Подбираем схему контура
Чтобы определиться со схемой системы заземления и порядком расположения заземляющих устройств, нужно знать, какие бывают заземления. На выбор есть несколько вариантов конструкции: в форме треугольника, линейная и модульно-штыревая.
Треугольная конструкция – самый распространенный вариант. Для ее обустройства потребуется 3 стержня, три стальных проводника для их соединения и шина для объединения контура с распределителем.
Линейная схема используется в случае, если для строительства треугольного заземления открытого участка недостаточно или к защитной конструкции нужно подключить сразу несколько единиц оборудования. Модульный тип – это универсальное и самое простое решение. Готовые комплекты содержат в себе необходимые элементы, не требуют проведения сварочных работ и могут прослужить несколько десятков лет без потери качества.
Какие нужны исходные данные?
Электрическое заземление выполняет функцию системы защиты от поражения током человека и предотвращает перегрузку электроустановок. Перед началом ее строительства нужно заранее определиться с размером забиваемых штырей, расстоянием между ними, глубиной погружения стержней и параметрами почвы в месте, где ток из заземления будет растекаться. Также важно знать величину сопротивления грунта на участке. Это значение можно найти в таблице.
Существует множество внешних факторов, каждый из которых оказывает свое влияние на систему. По этой причине выполнить абсолютно точные расчеты не получится. Даже профессионалы в данной области предоставляют лишь ориентировочные данные и приблизительно определяют количество электродов. Это приводит к тому, что итоговое сопротивление установленного контура отличается от базового значения. Для устранения «разницы» монтируют дополнительные стержни с увеличенной длиной. При этом расчеты все-таки позволяют избавиться от лишних затрат и подобрать подходящую схему укладки системы.
Выполняем расчет элементов
Что является защитным заземлением? Это конструкция из вертикальных стержней, погруженных в грунт, соединенная с точкой сети, оборудованием или электроустановкой. Перед ее сборкой и монтажом необходимо определиться с параметрами всех используемых элементов. Для расчета одиночного стержня, который будет забит в землю на определенную глубину, используется формула:
Чтобы рассчитать суммарное сопротивление, можно применить следующую формулу:
Значение коэффициента использования горизонтальных и вертикальных заземлителей можно взять из таблицы:
Данные формулы и таблицы помогут выполнить расчеты. Если вы не понимаете, как сделать правильное заземление в частном доме или на другом объекте, вы всегда можете воспользоваться бесплатными калькуляторами в Интернете или доверить эту задачу профессионалам.
Реальный пример расчета заземления
Рассмотрим расчет контура на примере трансформаторной подстанции (КТП). Объект класса 10/0,4 кВ. Параметры: длина – 3,06 м, высота – 4,5 м и ширина 2,1 м. Контур будет расположен в суглинке с удельным сопротивлением в 100 Ом∙м. Рекомендуется использовать глубинное модульное заземление.
Согласно ПУЭ, для электрических установок напряжением выше 1 кВт в сетях с изолированной нейтралью сопротивление ЗУ должно быть не выше 4 Ом. Чтобы обеспечить необходимые требования, используем комплекс мероприятий:
- Монтируем 2 электрода по 10,5 метров и один длиной 9 метров. Вертикальные стержни объединяем омедненной стальной полосой 30х4 мм на глубине 0,5 метров;
- К стене здания протягиваем трехметровый заземлитель в виде омедненной полосы 30х4 мм.
Расчеты сопротивления горизонтального электрода:
Расчеты вертикального электрода:
Расчет полного сопротивления заземляющего устройства:
Подставим значения в формулы:
В итоге получаем, что расчетное сопротивление составляет 3,68 Ом. Для реализации проекта потребуется универсальный комплект заземления и омедненная стальная полоса.
ИНН 7715777616
КПП 1097746613161