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アーシングソフトウェアは、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。



ρ: 土壌の比抵抗 (Ω.m).
Lr: ロッドの長さ.
d: グランドロッドの直径.

2.コンクリートに包まれた1本のロッド

コンクリートは、水分レベルにもよるが、30Ω.m~200Ω.m の低い抵抗率を持つので、抵抗率の高い土壌では、ロッドの周囲にコンクリート層を追加するのが最善である。そのため、コンクリートはロッドの周囲で低抵抗率土壌として機能し、特別な保護を与える。
コンクリートで包まれたロッドの抵抗は、FaganとLee [2]の式を用いて求めることができる:

コンクリート式に包まれた単一の棒の抵抗2 ELEKソフトウェア1 - 地球の棒の抵抗の計算機

どこでだ:

ρc: コンクリートの抵抗率 (Ω.m)
Dc: コンクリートの包絡線の直径 (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:

3 4 - アースロッド抵抗計算機

どこでだ:



k1: 係数。


その後、Kercel [3]は、グリッドの面積(長さと幅)に応じて矩形グリッドの係数を計算する式を定式化した。
係数の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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