Заземляющий контур
Конструкция контура заземления, виды используемых материалов, ограничены условиями, которые содержатся в документах, к примеру, в ПУЭ, правилах устройства электроустановок.
Заземляться должны все без исключения электроустановки, как на подстанции, так и на предприятии или в быту.
Наиболее распространенной конструкцией заземляющего контура является один или несколько металлических штырей (заземлителей), заглубленных в землю и соединенных между собой сварным соединением. При помощи металлического проводника контур заземления соединяется с заземляемыми устройствами.
Контур заземления
В качестве заземлителей используются неокрашенные стальные или стальные обмедненные материалы, размеры которых не должны быть меньше приведенных ниже:
- Прокат круглый – диаметр не менее 12 мм;
- Уголок – не менее 50х50х4 мм;
- Трубы – диаметром не менее 25 мм с толщиной стенок не менее 4 мм.
Чем лучше проводимость заземлителей, тем эффективнее работает заземление, поэтому самый предпочтительный вариант – использование медных электродов, но на практике это не встречается, ввиду высокой стоимости меди.
Ничем не покрытая сталь имеет высокую коррозионную способность, особенно на границе влажного грунта и воздуха, поэтому определена минимальная толщина стенок металла (4 мм).
Оцинкованный металл хорошо сопротивляется коррозии, но не в случае протекания токов. Даже самый минимальный ток вызовет электрохимический процесс, в результате чего тонкий слой цинка прослужит минимальное время.
Современные системы заземления выполняются на основе обмедненной стали. Поскольку количество меди для изготовления невысоко, то стоимость готовых материалов ненамного превышает стальные, а срок службы многократно возрастает.
Заземлитель из уголка
Наиболее распространенными конструкциями контуров заземления являются треугольное или рядное размещение электродов. Расстояние между соседними электродами должно составлять 1.2-2 м, а глубина закладки – 2-3 м. Глубина закладки (длина электродов) во многом зависит от характеристик грунта. Чем выше его электрическое сопротивление, тем глубже должны залегать электроды. В любом случае эта глубина должна превышать глубину промерзания грунта, поскольку замерзший грунт имеет высокое омическое сопротивление. То же самое относится и к участкам земли с низкой влажностью.
Там, где возможно протекание токов высокого значения, к примеру, на подстанции или предприятии с мощным оборудованием, подход к выбору конструкции контура заземления и его расчет имеют очень большое значение для безопасности.
Устройство заземления ГРПШ
Соединение заземляющих проводников между собой производится сваркой по ГОСТ 5264-80. Длина сварного шва равна двойной ширине при прямоугольном сечении токоотвода. Заземление выполняется присоединением всех металлических нетоковедущих частей оборудования к заземляющему устройству. Защита от вторичных проявлений молнии, статического электричества и с целью уравнивания потенциалов выполняется присоединением, металлического корпуса технологического шкафа к системе уравнивания потенциалов. В соответствии с «Инструкцией по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (СО 153-34.21.122-2003) установка должна быть защищена от прямых ударов молнии, вторичных её проявлений и заноса высокого потенциала через наземные и подземные металлические коммуникации. Молниезащита ГРП осуществляется установкой молниеприемников высотой 10м.
Рис.4 Схема заземления в системе молниезащиты ГРПШ
Молниеотвод подключается к комбинированному заземляющему устройству, состоящему из горизонтальных (полоса 4х20) и вертикальных заземлителей (уголок 40х40х4).
Все металлические элементы выше поверхности земли покрыть краской БТ 177 по ГОСТ 5631-79* в два слоя по грунту ГФ 017 по ТУ 6-27-7-89.
Молниеотвод (h=10м) запроектирован из стальных труб по ГОСТ 10704-91. Фундамент под молниеотвод — монолитный железобетонный из бетона кл. В15, W4, F50, рабочая арматура класса А III, конструктивная- класса А I. Сводные конструктивные решения приведены в графической части ниже.
Программы для расчета заземления – обзор лучших
«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:
«Расчет заземляющих устройств»
Название второй программы говорит само за себя. Благодаря ей можно рассчитать не только контур заземления, но и молниезащиты, что также крайне необходимо. Интерфейс программки довольно простой, собственно, как и в рассмотренном выше аналоге. Выглядит форма для заполнения исходных данных следующим образом:
Если вам нужно выполнить простейший расчет заземляющего контура именно сейчас, можете воспользоваться нашим онлайн калькулятором расчета заземления. Точность вычислений конечно же уступает предоставленным в статье программным продуктам, однако все же приблизительные значения вы получите, на которые и стоит ориентироваться.
«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.
«ElectriCS Storm»
Более сложной в использовании программой, для работы с которой требуются навыки моделирования, является ElectriCS Storm. Использовать ее для вычислений заземляющего контура дома не целесообразно, т.к. вы скорее всего запутаетесь и рассчитаете все с ошибками. Мы рекомендуем работать с данным софтом профессионалам в области энергетики или же студентам ВУЗов пересекающихся специальностей.
Преимуществом данного программного продукта является то, что можно осуществлять проектирование заземляющего устройства (ЗУ) и тем самым выводить 3D модель готовых защитных контуров. Помимо этого функциональные возможности программы позволяют рассчитывать электромагнитную обстановку и заземление подстанций.
Все чертежи можно сохранять в dwg формате, благодаря чему потом их можно открыть в AutoCAD.
«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.
Рекомендуем также прочитать:
С какой целью необходимо произвести расчет защитного заземления
Расчет заземления производится для того, чтобы определить число металлических элементов, их рабочие характеристики, а также необходимый метраж полосы, которая их соединяет, для качественного производства заземляющего контура.
Пример расчета заземления
Сопротивление растекания тока одного вертикального металлического элемента определяется по формуле:
где – ρэкв — эквивалентное удельное сопротивление почвы, Ом•м; L – длина стержня, м; d – его диаметр, м; Т – интервал от поверхности почвы до середины металлического элемента контура, м.
Когда необходимо установить заземляющий контур в неоднородный грунт (двухслойный), равнозначное удельное сопротивление почвы вычисляется по формуле:
где – Ψ — сезонный климатический коэффициент; ρ1, ρ2 – удельное сопротивления верхнего и нижнего слоя почвы соответственно, Ом•м (таблица 1); Н – толщина верхнего слоя почвы, м; t — заглубление вертикального металлического элемента заземляющей конструкции (наименьшая глубина траншеи) t = 0.7 м.
Сведения о допустимых значениях сопротивления заземляющей конструкции в электрических узлах (агрегатов) до и выше 1000 Вольт
| Наибольшие допустимые значения Rз, Ом | Характеристика электрических узлов (агрегатов) |
| Rз < 0,5 | Для электрических агрегатов рабочими характеристиками выше 1000 Вольт и расчётным током замыкания на грунт Iз < 500А |
| Rз = 250 / Iз < 10 | Для электрических устройств рабочими характеристиками выше 1000 Вольт и расчётным током замыкания на грунт Iз < 500А |
| Rз = 125 / Iз < 10 | При условии, что заземляющая конструкция является общим для злектрических агрегатов рабочим напряжением до и выше 1000 Вольт и расчётном токе замыкания на грунт Iз < 500 |
| Rз < 2 | В электрических устройствах рабочими характеристиками 660/380 Вольт |
| Rз < 4 | В электрических агрегатах рабочими характеристиками 380/220 Вольт |
| Rз < 8 | В электрических агрегатах рабочими характеристиками 220/127 Вольт |
«ElectriCS Storm»
Более сложной в использовании программой, для работы с которой требуются навыки моделирования, является ElectriCS Storm. Использовать ее для вычислений заземляющего контура дома не целесообразно, т.к. вы скорее всего запутаетесь и рассчитаете все с ошибками. Мы рекомендуем работать с данным софтом профессионалам в области энергетики или же студентам ВУЗов пересекающихся специальностей.
Преимуществом данного программного продукта является то, что можно осуществлять проектирование заземляющего устройства (ЗУ) и тем самым выводить 3D модель готовых защитных контуров. Помимо этого функциональные возможности программы позволяют рассчитывать электромагнитную обстановку и заземление подстанций.
Все чертежи можно сохранять в dwg формате, благодаря чему потом их можно открыть в AutoCAD.
Это интересно: Как лудить провода – простой способ лужения
Пример расчета заземления
Сопротивление растекания тока одного вертикального заземлителя (стержня):
где – ρэкв — эквивалентное удельное сопротивление грунта, Ом·м; L – длина стержня, м; d – его диаметр, м; Т – расстояние от поверхности земли до середины стержня, м.
В случае установки заземляющего устройства в неоднородный грунт (двухслойный), эквивалентное удельное сопротивление грунта находится по формуле:
где – Ψ — сезонный климатический коэффициент (таблица 2); ρ1, ρ2 – удельное сопротивления верхнего и нижнего слоя грунта соответственно, Ом·м (таблица 1); Н – толщина верхнего слоя грунта, м; t — заглубление вертикального заземлителя (глубина траншеи) t = 0.7 м.
Так как удельное сопротивление грунта зависит от его влажности, для стабильности сопротивления заземлителя и уменьшения на него влияния климатических условий, заземлитель размещают на глубине не менее 0.7 м.
| Грунт | Удельное сопротивление грунта, Ом·м |
| Торф | 20 |
| Почва (чернозем и др.) | 50 |
| Глина | 60 |
| Супесь | 150 |
| Песок при грунтовых водах до 5 м | 500 |
| Песок при грунтовых водах глубже 5 м | 1000 |
Заглубление горизонтального заземлителя можно найти по формуле:
Монтаж и установку заземления необходимо производить таким образом, чтобы заземляющий стержень пронизывал верхний слой грунта полностью и частично нижний.
| Тип заземляющих электродов | Климатическая зона | |||
| I | II | III | IV | |
| Стержневой (вертикальный) | 1.8 ÷ 2 | 1.5 ÷ 1.8 | 1.4 ÷ 1.6 | 1.2 ÷ 1.4 |
| Полосовой (горизонтальный) | 4.5 ÷ 7 | 3.5 ÷ 4.5 | 2 ÷ 2.5 | 1.5 |
| Климатические признаки зон | ||||
| Средняя многолетняя низшая температура (январь) | от -20+15 | от -14+10 | от -10 до 0 | от 0 до +5 |
| Средняя многолетняя высшая температура (июль) | от +16 до +18 | от +18 до +22 | от +22 до +24 | от +24 до +26 |
Количество стержней заземления без учета сопротивления горизонтального заземления находится по формуле:
Rн — нормируемое сопротивление растеканию тока заземляющего устройства, определяется исходя из правил ПТЭЭП (Таблица 3).
| Характеристика электроустановки | Удельное сопротивление грунта ρ, Ом·м | Сопротивление Заземляющего устройства, Ом |
| Искусственный заземлитель к которому присоединяется нейтрали генераторов и трансформаторов, а также повторные заземлители нулевого провода (в том числе во вводах помещения) в сетях с заземленной нейтралью на напряжение, В: | ||
| 660/380 | до 100 | 15 |
| свыше 100 | 0.5·ρ | |
| 380/220 | до 100 | 30 |
| свыше 100 | 0.3·ρ | |
| 220/127 | до 100 | 60 |
| свыше 100 | 0.6·ρ |
Как видно из таблицы нормируемое сопротивления для нашего случая должно быть не больше 30 Ом. Поэтому Rн принимается равным Rн = 30 Ом.
Сопротивление растекания тока для горизонтального заземлителя:
Lг, b – длина и ширина заземлителя; Ψ – коэффициент сезонности горизонтального заземлителя; ηг – коэффициент спроса горизонтальных заземлителей (таблица 4).
Длину самого горизонтального заземлителя найдем исходя из количества заземлителей:
— в ряд; — по контуру.
а – расстояние между заземляющими стержнями.
Определим сопротивление вертикального заземлителя с учетом сопротивления растеканию тока горизонтальных заземлителей:
Полное количество вертикальных заземлителей определяется по формуле:
ηв – коэффициент спроса вертикальных заземлителей (таблица 4).
Коэффициент использования показывает как влияют друг на друга токи растекания с одиночных заземлителей при различном расположении последних. При соединении параллельно, токи растекания одиночных заземлителей оказывают взаимное влияние друг на друга, поэтому чем ближе расположены друг к другу заземляющие стержни тем общее сопротивление заземляющего контура больше.
Полученное при расчете число заземлителей округляется до ближайшего большего.
Расчет заземления по указанным выше формулам можно автоматизировать воспользовавшись для расчета специальной программой «Электрик v.6.6», скачать ее можно в интернете бесплатно.
MZ. Программа расчета и построения молниезащиты
#1
аваст непускает…
#2
я думаю, что это какито проблемы у аваста: NOD и comodo ничего не показывают.
PS дома программа прекрасно запускается под WIN8 (64bit)
#3
Очень радует DXF. Однако, не очень понятно, как учтено количество молний на кв. км по карте районирования.
#4
#5
>Nnaho … как учтено количество молний..
программа это и не учитывает. она выполняет расчет по заданной категории молниезащиты
> Dwarf Dew — проверьте почту
#6
аваст непускает…
Угроза: Win32:Evo-gen
#7
#8
> аваст непускает…
> Угроза: Win32:Evo-gen
мне очень жаль, но помочь ничем не могу
одно время дрвеб ругался на проги написанные на delphi, вот теперь оказывается аваст не дружит с тем, что компилит lazarus
—- http://vms.drweb.com/online/
Проверка:mz.exe
Версия антивирусного ядра:7.0.4.9250
Вирусных записей:4011276
Размер файла:528.50 КБ
MD5 файла:ed842a2631592203faac2acc724b3d0c
#9
ругается на вирус
#10
Спасибо, прога супер, единственное мне с масштабами не понятно. В результате в dxf масштаб зачем то делится на высоту и умножается на 30 ??? Не могли бы исправить что бы масштаб тупо умножался на 1000 — тоесть выдавал результат 1 к 1 в реальном масштабе в милиметрах.
Виды молниеприемников
Системы молниезащиты зданий могут выполняться по различным схемам. Чаще всего используются классические варианты со стержневыми молниеотводами, состоящими из стержней, соединенных с заземляющим контуром специальным проводником. Они отличаются простотой изготовления и надежностью в процессе эксплуатации. В других конструкциях основным элементом служит пространственная сетка, расположенная на крыше здания.
При прямом ударе молнии, она выполняет распределение и последующее гашение разряда. Натяжные системы работают по такому же принципу, что и стержневые конструкции, только принимающие проводники натягиваются по всему периметру крыши защищаемого объекта.
В конструкциях перечисленных схем используются стальные стержни, тросы или сетки, изготовленные из прутка диаметром не ниже 6 мм. Соединение узлов выполняется с помощью сварки. Натяжной защитный молниеотвод применяются на кровлях со сложной конфигурацией. Для пространственной сетки необходимо больше материалов, а их установка достаточно сложная, требующая знаний и практических навыков.
Каждый молниеотвод выбирается в индивидуальном порядке. Учитываются конструктивные особенности зданий и сооружений, их форма, размеры и расположение относительно друг друга. На основе этих данных делается расчет молниезащиты. Все подобные устройства создают условную защитную зону, примыкающую к ним со всех сторон.
Внутри этого пространства все объекты оказываются под защитой, и им не страшны прямые удары молний. Здесь обеспечивается определенная степень надежности, разделенная на два типа: А – 99,5% и более, Б – 95% и более. Второй вариант, как правило, используется на объектах сельского хозяйства.
«Расчет заземляющих устройств»
Название второй программы говорит само за себя. Благодаря ей можно рассчитать не только контур заземления, но и молниезащиты, что также крайне необходимо. Интерфейс программки довольно простой, собственно, как и в рассмотренном выше аналоге. Выглядит форма для заполнения исходных данных следующим образом:
Если вам нужно выполнить простейший расчет заземляющего контура именно сейчас, можете воспользоваться нашим онлайн калькулятором расчета заземления. Точность вычислений конечно же уступает предоставленным в статье программным продуктам, однако все же приблизительные значения вы получите, на которые и стоит ориентироваться.
5 лучших программ для расчета заземления
Рассматривая используемое электриками ПО, обратим свое внимание сразу на наилучший софт, помогающий в расчете необходимого заземления. Перед непосредственным его монтажом в здании (частном доме, подстанции), изначально необходимо все правильно рассчитать
Ключевыми нюансами, влияющими на конечный эффект, являются: сопротивление системы заземления, длина его горизонтальной части, количество необходимых электродов
Перед непосредственным его монтажом в здании (частном доме, подстанции), изначально необходимо все правильно рассчитать. Ключевыми нюансами, влияющими на конечный эффект, являются: сопротивление системы заземления, длина его горизонтальной части, количество необходимых электродов.
Кроме того, расчеты, касающиеся основного РЕ-проводника, в купе с предварительно известными показателями шагового напряжения и сечением ГЗШ, не будут лишними. Данные исчисления уже можно не проводить «руками», использовав для этого специализированное программное обеспечение. Главных представителей индустрии подобного софта мы сейчас и рассмотрим.
Это не топ, а своеобразное перечисление. Мест не будет. Просто остановимся на 5 лучших программах, рассмотрев связанные с их использованием нюансы и их индивидуальные сильные стороны.
Установка программы электрик 7.8
К примеру, вы скачали себе архив с этой программой, и теперь открываете его. Там будет семь файлов, нажимаем на дискетку.
Программа оповещает вас, куда будет происходить установка. Жмём «ОК»
Теперь вам нужно выбрать, создавать ли ярлык на рабочем столе, или не создавать. Если ярлык вам нужен, то ставите галочку, и жмём «Setup».
Отлично, процесс установки пошёл.
После установки вам нужно выбрать, что делать с установочными файлами, удалить или оставить. Я думаю, что удалять их не к чему, так что жмите «нет». Ведь может быть, вы эту программу установите ещё на какой-то компьютер, к примеру, дома или на работе.
Что такое заземление
Заземление — это комплекс мер для обеспечения безопасности человека, чтобы тот не получил удар электрического тока. Кроме этого, оно обеспечивает бесперебойную работу приборов и их стабильность.
Штыри для заземления в грунт
К сведению! Электрические сети отечественного образца часто использовали и используют заземление в виде глухозаземленной нейтрали.
Заземлить электрическую цепь необходимо из-за соображений безопасности
Если говорить простыми словами, то на специальных станциях устанавливаются трехфазные генераторы, обмотки которых связываются по схеме звезда. Точка соединения всех обмоток (центр звезды) и является нейтралью.
