.153s

-za 10 kV i 20 kV mreì koi se zazemjeni preku niskoomska impedansa (naj~esto aktivana otpornost),a vremeto na isklu~uvawe na zemjospojot ne e nad 1 s;-za 110 kV mreì koi se direkno zazemjeni,a vremeto na isklu~uvawe na zemjospojot 110 kV sobirnica iznesuva najmnogu 0.5 s,ako zemjospojot se isklu~uva so deluvawe na vtorostepenata distatna zatita vo sosednata postrojka,t.e.0.15 s ako zemjospojot se isklu~uva so deluvawe na zatita na sobirnicata.Napomena:Ovoj kriterium moè da se koristi i za 220 kV i 400kV mreì,ako so toa zeme soodvetnoto vreme na isklu~uvawe na zemjospojot na 220 kV i 400 kV sobirnici.


Rzdr≤ 1 Ω pod uslov da distributivnata trafostanica e povrzana so srednonaponski kabel so neprovoden plat od tipot XHP48-A,XHE49 i sl za TS X/10(20) kV (redukcioniot faktor na kabelot iznesuva okolu 0.5);

Rzdr≤ 0.5 Ω pod uslov da distributivnata trafostanica e povrzana so srednonaponski kabel so neprovoden plat od tipot PP41 i sl. za TS X/10(20) kV (redukcioniot faktor na kabelot iznesuva okolu 1).

Zabeleka: Kablite od tipot PP41 i sl. ne odgovaraat na vaè~kite standardi,zatoa to nemaat elektri~na zatita i ekran izolacija, ama porano se koristeni i se nao|aat vo eksplotacija.

Ako nekoj od navedenite uslovite ne moè da se ispolni, treba da se primeni nekoja od slednive merki:

Namaluvawe na vremeto na traewe na zemjospojot (t) na 10 kV ili 20 kV sobirnica na vrednost pod 1s. Za prose~ni uslovi na rabota vo distributivnata mreà na Srbija ne se prepora~uva dimenzionirawe na zazemjuvawe- to na kablovskata distributivna trafostanica so vremiwa po 0.5s, to odgovara na dvostrukite navedeni vrednosti na otpornosta na zazemjuvaweto.

Namaluvawe na otpornosta na zazemjuvaweto na kablovskata distrubitivna trafostanica(na pr. dodavawe na ute eden prsten na zazemjuva~ot, koristewe na vertikalni zazemjuva~i so pogolemi dolìni, izvedba na poseben zazemjuva~ na rabotnoto zazemjuvawe i sl.).

6.5. Efikasno razdvojuvawe na rabotnoto i zatitnoto zazemjuvawe

Spored tehni~kata preporaka "Izvedba na zazemjuvawe vo distrubitivni transformatorski stanici 35/10 kV, 35/20 kV, 10/0.4 kV, 20/0.4 kV i 35/0.4 kV", koga zazemjuva~ite od rabotnoto i zatitnoto zazemjuvawe na distributivna trafostanica se izveduvaat odvoeno, moraat da bidat na me|usebno rastojanie najmalku od 20 m.. Po elektri~nite kriteriumi, rabotnoto i zatitnoto zazemjuvawe se efikasno razdvoeni, ako na edno od zazemjuvawata ne moè da se pojavi potencijal 40% pogolem od potencijalot na drugoto zazemjuvawe, pri to na zazemjuva~ot na zatitnoto zazemjuvawe ne smee da se pojavi napon pogolem od 1200 V.

6.6. Zazemjuvawe na stolbna distributivna transformatorska stanica

Spored tehni~kata preporaka "Izvedba na zazemjuvawe vo distrubitivni transformatorski stanici 35/10 kV, 35/20 kV, 10/0.4 kV,


20/0.4 kV i 35/0.4 kV", zazemjuva~ot na zatitnoto zazemjuvawe na stolbna distributivna stanica se izveduva so pomo na dve konturi(prsteni), so vertikalni zazemjuva~i vo temiwata na nadvorenata kontura (sl.6.2.). Prvata kontura se postavuva na 1 m dale~ina od stolbot i na dlabo~ina od 0.5 m. Vtorata (nadvorenata) kontura se postavuva najmalku na 1 m od prvata kontura i na dlabo~ina od 0.8 m. Dvete konturi me|usebno se povrzuvaat najmalku na dve mesta.

Presmetkata na otpornosta na zazemjuva~ot na stolbnata distributiv-na trafostanica se pravi so primena na standardnite formuli. Pritoa treba da se ima vo predvid slednoto:

Na vrednosta na otporot na rasprostirawe na "tipski" dvokonturen zazemjuva~ dominantno vlijanie imaat dimenziite na nadvorenite konturi na zazemjuva~ot, dodeka vnatrenite konturi imaat prvenstvena uloga vo oblikuvaweto na potencijalot okolu tranfostanicata. Na primer, vnatrenata kontura vlijae pomalku od 5% na otporot na rasprostirawe na dvokonturen zazemjuva~, ama ja smaluva potencijalnata razlika na dopir kaj trafostanicata za povee od 50%.So drugi zborovi, za presmetka na otporot na rasprostirawe na dvokonturen pravoagolen zazemjuva~ dovolno e da se zeme vo predvid otporot na rasprostirawe na nadvorenite konturi na zazemjuva~ot.

Izostavuvaweto na vertikalnite zazemjuva~i od temiwata na nadvorenata kontura, na primer poradi vidot na zemjata (kamen i sl.), ili poradi opasnost od otetuvawe na podzemnite instalacii,ja zgolemuva vrednosta na otporot na rasprostirawe za okolu 25%. Ili: da bi se presmetala vrednosta na otporot na rasprostirawe na pravoagolen i/ili troagolen zazemjuva~ so vertikalni zazemjuva~i vo temiwata, treba da se zgolemat dimenziite na nadvorenite konturi (povrina) za okolu 25% vo odnos na vistinskite dimenzii.

Konstrukcijata na stolbna distributivna trafostanica se vrzuva na zazemjuva~ot na zatitnoto zazemjuvawe preku stegalkite za zazemjuvawe na stolbot ("ispitna spojnica") i sobirniot zemjovod. Na sobirniot zemjovod se priklu~uvaat: konzolite, kuiteto na energetskiot transformator, kuiteto na kondezatorot, zazemjuvaweto na odvodnicite na prenapon, zazemjuvaweto na sekundarnite kola na mernite transformatori, kako i metalnite delovi na ostanatite srednonaponski i niskonaponski uredi koi ne pripa|aat na strujnoto kolo.

Presmetkata na zezemjuvaweto na stolbna distributivna trafostani-ca X/0.4 kV koja e priklu~ena na distributivna srednonaponska mreà(X=35 kV;20 kV ili 10 kV) zavisi od toa dali distributivnata trafostanica raboti: (1) vo zazemjena mreà "X" ili (2) vo izolirana 10(20) kV mreà.


6.6.1 Stolbna distributivna trafostanica raboti vo zazemjena srednonaponska mreà

Toa se najteki uslovi, zatoa to toga sistemot na zazemjuvawe treba da se dimenzionira za celokupnata struja na zemjospoj od Ik=300 A (redukcioniot faktor na nadzemniot srednonaponski vod e: r =1), izostanuva efektot na kablite kako zazemjuva~i i mala e verojatnosta da distributiv-nata trafostanica napojuva niskonaponska mreà i instalacii na potrou-va~i koi na poiroko podra~je koristat TN sistem za napojuvawe. Taka se doa|a do zaklu~ok da uslovite na bezbednost treba da se zadovolat samo so pomo na zazemjuva~ite na distributivnata trafostanica. Kako povolnost koja vo prose~ni uslovi moè da se o~ekuva, e mo`nosta za efikasno razdvojuvawe na rabotnoto i zatitnoto zazemjuvawe. So toa se spre~uva da od distributivnata trafostanica preku neutralniot provodnik se prenese potencijalot vo niskonaponskata mreà i vo instalacijata na potrouva-~ite.

Vrednosta na otporot na rasprostirawe na zazemjuva~ot na zatitnoto zazemjuvawe (Rz) se dimenzionira taka da na nego ne moè da se pojavi potencijal (Uz) koj bi moèl da go zagrozi izolacionoto nivo na opremata na nizok napon vo distributivnata trafostanica. Izolaciono nivo na ovaa oprema e 2000 V, so faktor na sigurnost od 0.6 pa se dobiva Uz=1200 V. Da pri takov visok potencijal ne se pre~ekori vrednosta na dozvoleniot napon na dopir (Udoz), zazemjuva~ot na zatitnoto zazemjuvawe se izveduva za "teki uslovi na zazemjuvawe". Sutinata na ovie merki se sostoi vo toa da so izedna~uvaweto na potencijalot vo distributivnata trfostanica se isklu~i pojava na napona na dopir "raka-raka", dodeka naponite na dopir "raka-noga" kaj distributivnata trafostanica se smaluvaat na dozvoleni vrednosti so dodatni stojalita (asfaltirawe), ili oblikuvawe na potencijalot so pomo na plitko vkopan zazemjuva~ na odale~enost 1 m okolu trafostanicata. Vo tehni~kata preporaka"Izvedba na zazemjuvawe vo distrubitivni transformatorski stanici 35/10 kV, 35/20 kV, 10/0.4 kV, 20/0.4 kV i 35/0.4 kV", se prepora~uva oblikuvawe na potencijalot kako prakti~na i ekonomi~na merka. So primena na dodatnite merki vo distributivnite trafostanici, se smeta da e zadovolen kriteriumot za zatita od napon na dopir bez dokazi so merewe ili presmetuvawe.


Slika 6.2. Zazemjuvawe na stolbna distributivna trafostanica: 1-kontura za oblikuvawe na potencijalot, bakarno jaè; 2-nadvorena kontura; 3-vertikalen zazemjuva~; 4-zazemjuva~ na rabotnoto zazemjuvawe, bakarno jaè; 5- kabel.

Koga stolbnata distributivna trafostanica raboti vo zazemjena srednonaponska mreà,treba da se razgleduvaat dva slu~ai:

6.6.2 Slu~aj na efikasno razdvojuvawe na zazemjuva~ite.

Efikasno razdvojuvawe na rabotnoto i zatitnoto zazemjuvawe najmnogu se primenuva ako stolbnata distributivna trafostanica se nao|a nadvor od urbaniziraniot del na naselbata.Kako vrednost otpornosta na zazemjuva~ot na zatitnoto zazemjuvawe (Rz) ne e zanemarlivo mala vo odnos na otpornosta (Ra) so koja se zazemjuva neutralnata to~ka na mreàta. Baranata vrednost (Rz) e ja dobieme spored formulata (sl.6.3):

1200

1200

−⋅

=−⋅

≤⋅=f

a

Zf

aZZZZ U

R

UU

RUIRR (Ω) (6.6)

kade se:


Uf- fazen napon na mreàta (V); Uz- napon na zazemjuva~ot na zatitnoto zazemjuvawe na TS

koj ne smee da prejde nad 1200 V; Ra- otpornost na otpprikot za zazemjuvawe (Ω); Rz- otpornost na zatitnoto zazemjuvawe (Ω);

Na osnov na vaka izvedena presmetka,usvoeni se "zaokruènite" vrednosti:

Rz 5 Ω za TS 10/0.4 kV;Rz 4.5 Ω za TS 20/0.4 kV i TS 35/0.4 kV.

Slika 6.3. Presmetka na zatitnoto zazemjuvawe vo zazemjena nadzemna mreà

6.6.3 Slu~aj na koristewe na zdruènoto zazemjuvawe

Ako moàt da se ispolnat uslovite za primena na zdruènoto zazemjuvawe, ili ako ne mo`no da se obezbedi efikasno razdvojuvawe na rabotnoto i zatitnoto zazemjuvawe, se primenuva zdruèno zazemjuvawe koe se postignuva so galvansko povrzuvawe na glavniot priklu~ok (na sobirnicata) za zazemjuvaweto i sobirnicata na neutralniot provodnik vo niskonaponskiot razvoden ormar na distributivnata trafostanica. Potrebnata vrednost na otpornosta na zdruènoto zazemjuvawe se dobiva od izrazot:

150300

2 dozdoz

k

dozdzdr

U

l

U

Ir

UkR =

⋅⋅

=⋅⋅

≤ (6.7)

kade se : kd-odnos na naponot na zazemjuvawe na TS i napon na dopir na mesto na dopir, koj spored tehni~kata preporaka "Izvedba na


zazemjuvawe vo distrubitivni transformatorski stanici 35/10 kV, 35/20 kV, 10/0.4 kV, 20/0.4 kV i 35/0.4 kV" , vo site slu~aevi koga traeweto na zemjospojot se ograni~uva na najmnogu 3 s, kd=2;

Udoz-dozvolen napon na dopir (V) koj za voobi~aeno vreme (t) na isklu~uvawe na zemjospoj vo X kV mreà 0.075st1.153s se presmetuva spored izrazot Udoz=75/t;

r-redukcionen faktor na napojniot visokonaponski vod(za nadzemni: r = 1);

Ik-vkupna struja na zemjospojot (A), t.e. Ik=300 A.

Na osnov na ovoj izraz vo tabela 6.4. nabrojani se vrednostite na zdruènoto zazemjuvawe na distributivna trafostanica X/0.4 kV za nekoi karakteristi~ni vrednosti na traeweto na zemjospojot. Ovde treba da se napomene da baranite vrednosti na zdruènoto zazemjuvawe ne moàt da se postignat na ekonomi~en na~in samo so pomo na zazemjuva~ot na distributivnata trafostanica,osven za mnogu kratki vremetraewa na zemjosojot, ama toga postoi opasnost od neselektivno deluvawe na zatitata od zemjospoj. Me|utoa, ako distributivnata trafostanica napojuva niskonaponska mreà i instalacii na potrouva~i vo koi na iroko podra~je e primenen TN sistem na napojuvawe, toga baranite uslovi za zdruèno zazemjuvawe relativno lesno se postignuvaat,zatoa to preku neutralniot provodnik se povrzuvaat zazemjuva~ite na sosednite distributivni trafostanici, site zazemjuva~i na objekti (zgradi), vodovod i ostanati metalni instalacii koi imaat funkcija na prirodni zazemjuva~i. Vo ovoj slu~aj vo fazata na proektirawe se usvojuva vrednosta na otpornosta na zdruènoto zazemjuvawe na sosednite distributivni trafostanici,dodeka zazemjuva~ite na zatitnoto i rabotnoto zazemjuvawe se izveduvaat taka da se dobie:

Rr 5 Ω za zatitno zazemjuvawe:Rr 10 Ω za rabotno zazemjuvawe.

tabela 6.4.

6.6.4 Distributivna trafostanica raboti isklu~ivo vo izolirana mreà od 10 kV ili 20 kV

t(s) 0.25 0.5 0.75 1>1.153

Udoz(V) 300 150 100 75 65

Rzdr(Ω) 2 1 0.66 0.5 0.43


Kapacitivnite struii na zemjospoj se srazmerno mali, taka da ne e teko da se zadovolat uslovite za zdruèno zazemjuvawe. Vo distributivnata trafostanica se izveduva samo eden zazemjuva~ koj se koristi i za rabotno i za zatitno zazemjuvawe. Vo sistemot na rabotnoto (zdruèno) zazemjuvawe vklu~eni se i site zazemjuva~i koi se priklu~eni na neutralniot provodnik na niskonaponskata mreà i vo instalacite na potrouva~ite, kako: zazemjuva~i na krajnite stolbovi na podolgite delnici na radijalnite niskonaponski vodovi, zazemjuva~i na objekti so TN sistem na napojuvawe i sl.

Spored tehni~kata preporaka "Izbor na zatitni uredi vo 10 kV, 20 kV i 35 kV elektrodistributivni mreì", ako vkupnata struja na zemjospoj ne preo|a nad 10 A, se vri signalizacija na zemjospojot, ama sekoj zemjospoj mora da se isklu~i za 2 ~asa. Ako vkupnata struja na zemjospoj preo|a 10 A, sekoj zemjospoj selektivno se isklu~uva najkasno za 3 ~asa. Zavisno od toa gi razlikuvame slednite dva slu~ai na zazemjuvawe na stolbna distributivna trafostanica:

1. Vkupnata kapacitivna struja na zemjospoj ne preo|a nad 10 A.Kako traeweto na zemjospojot e nad 3 s,ama ne nad 2 h,odnosot (kd) poradi sigurnost ima vrednost kd=1.Potrebnata vrednost na otpornosta na zdruènoto zazemjuvawe se dobiva od izrazot:

Ω=⋅=⋅

≤ 5.610

651

Z

dozdzdr I

UkR (6.8)

2.Vkupnata kapacitivna struja na zemjospoj ne preo|a nad 20 A. Traeweto na zemjospojot e od 1 s do 3 s,pa odnosot (kd) ima vrednost:kd=2. Zadavame:Ik=20 A,r =1 i Udoz=65 V, zamenuvame vo gorniot izraz,i dobivame:

Rzdr=6.5 ΩAko vo mreàta za nizok napon i vo instalaciite na potrouva~ite

se koristi TN sistem za napojuvawe, vkupnata otpornost na zdruènoto zazemjuvawe, koe ima uloga i na rabotno zazemjuvawe, treba da iznesuva:

Rr=Rzdr 5 ΩTipskiot zazemjuva~ (sl.6.3) na zatitnoto zazemjuvawe koj ima

otpornost na rasprostirawe 6.5 Ω, e go zadovoli i ovoj uslov, zatoa to so priklu~uvawe na neutralniot provodnik na toj zazemjuva~ se priklu~uvaat i site zazemjuva~i koi me|usebno se povrzani preku neutralniot provodnik.

Ako vkupnata kapacitivna struja na zemjospojot preo|a nad 20 A, vremetraeweto na zemjospojot treba da se smali na vrednost do 1s. Ako poradi tipizacija se zadrì vrednosta na zdruènoto zazemjuvawe na Rzdr=6.5 Ω, pri grani~no dozvolenata struja za izolirani mreì od Ik=40 A, od predhodniot izraz se dobiva:


( )stt

57.06540

752

40

7525.6 =

⋅⋅=⇒

⋅⋅=

pa uslovite za bezbednost od naponot na dopir se obezbeduvaat ako zemjospojot se isklu~uva za vreme t=0.57 s, to e korektno tehni~ko reenie. Na voobi~aenoto vremetraewe na zemjospojot od 0.5 s,odgovara struja na zemjospoj od 46 A.

6.7. Primena na platot na kabelot vo sistemot na zazemjuvawe

Spored tehni~kata preporaka "Izvedba na zazemjuvawe vo distrubitivni transformatorski stanici 35/10 kV, 35/20 kV, 10/0.4 kV, 20/0.4 kV i 35/0.4 kV",platot na kabelot moè da se koristi vo sistemot na zazemjuvawe,bez obzir dali se raboti za provoden ili neprovoden plat.

6.7.1 Kabli so provoden plat

Kabelot so provoden plat od tipot NPO13-A,IPZO13 i sl.,e odli~en zazemjuva~,a vo distributivnite mreì naj~esto se javuva vo dva slu~ai:

-"kratok" kabel, koj sluì za priklu~ok na trafostanica na nadzemna

srednonaponska mreà;-"dolg" kabel, koj raboti vo razgraneta kabelska

srednonaponska mreà (gradski konzum).

"Kratkiot" kabel se odnesuva kako lentest zazemjuva~. Dolìnata do koja kabelot se odnesuva kako "kratok" moè pribli`no da se odredi spored izrazot:

ρ⋅≈ 10kL (m) (6.9)

kade se: Lk-dolìna (m); -specifi~na otpornost na zemjata (m).

Vkupnata otpornost na rasprostirawe na kabelskiot priklu~ok (Rk) na nadzemniot vod se presmetuva spored izrazot:

skt

sktk RR

RRR

+⋅

= (6.10)


kade se: Rkt-otpornost na rasprostirawe na kabelot kako lentest zazemjuva~,a Rs-otpornost na rasprostirawe na zazemjuva~ot na stolbot.

Otpornosta na rasprostirawe na kabelot kako lentest zazemjuva~ se presmetuva spored izrazot:

ρ⋅= rkt rR (6.11) kade rr e relativna otpornost na rasprostirawe na lentest

zazemjuva~ ~ii vrednosti vo zavisnost od dolìnata (L), se dobivaat od dijagramot na slika 6.4., i vaàt za prose~ni vrednosti na presekot na kablite koi se koristat vo distributivna praksa i za dlabo~ina na vkopuvawe na kabelot okolu 0.7 m. Kako dolìna (L) se zema del od vkupnata dolìna na kabelskiot priklu~ok koj e vo neposreden kontakt so zemja,a se nao|a nadvor od povrinata koja ja zafaa nadvorenata kontura na zazemjuva~ot na distributivnata trafostanica.

slika 6.4. Relativna otpornost na rasprostirawe na "kratok" kabel NPO13

Spored tehni~kata preporaka "Izvedba na zazemjuvawe i zazemjuva~i na stolbni elektroenergetski vodovi od 110 kV,35 kV,20 kV,10 kV i 1 kV", otpornosta na rasprostirawe na zazemjuva~ot na stolbot treba da iznesuva:R15, a se utvrduva so merewe. Vo slu~aj koga kabelskiot vod e priklu~en na nadzemen vod za zatitnoto jaè, vo praksa istotaka se presmetuva ekvivaletnata imedansa na zazemjuvawe na nadzemniot vod (ZV), ~ie zatitno jaè e povrzano so provodniot plat na kabelot, spored formulata:


Szz

V Rzaza

Z ⋅⋅+⋅

=2

(Ω ) (6.12)

kade se:zz-imedansa na ztitnoto jaè po edinica dolìna (Ω /m);a-dolìna na eden raspon na dalekovodot (km);zz-impedansa na zatitnoto jaè vo eden raspon zemaji da

dol- ìnata na eden raspon e stalna(prose~en raspon) i

otpornosta na zazemjuvaweto na stolbovite (RS) e ista za site stolbovi.

Vkupnata otpornost na rasprostirawe na kabelskiot priklu~ok (Rk) na nadzemen vod so impedansa na zazemjuvawe (Zv) sega se presmetuva spored izrazot:

DVkt

DVktk ZR

ZRR

+⋅

≈ (6.13)

Kabel so dolìna pogolema od dolìna na "kratok" kabel naj~esto zavruva vo sosednata distributivna trafostanica. Na slika 6.5 grafi~ki se prikaàni vrednostite na otpornosta na rasprostirawe na kabelot (Rk) vo zavisnost od dolìnata na kabelot za =100 Ω m i so pretpostavka da na krajot na kabelot otpornosta na rasprostirawe na zazemjuva~ot na soodvetnata distributivna trafostanica iznesuva: 4 Ω , 1 Ω ili 0.5 Ω .

Ako distributivnata trafostanica raboti vo razgraneta kabelska srednonaponska mreà ( gradski konzum ),sekoj kabel priklu~en na distribu-tivnata trafostanica moè od gledite na zazemjuvawe da se tretira kako "dolg", to zna~i da e priklu~en paralelno na zazemjuva~ot na trafostanicata i da ima postojana vrednost na otpornosta na rasprostirawe (Rkd) nezavisno od brojot na trafostanici i vrednosta na otpornostite na rasprostirawe na trafostanicite koi gi povrzuva, i koja moè pribli`no da se presmeta spored izrazot:

ρ075.0≈kdR (Ω ) (6.14)

Dolìnata pri koja kabelot se odnesuva kako "dolg" moè pribli`no da se presmeta spored izrazot:

ρ⋅=⋅≈ 606 Kd LL (m) (6.15)


slika 6.5. Otpornost na rasprostirawe nakabel so provoden plat

6.7.2 Kabli so neprovoden plat

Kablite so neprovoden plat od tipot XHE49-A,XHP48 i sl., vklu~uvaji |i i srednonaponskite SKS tip XHE48/O-A, posredno deluvaat kako zazemjuva~i bideji so pomo na elektri~nata zatita (bakar presek 3x1x16 mm2 ili 3x1x25 mm2) paralelno gi vrzuva zazemjuva~ite na sosednite trafostanici i taka ja smaluva impedansata na sistemot na zazemjuvawe na site distributivni trafostanici. Ako TS raboti vo razgraneta srednonaponska mre`a (gradski konzum), sekoja distributivna trafostanica povrzana e barem vo eden pravec so dve ili povee trafostanici,pa preku elektri~nata zatita galvanski se povrzani i zazemjuva~ite na tie trafostanici. Vrednosta na otpornosta na zazemjuvawe (Rk) na dve ili povee distributivni trafostanici,pri =100 Ω m , iznesuva:

Rk ≅ 1Ω - ako kabelskiot vod povrzuva slobodnostoe~i TS X/0.4 kV so namenski izvedeni zazemjuva~i so otpornost na rasprostirawe okolu 4 Ω ;


Rk ≅ 0.5Ω - ako kabelskiot vod povrzuva TS X/0.4 kV smestena vo golema zgrada (objekt) so temeleni zazemjuva~i so otpornost na rasprostirawe od 1 Ω .

Da bi se presmetal efektot na smalena impedansa na sistemot na zazemjuvawe na trafostanicata poradi vlijanieto na zazemjuva~ite na sosednite distributivni trafostanici, dol` celiot kabelski vod mora da bide obezbedena doverliva galvanska vrska na elektri~nite zatiti na sosednite delnici na vodot na kabelskite spojnici, zavretoci i vo trafostanicite.


8.Literatura

1. Nahman, J , V.Mijaljovic : Visokonaponska postroja, Beopres, 2000 god.

2. Nahman, J. : Uzemjenje neutralne tacke distributvne mreze, Beograd, 1980.

3. Dotlic, G. : Elektro energetika kroz standarde,zakone , pravilnike itehnicke preporuke,Smeits, 1998 god.

4. Zlatanoski, M. : Predavawe po predmetot razvodni postrojki, Elektrotehni~ki fakultet – Skopje, 1999.

Заземјување и заштитни мерки

Documents