Bestimmung des Widerstands natürlich geerdeter Elektroden gegenüber Ableitströmen
Eine rechnerische Bestimmung des Widerstandes natürlich geerdeter Elektroden gegen Stromausbreitung ist nur sehr annähernd möglich. Der tatsächliche Widerstandswert aller natürlichen Erdungselektroden wird durch Messungen ermittelt, die nach Abschluss der Bau- und Installationsarbeiten durchgeführt werden. Stellt sich bei der Messung heraus, dass der tatsächliche Widerstandswert größer als der normierte Wert ist, wird eine zusätzliche Erdungsvorrichtung aus der erforderlichen Anzahl geerdeter Elektroden erstellt.
Die Anzahl der natürlichen Erdungselektroden, deren Stromausbreitungswiderstand in den Berechnungen näherungsweise geschätzt werden kann, umfasst Wasserversorgungs- und Bleikabelmäntel.
Ein Wasserversorgungssystem kann der Stromausbreitung nur einen sehr geringen Widerstand entgegensetzen, wenn es aus Stahlrohren ohne korrosionsbeständige Isolierung mit Schweißverbindungen besteht (Tabelle 1).
Länge des unterirdischen Rohrabschnitts, m Widerstand in Ohm für Rohrdurchmesser 1,5 2,5 4 6 100 0,47 0,35 0,28 0,23 500 0,37 0,29 0,4 0,19 1000 0,30 0,25 0,20 0,17 2000 0,26 0,20 0,17 0 .15 Sek. 1. Stromausbreitungswiderstand von in 200 cm Tiefe verlegten Metallrohrleitungen bei ρ = 1 x 104 Ohm x cm
Bei einem anderen Bodenwiderstand als 1 x 104 Ohm x cm müssen die in der Tabelle angegebenen Werte neu berechnet werden. Da das Wasserversorgungssystem im Sommer unterhalb der Gefrier- oder Austrocknungstiefe des Bodens verlegt wird, kann der Widerstand des Wasserversorgungssystems das ganze Jahr über als konstant angesehen werden.
Bleimäntel von im Boden verlegten Kabeln werden erst nach einer gewissen Betriebszeit zu natürlichen Erdungsgeräten, wenn durch die allmähliche Zerstörung des Jutemantels die Metallmäntel der Kabel in direkten Kontakt mit dem Boden kommen. Der Widerstand gegen Stromausbreitung der Bleimäntel von Kabeln, die längere Zeit im Boden liegen, kann anhand der Tabelle näherungsweise ermittelt werden. 2.
Länge des Erdkabelabschnitts, in m Streuungswiderstand in Ohm mit Kabelquerschnitt, in mm2 16-35 50-95 120 und höher 50 2,1 1,6 1,2 100 2,0 1,5 1 ,1 200 1,8 1,4 1,0 500 1,4 1,1 0,8 1000 1,2 0,9 0,7
Abschnitt. 2. Stromausbreitungswiderstand von Bleimänteln von in 70 cm Tiefe verlegten Kabeln bei ρ = 1 x 104 Ohm x cm
In der Tabelle angegeben.2 Werte müssen proportional ρ neu berechnet und mit dem durch die Tabelle ermittelten Saisonalitätsfaktor multipliziert werden. 3.
Klimazone Saisonalitätsfaktor I 7 II 4 III 2 IV 1,5
Abschnitt. 3. Durchschnittswerte der Saisonalitätskoeffizienten
Bei mehreren Kabeln im selben Graben ergibt sich der Gesamtwiderstand ihrer Bleimäntel gegen Ausbreitungsstrom unter Berücksichtigung der Wirkung der gegenseitigen Abschirmung durch den Ausdruck:
wobei Ro.k der Widerstand gegen Stromausbreitung des Bleimantels eines Kabels ist, n die Anzahl der Kabel in einem Graben.
Der Gesamtwiderstand natürlich geerdeter Elektroden gegen die Stromausbreitung wird durch die Formel bestimmt:
wo R.c – Ausbreitungswiderstand einzelner geerdeter Elektroden, einschließlich einzelner Zweige verzweigter Rohrleitungen.