«Акула»
Ну и замыкает наш список лучших программ для расчета заземления программный комплекс энергетика под названием «Акула», благодаря которому можно рассчитывать:
- заземляющие устройства;
- молниезащиту;
- характеристики защитных аппаратов;
- потери напряжения до 1 кВ;
- мощность объектов, а также электрокотлов и кондиционеров;
- сечение проводки;
- освещенность в помещении;
Интерфейс также интуитивно понятен и представлен на русском языке:
«Акула» доступна для бесплатного скачивания, поэтому найти ее в просторах интернета не составит труда. Напоследок рекомендуем просмотреть очень полезное видео по теме:
На этом наш обзор заканчивается. Надеемся, предоставленные программы для расчета заземления пригодились вам и помогли в организации защитного контура.
Расчет параметров проводников
Длина металлических стержней важна, поскольку влияет на эффективность системы защиты. Имеет значение и длина элементов металлосвязи. Кроме того, от длины металлических деталей зависят расход материала и общие затраты на обустройство заземления.
Сопротивление вертикальных электродов определяется их длиной. Другой параметр — поперечные размеры — не влияет существенным образом на качество защиты. И все же сечение проводников регулируется Правилами устройства электроустановок, так как данная характеристика важна с точки зрения устойчивости к коррозии (электроды должны служить 5 – 10 лет).
При соблюдении прочих условий существует правило: чем больше металлических изделий участвует в схеме, тем выше безопасность контура. Работы по организации заземления довольно трудоемкие: чем больше заземлителей, тем больше земляных работ, чем длиннее стержни, тем глубже их нужно забивать.
Что выбрать: количество электродов или их длину — решать организатору работ. Однако на этот счет есть определенные правила:
- Стержни необходимо устанавливать ниже горизонта сезонного промерзания по крайней мере на 50 сантиметров. Это позволит отстранить сезонные факторы от влияния на эффективность системы.
- Дистанция между вертикально установленными заземлителями. Расстояние определяется конфигурацией контура и длиной стержней. Для выбора правильной дистанции нужно воспользоваться соответствующей справочной таблицей.
Нарезанный металлопрокат вбивают в грунт на 2,5 – 3 метра при помощи кувалды. Это довольно трудоемкая задача, даже если учесть, что из указанной величины нужно вычесть примерно 70 сантиметров глубины траншеи.
К расчету защитного заземления
Возможные пределы колебаний | При влажности 10 – 20% к массе грунта | |
Глина | 8 – 70 | 40 |
Суглинок | 40 – 150 | 100 |
Песок | 400 – 700 | 700 |
Супесок | 150 – 400 | 300 |
Торф | 10 – 30 | 20 |
Чернозем | 9 – 53 | 20 |
Садовая земля | 30 – 60 | 40 |
Каменистый | 500 – 800 | — |
Скалистый | 104 – 107 | — |
Вода: | ||
0,2 – 1 | — | |
Речная | 10 – 100 | — |
Прудовая | 40 – 50 | — |
Грунтовая | 20 – 70 | — |
в ручьях | 10 – 60 | — |
в
Число заземлителей | ||||||
Электроды размещены в ряд (рис. 1.6, а) | Электроды размещены по контуру (рис. 1.6, б) | |||||
2 | 0,85 | 0,91 | 0,94 | — | — | — |
4 | 0,73 | 0,83 | 0,89 | 0,69 | 0,78 | 0,85 |
6 | 0,65 | 0,77 | 0,85 | 0,61 | 0,73 | 0,8 |
10 | 0,59 | 0,74 | 0,81 | 0,56 | 0,68 | 0,76 |
20 | 0,48 | 0,67 | 0,76 | 0,47 | 0,63 | 0,71 |
40 | — | — | — | 0,41 | 0,58 | 0,66 |
60 | — | — | — | 0,39 | 0,55 | 0,64 |
100 | — | — | — | 0,36 | 0,52 | 0,62 |
г
Отношение расстояний между вертикальными электродами к их длине | Число вертикальных электродов | |||||||
2 | 4 | 6 | 10 | 20 | 40 | 60 | 100 | |
Вертикальные электроды размещены в ряд | ||||||||
1 | 0,85 | 0,77 | 0,72 | 0,62 | 0,42 | — | — | — |
2 | 0,94 | 0,80 | 0,84 | 0,75 | 0,56 | — | — | — |
3 | 0,96 | 0,92 | 0,88 | 0,82 | 0,68 | — | — | — |
Вертикальные электроды размещены по контуру | ||||||||
1 | — | 0,45 | 0,40 | 0,34 | 0,27 | 0,22 | 0,20 | 0,19 |
2 | — | 0,55 | 0,48 | 0,40 | 0,32 | 0,29 | 0,27 | 0,23 |
3 | — | 0,70 | 0,64 | 0,56 | 0,45 | 0,39 | 0,36 | 0,33 |
Характеристика климатической зоны | ||||
I | II | III | IV | |
Средняя многолетняя низшая температура (январь), С | От – 20 до – 15 | От – 14 до – 10 | От – 10 до 0 | От 0 до + 5 |
Средняя многолетняя высшая температура (июль), С | 0т + 16 до + 18 | От + 18 до + 22 | От + 22 до +24 | От + 24 до + 26 |
Среднегодовое количество осадков, см | 40 | 50 | 50 | 30 – 40 |
Продолжительность замерзания вод, дни | 190 – 170 | 150 | 100 |
Климатическая зона по табл.4 | Условная толщина слоя сезонных изменений, м | Влажность земли во время измерений ее сопротивления | ||
Повышенная | Нормальная | Малая | ||
I | 2,2 | 7,0 | 4,0 | 2,7 |
II | 2,0 | 5,0 | 2,7 | 1,9 |
III | 1,8 | 4,0 | 2,0 | 1,5 |
IV | 1,6 | 2,5 | 1,4 | 1,1 |
Климатическая зона потабл. 4 | Состояние земли во время измерений ее сопротивления при влажности | ||
Повышенной | Нормальной | Малой | |
Вертикальный электрод длиной 3 м | |||
I | 1,9 | 1,7 | 1,5 |
II | 1,7 | 1,5 | 1,3 |
III | 1,5 | 1,3 | 1,2 |
IV | 1,3 | 1,1 | 1,0 |
Вертикальный электрод длиной 5 м | |||
I | 1,5 | 1,4 | 1,3 |
II | 1,4 | 1,3 | 1,2 |
III | 1,3 | 1,2 | 1,1 |
IV | 1,2 | 1,1 | 1,0 |
Горизонтальный электрод длиной 10 м | |||
I | 9,3 | 5,5 | 4,1 |
II | 5,9 | 3,5 | 2,6 |
III | 4,2 | 2,5 | 2,0 |
IV | 2,5 | 1,5 | 1,1 |
Горизонтальный электрод длиной 50 м | |||
I | 7,2 | 4,5 | 3,6 |
II | 4,8 | 3,0 | 2,4 |
III | 3,2 | 2,0 | 1,6 |
IV | 2,2 | 1,4 | 1,12 |
№п/п | Трансформаторная подстанция напряжением U, кВ | Размеры здания | Расчетное сопротивление естественного заземлителя, Rе, Ом | Протяженность линии электропередач | Параметры вертикального электрода | Параметры горизонтального электрода | Удельное сопротивление земли измеренное, Ом м | Климатическая зона | |||
Длина L, м | Ширина В, м | lК.Л. ,км | LВ.Л., км | Длина lВ, м | Диаметр d, м | Сечение полосы, мм2 | |||||
1 | 6/ 0,4 | 24 | 12 | 15 | 70 | 65 | 5 | 12 | 4 х 40 | 120 | I |
2 | 10/ 6 | 24 | 12 | 18 | 45 | 70 | 3 | 14 | 4 х 40 | 110 | II |
3 | 10/ 0,4 | 18 | 6 | 17 | 50 | 60 | 3 | 12 | 6 х 56 | 130 | III |
4 | 6/ 0,4 | 12 | 12 | 19 | 85 | 75 | 5 | 14 | 8 х 60 | 70 | IV |
5 | 10/ 6 | 24 | 18 | 13 | 92 | 63 | 5 | 12 | 4 х 32 | 80 | I |
6 | 10/ 6 | 18 | 12 | 16 | 75 | 54 | 5 | 14 | 6 х 60 | 110 | II |
7 | 6/ 0,4 | 12 | 18 | 18 | 84 | 65 | 3 | 12 | 6 х 50 | 90 | III |
8 | 10/ 0,4 | 30 | 12 | 16 | 73 | 68 | 5 | 14 | 4 х 48 | 114 | IV |
9 | 10/ 0,6 | 30 | 18 | 14 | 82 | 74 | 5 | 16 | 4 х 32 | 70 | I |
10 | 6/ 0,4 | 18 | 12 | 12 | 91 | 69 | 3 | 12 | 6 х 48 | 160 | II |
11 | 10/ 0,4 | 18 | 12 | — | 49 | 38 | 5 | 16 | 4 х 50 | 162 | III |
12 | 10/ 6 | 24 | 12 | 14 | 94 | 65 | 5 | 17 | 6 х 56 | 90 | IV |
13 | 10/ 0,4 | 24 | 18 | — | 78 | 65 | 3 | 18 | 8 х 50 | 80 | I |
14 | 6/ 0,4 | 12 | 6 | 18 | 73 | 62 | 5 | 19 | 4 х 56 | 162 | II |
15 | 10/ 6 | 18 | 12 | 10 | 86 | 63 | 5 | 20 | 8 х 48 | 150 | III |
16 | 10\ 0,4 | 12 | 18 | 11 | 93 | 54 | 3 | 22 | 4 х 56 | 122 | IV |
17 | 6/ 0,4 | 18 | 12 | 12 | 99 | 86 | 5 | 14 | 8 х 25 | 160 | I |
18 | 10/ 0.4 | 24 | 12 | 17 | 75 | 53 | 5 | 15 | 4 х 56 | 120 | II |
19 | 10/6 | 12 | 6 | 19 | 73 | 54 | 5 | 16 | 8 х 32 | 110 | III |
20 | 6/ 0,4 | 18 | 12 | 13 | 92 | 68 | 5 | 18 | 4 х 48 | 190 | IV |
5. Расчет защитного заземления
Нормы сопротивления заземления
Идеальное сопротивление заземления равно нулю, но таких данных добиться практически невозможно. Поэтому было создано нормирование данных величин, опубликованных в правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Данные нормы сопротивления подходят для грунта, способствующего наилучшему растеканию электрического тока – глина, суглинок, торф. Также показатель сопротивления зависит от погоды и климата на местности монтажа защитного устройства.
Так, согласно ПУЭ для жилищ частного сектора, следует иметь заземление локализованного значения с указанными данными составляющими не более 30 Ом., при подключении электрической сети 220/380 Вольт.
В не зависимости от погодных условий значение сопротивления должно соответствовать таким показателям: 2 Ома для 380 Вольт однофазного тока и 660 Вольт трехфазного тока; 4 Ома для 220 Вольт однофазного тока и 380 Вольт трехфазного тока; 8 Ом для 127 Вольт однофазного тока и 220 Вольт трехфазного тока.
Заземлителю, проходящего вблизи от нейтрали трансформатора или генератора, должно принадлежать сопротивление: не более 15 Ом для напряжения 380 Вольт однофазного тока и 660 Вольт трехфазного тока; не более 30 Ом для напряжения 220 Вольт однофазного тока и 380 Вольт трехфазного тока; не более 60 Ом для напряжения 127 Вольт источника однофазного тока и 220 Вольт источника трехфазного тока.
Проверка заземляющих устройств
Чтобы поддерживать заземляющие устройства в надлежащем техническом состоянии, необходимы регулярные проверки оборудования. В перечень проверочных мероприятий входят следующие действия:
- Внешний осмотр наземной части оборудования.
- Тестирование наличия электроцепи между заземляющим устройствам и подзащитными компонентами.
- Замер сопротивления контура.
- Мониторинг пробивных трансформаторных предохранителей.
- Тестирование надежности соединений с естественными заземлительными устройствами.
- Замеры сопротивления петли фаза–ноль.
- Измерение удельного сопротивления земли для опор линий электропередачи, если напряжение превышает 1 кВт.
- Вскрытие почвы в отдельных местах для визуального контроля за элементами системы.
Проверка присутствия электроцепи между заземлением и защищаемым электрооборудованием осуществляется для подтверждения непрерывности и надежности системы. В ней недопустимы обрывы или некачественные контакты. В простых сетях (без больших разветвлений) сопротивление переходных контактов замеряют непосредственно между защитным и защищаемым элементом системы. Для сложных сетей используется другая тактика: вначале делается замер между заземлителем и отдельными частями магистрали, а уже затем — между участками и заземленными элементами.
Для измерений используют специальный аппарат — омметр (например, М-372). Также применяют измерительные мосты (типы приборов — УМВ, МMB, MBУ) или измерительное устройство типа МC-08. Непосредственно замеры сопротивления заземляющего контура выполняют измерителями М-416б ИСЗ-01, МС-08, М-1103.
Чтобы защитить электросети (до 1 кВт) с отведенной от земли нейтралью от перенапряжений, трансформаторы оснащают пробивными предохранителями. Надежность функционирования предохранителей зависит от правильности сборки и регулярного контроля за их техническим состоянием. В связи с этим проверка предохранителей проводится как при пусковых работах, так и при ремонте оборудования или перестановке данных устройств. Также предохранители проверяются при наличии предположения об их возможном срабатывании.
В случае повреждения участка и если показатель тока однофазного замыкания 1К соответствует следующему ниже условию, сеть отключается.
Чтобы определить ток однофазного замыкания, делают замер полного сопротивления электроцепи однофазного замыкания на корпус устройства или грунт. Самым простым способом измерения считается замер сопротивления петли ноль–фаза. Для этого используют вольтметр и амперметр.
Все устройства, используемые для измерений, должны иметь технический паспорт. В документе указывается схема заземления, результаты последних замеров и проверок состояния системы, данные о действиях, осуществленных при проведении ремонтных работ и внесенных изменениях.
Строить или не строить?
В уже изрядно забытую пору скудного количества бытовых электроприборов владельцы частных домов редко «баловались» устройством заземления. Считалось, что с задачей отведения утечки электричества превосходно справятся естественные заземлители, такие как:
- стальные или чугунные трубопроводы, если вокруг них не уложена изоляция, т.е. имеется непосредственный плотный контакт с почвой;
- стальная обсадка водяной скважины;
- металлические опоры оград, фонарей;
- свинцовая оплетка подземных кабельных сетей;
- арматура фундаментов, колонн, ферм, заглубленных ниже горизонта сезонного промерзания.
Обратите внимание, что алюминиевая оболочка подземных кабельных коммуникаций не может использоваться в качестве элемента заземления, т.к. покрыта антикоррозионным слоем. Защитное покрытие препятствует рассеиванию тока в грунте
Защитное покрытие препятствует рассеиванию тока в грунте.
Оптимальным естественным заземлителем признан стальной водопровод, проложенный без изоляции. Благодаря значительной протяженности минимизируется сопротивление току растекания. К тому же наружный водопровод укладывают ниже отметки уровня сезонного промерзания. Значит, на параметры сопротивления не будут влиять морозы и засушливая летняя погода. В эти периоды уменьшается влажность грунта, и, как следствие, увеличивается сопротивление.
Стальной каркас подземных железобетонных конструкций может служить элементом системы заземления, если:
- с глинистым, суглинистым, супесчаным и влажным песчаным грунтом контактирует достаточная по нормам ПУЭ площадь;
- в период сооружения фундамента арматура в двух или более местах была выведена на дневную поверхность;
- стальные элементы данного естественного заземления были соединены между собой сваркой, а не проволочной связкой;
- сопротивление арматуры, играющей роль электродов, рассчитано согласно требованиям ПУЭ;
- установлена электрическая связь с заземляющей шиной.
Без соблюдения перечисленных условий подземные ж/б сооружения не смогут выполнить функцию надежного заземления.
Из всего набора вышеперечисленных естественных заземлителей расчетам подлежат только подземные ж/б конструкции. Точно вычислить сопротивление растеканию тока трубопроводов, металлической брони и каналов подземных силовых сетей не представляется возможным. Особенно если их прокладка осуществлялась пару десятилетий назад, и поверхность существенно изъедена коррозией.
Эффективность естественных заземлителей определяется путем банальных измерений, для производства чего нужно вызвать сотрудника местной энергослужбы. Показания его прибора подскажут, нужен или нет владельцу загородной собственности повторный заземляющий контур в качестве дополнения к существующим мерам заземления, выполненным компанией-поставщиком электроэнергии.
При наличии на участке естественных заземлителей с соответствующими нормам ПУЭ значениями сопротивления, устраивать защитное заземление нецелесообразно. Т.е. если прибор «агента» энергоуправления показал меньше 4 Ом, организацию контура заземления можно отложить «на потом». Однако лучше перестраховаться и предупредить вероятные риски, для чего и сооружается искусственное заземляющее устройство.
Исходные данные для расчета заземления
Перед началом обустройства заземления расчет которого нужно провести, необходимо заранее определиться с такими исходными данными, как:
- Линейные размеры забиваемых в грунт стальных штырей.
- Расстояние между ними (шаг монтажа).
- Допустимая глубина погружения.
- Характеристики почвы в месте обустройства заземления.
При его определении важно помнить о том, что он сильно отличается от места к месту и в значительной степени зависит от климатической зоны, к которой относится регион. Помимо этих данный придется учесть конфигурацию и материал заготовок, из которых сваривается готовое сооружение (либо обычный стальной уголок, либо медная широкая полоска)
Согласно ПУЭ минимальные размеры элементов для треугольной или линейной контурной конструкции должны быть:
- полоса – сечение 48 мм2;
- уголок 4х4 мм;
- круглый брусок – сечение 10 мм2;
- стальная труба диаметром 2,5 см со стенками толщиной не менее 3,5 мм.
В соответствие с этими требованиями ее выбирают не менее 2-2,5 метра. Расстояние между соседними точками погружения стержней должно быть кратным их длине. В зависимости от размеров и конфигурации площадки для обустройства ЗУ элементы конструкции устанавливаются либо в ряд, либо в виде правильного треугольника (иногда для этого выбирается квадратная форма). Используемые в этом случае методики расчета различных вариантов ЗУ ставят своей задачей получение данных по числу стержней и параметрам соединительной полосы (ее длины и сечения).
Экономное расходование материала
Так как сечение металла — не самый важный параметр, рекомендуется приобретать материал с наименьшей площадью сечения. Однако при этом нужно оставаться в пределах минимально рекомендуемых значений. Наиболее экономичные (но способные выдержать удары кувалды) варианты металлоизделий:
- трубы диаметром 32 миллиметра и толщиной стенок от 3 миллиметров;
- уголок равнополочный (сторона — 50 или 60 миллиметров, толщина — 4 или 5 миллиметров);
- круглая сталь (диаметр от 12 до 16 миллиметров).
В качестве металлосвязи оптимальным выбором станет полоса из стали толщиной 4 миллиметра. В качестве альтернативы подойдет 6-миллиметровый стальной прут.
Наружный участок заземления можно изготовить из 4-миллиметровой полосы (ширина — 12 миллиметров).
Задачи функциональной защиты
Функциональное заземление не обеспечивает безопасность, как следует из названия, вместо этого оно создает бесперебойную работу электрических систем и оборудования. Функциональное заземление рассеивает токи и источники помех на земные тестовые адаптеры, антенны и другие устройства, которые принимают радиоволны.
Они определяют общие опорные потенциалы между электрооборудованием и устройствами и, таким образом, предотвращают различные сбои в частных домах, например, такие как мерцание телевизора или света. Функциональное заземление никогда не может выполнять задачи защитного.
Все требования по защите от поражения электрическим током можно найти в государственных стандартах. Создание защитного заземления является жизненно важным и поэтому всегда имеет приоритет над функциональным.
Строить или не строить?
В уже изрядно забытую пору скудного количества бытовых электроприборов владельцы частных домов редко «баловались» устройством заземления. Считалось, что с задачей отведения утечки электричества превосходно справятся естественные заземлители, такие как:
- стальные или чугунные трубопроводы, если вокруг них не уложена изоляция, т.е. имеется непосредственный плотный контакт с почвой;
- стальная обсадка водяной скважины;
- металлические опоры оград, фонарей;
- свинцовая оплетка подземных кабельных сетей;
- арматура фундаментов, колонн, ферм, заглубленных ниже горизонта сезонного промерзания.
Обратите внимание, что алюминиевая оболочка подземных кабельных коммуникаций не может использоваться в качестве элемента заземления, т.к. покрыта антикоррозионным слоем
Защитное покрытие препятствует рассеиванию тока в грунте.
Оптимальным естественным заземлителем признан стальной водопровод, проложенный без изоляции. Благодаря значительной протяженности минимизируется сопротивление току растекания. К тому же наружный водопровод укладывают ниже отметки уровня сезонного промерзания. Значит, на параметры сопротивления не будут влиять морозы и засушливая летняя погода. В эти периоды уменьшается влажность грунта, и, как следствие, увеличивается сопротивление.
Стальной каркас подземных железобетонных конструкций может служить элементом системы заземления, если:
- с глинистым, суглинистым, супесчаным и влажным песчаным грунтом контактирует достаточная по нормам ПУЭ площадь;
- в период сооружения фундамента арматура в двух или более местах была выведена на дневную поверхность;
- стальные элементы данного естественного заземления были соединены между собой сваркой, а не проволочной связкой;
- сопротивление арматуры, играющей роль электродов, рассчитано согласно требованиям ПУЭ;
- установлена электрическая связь с заземляющей шиной.
Без соблюдения перечисленных условий подземные ж/б сооружения не смогут выполнить функцию надежного заземления.
Из всего набора вышеперечисленных естественных заземлителей расчетам подлежат только подземные ж/б конструкции. Точно вычислить сопротивление растеканию тока трубопроводов, металлической брони и каналов подземных силовых сетей не представляется возможным. Особенно если их прокладка осуществлялась пару десятилетий назад, и поверхность существенно изъедена коррозией.
Эффективность естественных заземлителей определяется путем банальных измерений, для производства чего нужно вызвать сотрудника местной энергослужбы. Показания его прибора подскажут, нужен или нет владельцу загородной собственности повторный заземляющий контур в качестве дополнения к существующим мерам заземления, выполненным компанией-поставщиком электроэнергии.
При наличии на участке естественных заземлителей с соответствующими нормам ПУЭ значениями сопротивления, устраивать защитное заземление нецелесообразно. Т.е. если прибор «агента» энергоуправления показал меньше 4 Ом, организацию контура заземления можно отложить «на потом». Однако лучше перестраховаться и предупредить вероятные риски, для чего и сооружается искусственное заземляющее устройство.
«Заземление»
Еще один программный продукт, чье название говорит само за себя. Как и в предыдущих двух программках, в этой можно без проблем разобраться, т.к. интерфейс простейший и представлен на русском языке. Последняя версия программы (v3.2) позволяет не только осуществлять расчет ЗУ, но и оценивать возможность использования ЖБ фундаментов промышленных зданий в качестве защитного контура. Помимо этого программа может помочь выбрать сечение ГЗШ, PE-проводника, а также проводников системы уравнивания потенциалов. Еще одна полезная функциональная возможность продукта – расчет напряжения прикосновения и шагового напряжения. Интерфейс вы уже встречали немного выше, выглядит он следующим образом:
Дело в том, что создатели этой программки одновременно являются и создателями «Электрик», поэтому вы можете скачать один из предоставленных в ассортименте продуктов.
Виды заземляющих конструкций
Для организации заземления используются проводники из металлоконструкций различной формы (балка, труба, уголок и так далее). Эти базисные элементы могут быть использованы в одной из трёх основных систем:
- С использование одиночного глубинного заземлителя;
- Монтаж комплексной модульной конструкции;
- Организация электролитического заземления.
Вне зависимости от типа выбранной конструкции, её сопротивление должно укладываться в определённые рамки. Для трёхфазной сети на 380 Вольт сопротивление заземления должно составлять не более 4 Ом. Более распространённая однофазная сеть на 220 Вольт потребует не более 8 Ом. Также предварительные расчёты позволяют заранее определиться с количеством необходимых материалов, что даёт возможность существенно сэкономить.
«Электрик»
Первый программный продукт, который хотелось бы рассмотреть, называется «Электрик». Мы уже говорили о нем, когда рассматривали лучшие программы для расчета сечения кабеля. Так вот и с вычислениями параметров заземляющего контура «Электрик» может запросто справиться. Преимущество данного продукта заключается в том, что он достаточно прост в использовании, русифицирован и к тому же есть возможность бесплатного скачивания. Увидеть интерфейс программы вы можете на скриншотах ниже:
Все, что вам нужно – задать исходные данные, после чего нажать кнопку «Расчет контура». В результате вы получите не только подробную методику вычислений с используемыми формулами, но и чертеж, на котором будет изображен готовый контур заземления. Что касается точности расчетных работ, то тут мы рекомендуем использовать только самые последние версии программы, т.к. в устаревших версиях множество недоработок, которые были устранены со временем. Если вам нужно рассчитать заземляющий контур для частного дома либо более серьезных сооружений, к примеру, котельной либо подстанции, рекомендуем использовать данный продукт.
Расчет заземления в программе Электрик показан на видео:
Пример расчёта заземляющего устройства РУ 6-35 кВ
Рассчитать заземляющее устройство подстанции 35/6 кВ. Длина электрически связанных линий 35 кВ — 50 км, 6 кВ — 20 км.
На подстанции используется общее заземляющее устройство на напряжении до и выше 1000 В. Естественных заземлителей нет. Грунт — чернозём (р=50 Ом м). Площадь подстанции (18×8) м2. План заземляющего устройства показан на рис. 1. Рис. 1
для РУ-6 кВ
1. Определяем сопротивление заземляющего устройства для РУ-35 кВ Учитывая, что заземляющее устройство общее для РУ до 1000 В и выше 1000 В, принимаем R3=4 Ом.
2. Заземляющее устройство намечаем в виде контура из полосы 40×4 мм, проложенной на глубине 0,7 м вокруг подстанции и вертикальных стержней длиной 5 м и диаметром 12 мм на расстоянии 5 м друг от друга. Общая длина полосы 60 м, предварительно принимаем количество стержней.— 12.
9. Определим результирующее сопротивление заземляющего устройства.
Сопротивление вертикальных заземлителей Сопротивление горизонтальной полосы Сопротивление заземляющего устройства
Цель расчета защитного заземления
Обустраиваемое на стороне потребителя заземляющее устройство предназначено для защиты не только персонала, обслуживающего электроустановки, но и рядовых пользователей.
Полноценный расчет заземления гарантирует образование надежного контакта защитного устройства с землей, приводящего к растеканию тока и снижению уровня опасного напряжения.
Таким образом, назначение расчета заземляющих устройств – создание условий, исключающих риск поражения живых организмов высоким потенциалом путем его снижения в точке замыкания. В отсутствие хорошо просчитанного и функционального заземлителя любое прикосновение к корпусу поврежденного оборудования равнозначно прямому контакту с фазной жилой.
Это интересно: Мигает свет, если включаешь светодиодную ленту: что делать?
5.3.1 РЕ проводники. В качестве РЕ проводников в электроустановках напряжением до 1 кВ могут использоваться:
1.) специально предусмотренные проводники: жилы многожильных кабелей; изолированные или неизолированные провода в общей оболочке с фазными проводами; стационарно проложенные изолированные или неизолированные проводники;
2.) открытые проводящие части электроустановок: алюминиевые оболочки кабелей; стальные трубы электропроводок; металлические оболочки и опорные конструкции шинопроводов.
Не допускается использовать в качестве РЕ
проводников: металлические оболочки изоляционных трубок и трубчатых проводов; несущие тросы при тросовой проводке; металлорукава; а так же свинцовые оболочки проводов и кабелей; трубопроводы газоснабжения и другие трубопроводы горючих веществ, трубы канализации и центрального отопления; водопроводные трубы при наличии на них изолирующих вставок.
Использование специально предусмотренных защитных проводников для иных целей не допускается.
Наименьшие сечения защитных проводников должны быть равны сечению фазных проводников при сечении фазных проводников менее 16 мм2, при сечении фазных от 16 до 35 мм2 — 16 мм2, при сечении фазных более 35 мм2 — половине фазного.
Минимальные сечения медных проводников РЕ
должно быть не менее 2.5 мм2 – при наличии механической защиты и 4 мм2 — при её отсутствии.
Что важно знать
Заземление дома необходимо для того чтобы снизить напряжение соприкосновения до неопасного показателя. Благодаря ему потенциал направляется в землю и защищает человека от поражения электрическим током. В ПУЭ (Глава 1.7, п. 1.7.62.) указывается, что частный дом должен иметь сопротивление растекания при трехфазном питании 4 и 8 Ом (первое значение при 380 В, второе – 220 В), а при однофазном – 2 и 4 Ом.
Количество заземлителей необходимо выбрать таким образом, чтобы обеспечить нормативное сопротивление растеканию электрического тока. Чем меньше сопротивление — тем лучше, таким образом обеспечивается эффективность действия заземляющего устройства при выполнении функций защиты от действия электрического тока.
Электроды изготавливаются из меди, оцинкованной и черной стали. Профили сечения указаны на рисунке ниже:
Самостоятельное изготовление
После подготовки всех необходимых материалов и выбора подходящего места для обустройства заземления можно переходить к непосредственным операциям по сборке заземляющего контура. На подготовительной стадии нарезаются трубные или другие профильные отрезки, размер которых выбирается на 20-30 см больше расчётного (это нужно для компенсации изгиба вершины заготовки при её вбивании в землю).
Одновременно с подготовкой точечных штыревых заземлителей начинается этап земляных работ, состоящих в подготовке канавок со скошенными краями (для лучшего удерживания грунта от осыпания).
Порядок производимых при земляных работах операций выглядит следующим образом:
- Сначала подготавливается (расчищается) площадка под будущий контур заземления и делается его разметка;
- Затем по уже нанесённой разметке выкапываются канавки глубиной 70-80 см и шириной порядка 50 см (глубина выбирается из соображения минимальной коррозии металлосвязей);
- После этого нарезанные по длине штыри забиваются в намеченных точках так, чтобы над поверхностью выступало около 20 см (смотрите фото ниже);
Обустройство заземляющего контура
- По завершении монтажа всех вертикальных элементов верхние их части срезаются, а контактные площадки тщательно зачищаются, после чего к ним привариваются металлосвязи;
- После того, как все сварочные швы остынут, они зачищаются болгаркой со шлифовальным диском, а затем окрашиваются специальной защитной краской на основе гудрона;
Обратите внимание! Покраске подвергаются лишь места образования сварных сочленений, наиболее подверженные коррозии
- Далее от ближайшей к жилому строению точки КЗ прокапывают канавку на ту же глубину, что была вырыта под металлосвязи (её ширина может быть чуть меньше, поскольку соединительная полоса делается цельной, не требующей проведения сварных работ);
- Затем в подготовленную траншею укладывается полоса металла с типоразмером не менее 25х4 мм, которая впоследствии приваривается к штырю или перемычке (металлосвязи);
- На заключительной стадии работ у самой стены дома уже проложенная металлическая полоса поднимается на высоту порядка 200 мм, где к ней на болт или сварку подсоединяется шина (провод), идущая на ГЗШ распределительного щитка (фото ниже).
Ввод заземления в дом
Для подключения готового заземления в действующую цепь электроснабжения потребуется ознакомиться с существующими схемами организации заземления.
Ввод в дом
На шину заземления распределительной системы контур заводится с помощью стальной полосы с типоразмером 24х4 мм или же медной и гибкой проволоки сечением 10 мм². В отдельных случаях, специально оговариваемых в ПУЭ, для этого допускается применять алюминиевый провод сечением 16 мм² (смотрите рисунок ниже).
Схема заведения заземления в щиток
При возможности выбора между предложенными выше вариантами предпочтение отдаётся медному проводу, имеющему наиболее подходящие для выполнения поставленной задачи характеристики.
В заключительной части обзора обратим внимание пользователей на то, что сделать заземляющий контур своими руками не очень просто, поскольку при проведении этих работ необходимо строгое соблюдение требований ПУЭ. Для тех, кто полностью не уверен в своих силах, всегда имеется «запасной» выход – пригласить представителей организации, специализирующейся на изготовлении заземлений