16. Design of grounding system16.1

16. Design of grounding system
16.1 Design criteria
As stated in 4.1, there are two main design goals to be achieved by any substation ground system under
normal as well as fault conditions. These goals are
a) To provide means to dissipate electric currents into the earth without exceeding any operating and
equipment limits.
b) To assure that a person in the vicinity of grounded facilities is not exposed to the danger of critical
electric shock.
The design procedures described in the following subclauses are aimed at achieving safety from dangerous
step and touch voltages within a substation. It is pointed out in 8.2 that it is possible for transferred potentials
to exceed the GPR of the substation during fault conditions. Clause 17 discusses some of the methods used
to protect personnel and equipment from these transferred potentials. Thus, the design procedure described
here is based on assuring safety from dangerous step and touch voltages within, and immediately outside,
the substation fenced area. Because the mesh voltage is usually the worst possible touch voltage inside the
substation (excluding transferred potentials), the mesh voltage will be used as the basis of this design
procedure.
Step voltages are inherently less dangerous than mesh voltages. If, however, safety within the grounded area
is achieved with the assistance of a high resistivity surface layer (surface material), which does not extend
outside the fence, then step voltages may be dangerous. In any event, the computed step voltages should be
compared with the permissible step voltage after a grid has been designed that satisfies the touch voltage
criterion.
For equally spaced ground grids, the mesh voltage will increase along meshes from the center to the corner
of the grid. The rate of this increase will depend on the size of the grid, number and location of ground rods,
spacing of parallel conductors, diameter and depth of the conductors, and the resistivity profile of the soil. In
a computer study of three typical grounding grids in uniform soil resistivity, the data shown in Table 11 were
obtained. These grids were all symmetrically shaped square grids with no ground rods and equal parallel
conductor spacing. The corner Em was computed at the center of the corner mesh. The actual worst case Em
occurs slightly off-center (toward the corner of the grid), but is only slightly higher than the Em at the center
of the mesh.
As indicated in Table 11, the corner mesh voltage is generally much higher than that in the center mesh. This
will be true unless the grid is unsymmetrical (has projections, is L-shaped, etc.), has ground rods located on
or near the perimeter, or has extremely nonuniform conductor spacings. Thus, in the equations for the mesh
voltage Em given in 16.5, only the mesh voltage at the center of the corner mesh is used as the basis of the
design procedure. Analysis based on computer programs, described in 16.8, may use this approximate corner
mesh voltage, the actual corner mesh voltage, or the actual worst-case touch voltage found anywhere within
the grounded area as the basis of the design procedure. In either case, the initial criterion for a safe design is
to limit the computed mesh or touch voltage to below the tolerable touch voltage from Equation (32) or
Equation (33).
Unless otherwise specified, the remainder of the guide will use the term mesh voltage (Em) to mean the
touch voltage at the center of the corner mesh. However, the mesh voltage may not be the worst-case touch
voltage if ground rods are located near the perimeter, or if the mesh spacing near the perimeter is small. In
these cases, the touch voltage at the corner of the grid may exceed the corner mesh voltage.

Kết quả (Việt) 1:

16. thiết kế của nền tảng hệ thống16.1 tiêu chuẩn thiết kếNhư đã nêu trong 4.1, có là hai mục tiêu thiết kế chính thể đạt được bằng bất kỳ hệ thống mặt đất trạm biến ápbình thường cũng như điều kiện lỗi. Các mục tiêu nàya) để cung cấp phương tiện để tiêu tan điện dòng vào trái đất mà không vượt quá bất kỳ hoạt động vàthiết bị giới hạn.b) để đảm bảo rằng một người trong vùng lân cận căn cứ Tiện nghi không được tiếp xúc với nguy cơ quan trọngđiện giật.Các thủ tục thiết kế mô tả trong sau đây subclauses là nhằm vào đạt được an toàn từ nguy hiểmbước và liên lạc điện áp trong vòng một trạm biến áp. Nó chỉ ra trong 8.2 mà có thể chuyển giao tiềm năngvượt quá GPR trạm biến áp trong điều kiện lỗi. Khoản 17 thảo luận về một số trong những phương pháp được sử dụngđể bảo vệ nhân sự và thiết bị từ các tiềm năng chuyển giao. Do đó, có thủ tục thiết kế mô tảở đây dựa trên đảm bảo an toàn từ nguy hiểm bước và điện áp cảm ứng trong vòng, và ngay lập tức bên ngoài,khu vực trạm biến áp có rào. Bởi vì lưới điện thường là điện áp có thể liên lạc tồi tệ nhất trong cácTrạm biến áp (không bao gồm chuyển giao tiềm năng), lưới điện áp sẽ được sử dụng làm cơ sở thiết kế nàythủ tục.Điện áp bước là hơi ít nguy hiểm hơn lưới điện áp. Nếu, Tuy nhiên, an toàn trong khu vực căn cứđạt được với sự hỗ trợ của một bề mặt cao điện trở suất layer (bề mặt vật liệu), không mở rộngbên ngoài hàng rào, sau đó bước áp có thể nguy hiểm. Trong mọi trường hợp, điện áp tính bước nênso sánh với điện áp cho phép bước sau khi một mạng lưới đã được thiết kế đáp ứng điện áp cảm ứngtiêu chí.Đối với bình đẳng với khoảng cách mặt đất lưới, lưới điện áp sẽ tăng dọc theo mắt lưới từ Trung tâm đến góccủa lưới điện. Tốc độ tăng này sẽ phụ thuộc vào kích thước của lưới điện, số lượng và vị trí của đất que,khoảng cách của dây dẫn song song, đường kính và độ sâu của các dây dẫn và hồ sơ điện trở suất của đất. Ởmột nghiên cứu máy tính ba điển hình nền tảng lưới trong đồng phục đất điện trở suất, dữ liệu Hiển thị trong bảng 11 đãthu được. Các lưới là tất cả đối xứng hình vuông lưới không có đất que và bằng song songdây dẫn khoảng cách. Góc Em được tính toán tại Trung tâm của lưới góc. Trường hợp xấu nhất thực tế Emxảy ra hơi off-trung tâm (về phía góc lưới điện), nhưng chỉ là hơi cao hơn Em tại Trung tâmcủa lưới.Nhö minh hoïa trong bảng 11, góc lưới điện áp là thường cao hơn nhiều hơn trong lưới Trung tâm. Điều nàysẽ là đúng trừ khi lưới điện là unsymmetrical (có hình chiếu, là hình chữ L, vv), có mặt đất que nằm trêngần chu vi, hay có rất nonuniform dẫn spacings. Như vậy, trong phương trình cho lướiđiện áp Em được đưa ra trong 16.5, chỉ tại Trung tâm của góc lưới lưới điện áp được sử dụng như là cơ sở của cácquy trình thiết kế. Phân tích dựa trên chương trình máy tính, được mô tả trong 16.8, có thể sử dụng góc xấp xỉ nàylưới điện áp, điện áp lưới thực tế góc hoặc điện áp thực tế tồi tệ nhất touch tìm thấy bất cứ nơi nào trongkhu vực căn cứ như là cơ sở của các thủ tục thiết kế. Trong cả hai trường hợp, các tiêu chí đầu tiên cho một thiết kế an toàn làđể hạn chế tính toán lưới hoặc liên lạc điện áp dưới đây các tolerable liên lạc cấp điện áp từ phương trình (32) hoặcPhương trình (33).Trừ khi được chỉ định, phần còn lại của hướng dẫn sẽ sử dụng thuật ngữ lưới điện áp (Em) để có nghĩa là cácliên lạc điện áp tại Trung tâm của lưới góc. Tuy nhiên, điện áp lưới có thể không là chạm vào trường hợp xấu nhấtđiện áp nếu đất que nằm gần chu vi, hoặc nếu khoảng cách lưới gần chu vi là nhỏ. Ởnhững trường hợp này, điện áp cảm ứng ở góc của lưới điện có thể vượt quá điện áp lưới góc.

Kết quả (Việt) 2:

16. Thiết kế hệ thống nối đất
16,1 Tiêu chuẩn thiết kế
Như đã nêu trong phần 4.1, có hai mục tiêu thiết kế chính để đạt được bằng bất kỳ hệ thống mặt đất trạm biến áp dưới
bình thường cũng như các điều kiện lỗi. Những mục tiêu này là
một) Để cung cấp phương tiện để tiêu tan dòng điện vào trái đất mà không vượt quá bất cứ điều hành và
thiết bị giới hạn.
b) Để đảm bảo rằng một người trong vùng lân cận của các cơ sở căn cứ không được tiếp xúc với các nguy cơ quan trọng
gây sốc điện.
Thủ tục thiết kế được mô tả trong các điểm a sau đây nhằm đạt được an toàn khỏi nguy hiểm
bước và liên lạc điện áp trong một trạm biến áp. Nó được chỉ ra trong 8,2 rằng nó có thể cho tiềm năng chuyển
vượt quá GPR của trạm biến áp trong điều kiện lỗi. Khoản 17 sẽ thảo luận về các phương pháp được sử dụng
để bảo vệ nhân viên và trang thiết bị từ các tiềm năng chuyển. Như vậy, các thủ tục thiết kế được mô tả
ở đây là dựa trên việc đảm bảo an toàn từ bước và liên lạc điện áp nguy hiểm bên trong, bên ngoài và ngay lập tức,
các trạm biến áp khu vực có rào chắn. Bởi vì điện áp lưới thường là cảm ứng điện áp tồi tệ nhất có thể bên trong
trạm biến áp (không bao gồm tiềm năng chuyển giao), điện áp lưới sẽ được sử dụng như là cơ sở của thiết kế này
thủ tục.
Bước điện áp vốn đã ít nguy hiểm hơn so với điện áp lưới. Tuy nhiên, nếu an toàn trong khu vực đất
được thực hiện với sự hỗ trợ của một lớp bề mặt điện trở suất cao (vật liệu bề mặt), mà không mở rộng
bên ngoài hàng rào, sau đó điện áp bước có thể là nguy hiểm. Trong mọi trường hợp, các điện áp bước tính nên được
so sánh với bước điện áp cho phép sau một lưới điện đã được thiết kế đáp ứng đầy đủ các điện áp cảm ứng
tiêu chí.
Đối với lưới mặt đất khoảng cách bằng nhau, các lưới điện áp sẽ tăng lên cùng mắt lưới từ trung tâm đến các góc
của lưới. Mức độ gia tăng này sẽ phụ thuộc vào kích thước của lưới điện, số lượng và vị trí của thanh mặt đất,
khoảng cách giữa các dây dẫn song song, đường kính và chiều sâu của các dây dẫn, và các hồ sơ điện trở suất của đất. Trong
một nghiên cứu máy tính của ba lưới nối đất điển hình trong điện trở suất đất đồng nhất, các dữ liệu được hiển thị trong Bảng 11 đã
thu được. Các lưới điện đã được tất cả các đối xứng hình lưới vuông với không thanh mặt đất và song song bằng
khoảng cách giữa các dây dẫn. Các góc Em đã được tính toán ở trung tâm của lưới góc. Trường hợp xấu nhất thực tế Em
xảy ra hơi off-trung tâm (phía góc của lưới điện), nhưng chỉ hơi cao hơn so với Em ở trung tâm
của lưới.
Như đã nêu trong Bảng 11, điện áp góc lưới nói chung là cao hơn nhiều so với trong lưới trung tâm. Đây
sẽ là sự thật trừ khi lưới điện là không đối xứng (có dự đoán, là hình chữ L, vv), có thanh mặt đất nằm trên
hoặc gần chu vi, hoặc có spacings dẫn cực kỳ không đồng dạng. Vì vậy, trong các phương trình cho các lưới
điện áp Em được đưa ra trong 16,5, chỉ có điện áp lưới tại trung tâm của lưới góc được sử dụng như là cơ sở của
quy trình thiết kế. Phân tích dựa trên các chương trình máy tính, được mô tả trong 16,8, có thể sử dụng điều này gần đúng góc
điện áp lưới, điện áp góc lưới thực tế, hoặc thực tế trường hợp xấu nhất cảm ứng điện áp tìm thấy bất cứ nơi nào trong
khu vực căn cứ làm cơ sở cho các quy trình thiết kế. Trong cả hai trường hợp, các tiêu chí ban đầu cho một thiết kế an toàn là
để hạn chế các lưới tính hoặc điện áp cảm ứng bên dưới cảm ứng điện áp chịu đựng được từ phương trình (32) hoặc
phương trình (33).
Trừ khi có quy định khác, phần còn lại của hướng dẫn này sẽ sử dụng thuật ngữ lưới điện áp (Em) có nghĩa là các
điện áp cảm ứng ở trung tâm của lưới góc. Tuy nhiên, điện áp lưới có thể không phải là trường hợp xấu nhất cảm ứng
điện áp nếu thanh mặt đất nằm gần chu vi, hoặc nếu khoảng cách lưới gần chu vi là nhỏ. Trong
những trường hợp này, điện áp cảm ứng ở góc của lưới điện có thể vượt quá điện áp góc lưới.