アースロッド抵抗計算機

この計算機は、単一の裸のロッド、単一のコンクリート囲まれたロッドからロッドベッド(複数のロッド)裸またはコンクリートで囲まれた埋設ロッドの接地抵抗を決定します。ロッドベッドのために水平埋設導体の影響は考慮されていないため、結果は保守的である.

使用されている簡単な方程式は、IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding (IEEE Std 80-2013)のセクション14.6から直接、または派生したものです。この方程式の限界としては、均一な土壌のみを扱っており、例えば、2層または多層土壌には適していないこと、また、不均一に分離されたロッドを扱っていないことが挙げられます。

SafeGrid Earthing 、どのようなサイズや形状のアースグリッドに対しても、埋設アース棒の抵抗を高い精度で計算することができます。

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接地棒の抵抗

この計算機は、均一な土壌モデルに埋設された単一のロッドまたはグリッドの複数のロッドのロッド抵抗を求めます。また、それはコンクリートで囲まれたときの電極の抵抗を見つける。

方程式:

1.シングルロッド

一本のロッドの抵抗を計算するのに使われる一般的な式 [1] は以下の通りである:

変電所における自然エネルギーのソフトウェア式の図。

場所:

ρ:土壌の比抵抗(Ω・m)。
Lr:ロッドの長さ。
d:接地ロッドの直径。

2.コンクリートに包まれた1本のロッド

高抵抗率の土壌では、コンクリートに追加の層をロッドに施すのが最善です。コンクリートの抵抗率は、含水率に応じて30Ω・mから200Ω・mと低いためです。したがって、コンクリートはロッド周囲の低抵抗率の土壌として機能し、さらなる保護効果をもたらします。
コンクリートで被覆されたロッドの抵抗値は、FaganとLee [2] の式を用いて求めることができます:

どこでだ:

ρc:コンクリートの比抵抗(Ω・m)
Dc:コンクリート被覆の直径(m)

3.ロッドベッド

Schwarz [1]は、ロッドベッドの抵抗を決定するために次の式を使用した:

どこでだ:

A: 格子の面積(m²)
nr: 面積 A に配置されたロッドの数。
k1: 係数。


その後、ケルセル[3]は、格子の面積(長さと幅)に基づいて長方形の格子の係数を計算する式を導出した。
係数の計算式は以下の通りである:

電気回路とケーブルに関する数式の例。

どこでだ:

a: グリッドの長さ(m)
b: グリッドの幅(m)

4.コンクリートに包まれたロッドのベッド

(3)から次のようになる:

再生可能エネルギー式の利用を最適化する2つの強力なソフトウェア・ソリューション。

(1)を(5)に代入するとこうなる:

電気機能と変電所の関係を示すグラフ。

コンクリートで囲まれたロッドの場合、(2)を(6)に代入する。すると次のようになる:

2つの異なる電気式。

コンクリートに包まれたロッドのロッドベッドの公式を示す(図1)。

テーブルの上に置かれた試験管と電源の図。
図1 コンクリートに包まれたロッドを持つグリッド。

参考文献

[1] 'IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding'.IEEE Power and Energy Society.USA.2013, p. 204 

[2] Fagan, E.J. and Lee, R. H., "The use of concrete-enclosed reinforcing rods as grounding electrodes", IEEE Transactions on Industry and General Applications, IGA-6: No.4, Jul. 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, pp. 1341-1350, Mar. 1981.

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