حاسبة مقاومة القضبان الأرضية

تحدد هذه الآلة الحاسبة المقاومة الأرضية للقضبان المدفونة لقضيب واحد مكشوف، وقضيب واحد مغلق بالخرسانة إلى قضبان القضبان (قضبان متعددة) سواء كانت عارية أو مغلقة بالخرسانة. بالنسبة لأسرّة القضبان لا يؤخذ تأثير الموصلات الأفقية المدفونة في الاعتبار، وبالتالي فإن النتائج متحفظة.

المعادلات البسيطة المستخدمة مأخوذة مباشرةً أو مشتقة من القسم 14.6 من دليل IEEE للسلامة في تأريض محطات التيار المتردد الفرعية (IEEE Std 80-2013). تشمل قيود المعادلات أنها لا تتعامل إلا مع التربة المنتظمة وهي غير مناسبة للتربة ذات الطبقتين أو التربة متعددة الطبقات على سبيل المثال، كما أنها لا تتعامل مع القضبان غير المفصولة بشكل غير منتظم.

يمكن لبرنامجSafeGrid Earthing Software حساب مقاومة القضبان الأرضية المدفونة لأي حجم أو شكل شبكة أرضية بدرجة عالية من الدقة.

جرّب 12 آلة حاسبة كهربائية مجانية أخرى.

مقاومة قضيب التأريض

تجد هذه الآلة الحاسبة مقاومة قضيب واحد أو عدة قضبان لشبكة مدفونة في نموذج تربة موحد. كما أنها تجد مقاومة الأقطاب الكهربائية عند تغليفها بالخرسانة.

المعادلات:

1. قضيب واحد

الصيغة الشائعة المستخدمة لحساب مقاومة القضيب الواحد [1] هي

حيث:

ρ: مقاومة التربة (أوم.م).
_Lr: طول القضيب.
d: قطر قضيب التوصيل الأرضي.

2. قضيب واحد مغلف بالخرسانة

في التربة عالية المقاومة، يُفضل إضافة طبقة إضافية من الخرسانة حول القضبان، حيث تتميز الخرسانة بمقاومة أقل تتراوح بين 30 أوم.م و200 أوم.م حسب مستوى الرطوبة. وبالتالي، فإنها تعمل كطبقة من التربة منخفضة المقاومة حول القضبان، مما يوفر حماية إضافية.
يمكننا حساب مقاومة القضيب المغطى بالخرسانة باستخدام معادلة فاجان ولي [2]:

أين:

_ρc: مقاومة الخرسانة (أوم.م)
_Dc: قطر الغلاف الخرساني (م)

3. سرير قضيب

استخدم شوارتز [1] المعادلة التالية لتحديد مقاومة سرير القضيب:

أين:

ج: مساحة الشبكة (م^2)
_nr: عدد القضبان الموضوعة في المساحة A.
_k1: المعامل.

وفي وقت لاحق، صاغ كيرسل [3] معادلة لحساب المعامل لشبكة مستطيلة بناءً على مساحة الشبكة (الطول والعرض).
وصيغة المعامل هي:

أين:

أ: طول الشبكة (م)
ب: عرض الشبكة (م)

4. قاع قضيب من القضبان المغطاة بالخرسانة

من (3) لدينا:

بالتعويض ب (1) في (5) نحصل على:

بالنسبة للقضيب المغطى بالخرسانة، نعوض في (2) بـ (6). ثم نحصل على:

إعطاء صيغة سرير قضيب للقضبان المغطاة بالخرسانة (الشكل 1).

المراجع:

[1] "دليل IEEE للسلامة في تأريض المحطات الفرعية للتيار المتردد. جمعية مهندسي الكهرباء والطاقة IEEE. الولايات المتحدة الأمريكية. 2013, p. 204

[2] Fagan, E.J. وL Lee, R. H., "استخدام قضبان التسليح الخرسانية المغلقة كأقطاب تأريض"، معاملات IEEE في الصناعة والتطبيقات العامة، IGA-6: رقم 4، يوليو 1970.

[3] Kercel, S. W., "Design of Switchyard grounding systems using multiple grids" IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, vol. PAS-100, no. 3، ص 1341-1350، مارس 1981.