Nadal rozważamy najlepsze oprogramowanie dla elektryków, aw tym artykule chciałbym skupić się na przeglądzie programów do obliczania uziemienia. Przed przystąpieniem do podstacji lub w jej pobliżu pierwszym krokiem jest obliczenie rezystancji uziemienia ochronnego oraz liczby elektrod i długości poziomego uziomu. Ponadto przydatne będą obliczone dane dotyczące przekroju GZSH, głównego przewodu PE, a nawet obliczenie napięcia krokowego. Wszystko to można zrobić za pomocą specjalnych programów, o których teraz porozmawiamy.

"Elektryk"

Pierwszym oprogramowaniem, które chciałbym rozważyć, jest „Electric”. Rozmawialiśmy już o nim, gdy uważaliśmy za najlepszego. Tak więc „elektryk” z łatwością poradzi sobie z obliczeniami parametrów pętli uziemienia. Zaletą tego produktu jest to, że jest dość łatwy w użyciu, zrusyfikowany, a poza tym istnieje taka możliwość Darmowe pobieranie. Możesz zobaczyć interfejs programu na poniższych zrzutach ekranu:

Wystarczy ustawić dane początkowe, a następnie kliknąć przycisk „Obliczanie konturu”. W efekcie otrzymasz nie tylko szczegółową metodologię obliczeń wraz z zastosowanymi wzorami, ale także rysunek, który pokaże gotową pętlę uziemienia. Jeśli chodzi o dokładność prac obliczeniowych, tutaj zalecamy używanie tylko najnowszych wersji programu, ponieważ. w przestarzałych wersjach występuje wiele wad, które z czasem zostały wyeliminowane. Jeśli potrzebujesz obliczyć pętlę uziemienia dla prywatnego domu lub poważniejszych konstrukcji, na przykład kotłowni lub podstacji, zalecamy skorzystanie z tego produktu.

Obliczenia uziemienia w programie Elektryk pokazano na filmie:

„Obliczanie urządzeń uziemiających”

Nazwa drugiego programu mówi sama za siebie. Dzięki niemu możliwe jest obliczenie nie tylko pętli uziemienia, ale także ochrony odgromowej, co również jest niezwykle potrzebne. Interfejs programu jest w rzeczywistości dość prosty, podobnie jak w omówionym powyżej analogu. Formularz do wypełnienia danych początkowych wygląda następująco:

Jeśli potrzebujesz teraz wykonać najprostsze obliczenie pętli uziemienia, możesz skorzystać z naszego. Dokładność obliczeń jest oczywiście gorsza od oprogramowania przedstawionego w artykule, jednak nadal otrzymasz przybliżone wartości, na których powinieneś się skupić.

"Grunt"

Kolejny program, którego nazwa mówi sama za siebie. Podobnie jak w poprzednich dwóch programach, ten można rozwiązać bez żadnych problemów, ponieważ. Interfejs jest prosty i przedstawiony w języku rosyjskim. Ostatnia wersja Program (v3.2) pozwala nie tylko obliczyć pojemność składowania, ale także ocenić możliwość wykorzystania żelbetowych fundamentów budynków przemysłowych jako obrysu ochronnego. Ponadto program może pomóc w doborze przekroju przewodu GZSH, PE, a także przewodów układu wyrównywania potencjałów. Kolejną przydatną funkcjonalnością produktu jest obliczanie napięcia dotykowego i . Interfejs poznałeś już nieco wyżej, wygląda to tak:

Faktem jest, że twórcy tego programu są również twórcami Electric, więc możesz pobrać jeden z produktów dostarczonych w asortymencie.

"Burza elektryczna"

Trudniejszym w użyciu programem, który wymaga umiejętności modelowania, jest ElectricCS Storm. Nie zaleca się używania go do obliczania pętli uziemienia domu, ponieważ. prawdopodobnie się pomylisz i obliczysz wszystko z błędami. Pracę z tym oprogramowaniem polecamy profesjonalistom z dziedziny energetyki lub studentom uczelni o zbieżnych specjalnościach.

Zaletą tego Produkt oprogramowania polega na tym, że możliwe jest zaprojektowanie urządzenia uziemiającego (GD), a tym samym wyświetlenie modelu 3D gotowych obwodów ochronnych. Ponadto funkcjonalność programu pozwala na obliczenie środowiska elektromagnetycznego i uziemienia stacji elektroenergetycznych.

Wszystkie rysunki można zapisać w formacie dwg, dzięki czemu można je następnie otworzyć w programie AutoCAD.

Cóż, to kończy naszą listę. najlepsze programy do obliczeń uziemień pakiet programów elektroenergetycznych „Shark”, dzięki któremu można obliczyć:

• urządzenia uziemiające;
• ochrona przed piorunami;
• charakterystyka urządzeń ochronnych;
• straty napięcia do 1 kV;
• pojemność obiektów, a także kotłów elektrycznych i klimatyzatorów;
• sekcja okablowania;

Interfejs jest również intuicyjny i przedstawiony w języku rosyjskim:

„Shark” jest dostępny do pobrania za darmo, więc znalezienie go w Internecie nie jest trudne. Na koniec zalecamy obejrzenie bardzo przydatnego filmu

zapewnić prywatny dom niezbędne projekty dla bezpieczeństwa elektrycznego, użyj tak ważnego elementu, jak uziemienie ochronne. Jest to konieczne, aby skierować prąd elektryczny do ziemi przez system elektrod uziemiających, składający się z elektrod poziomych i pionowych. W tym artykule dowiesz się, jak wykonać obliczenia uziemienia dla prywatnego domu, podając wszystkie niezbędne wzory.

Co warto wiedzieć

Przewód uziemiający łączy sam obwód struktury z panelem elektrycznym. Poniżej schematy:

Podczas wykonywania obliczeń uziemienia ważne jest zapewnienie dokładności, aby zapobiec pogorszeniu bezpieczeństwa elektrycznego. Aby uniknąć błędów w obliczeniach, możesz użyć specjalnych w Internecie, za pomocą których możesz dokładnie i szybko obliczyć pożądane wartości!

Poniższy film wyraźnie pokazuje przykład pracy obliczeniowej w programie Elektryk:

Tutaj, zgodnie z tą metodą, uziemienie jest obliczane dla prywatnego domu. Mamy nadzieję, że podane wzory, tabele i diagramy pomogły ci samodzielnie poradzić sobie z pracą!

Z pewnością zainteresuje Cię:

Literatura techniczna często mówi o uziemieniu i uziemieniu. Rzeczywiście, kwestia uziemienia w domach i mieszkaniach pojawiła się w naszym kraju stosunkowo niedawno. Nawet gdy komunistyczne brygady elektryzowały kraj, do wiejskich domów doprowadzono tylko fazę i zero. Nie wspomniano o przewodzie uziemiającym. Po pierwsze, oszczędzali aluminium jako strategiczny metal dla samolotów, a po drugie mało kogo obchodziły problemy ochrony ludności przed klęską wstrząs elektryczny, a po trzecie, nie myśleli o uziemieniu jako skutecznym środku ochrony ludzi. Minęło wystarczająco dużo czasu, aby zniknęli komuniści, a wraz z nimi kraj, w którym rządzili, ale pomniki, które po nich zostały, nadal stoją. Pomniki stoją, a domy są niszczone.

W naszych domach uziemione są tylko rury wodociągowe, kanalizacyjne i gazociągi, a także osłony podłogowe. Jednocześnie rury gazociągów nie nadają się do uziemienia ze względu na przepływający przez nie wybuchowy gaz. Nie można również używać rur kanalizacyjnych do uziemienia. Co prawda kanalizacja jest w całości wykonana z żeliwa, ale złącza rury żeliwne uszczelnione cementem, który jest złym przewodnikiem. Rury wodociągowe wydają się być dobrym gruntem, ale należy pamiętać, że rury nie są układane w ziemi, ale w warstwie izolacyjnej w specjalnych kanałach. Najbardziej niezawodne uziemienie pochodzi z rozdzielnicy podłogowej.

W przedsiębiorstwach od samego początku wszystko było robione fachowo i wszystko, co było możliwe, było uziemione. Oprócz uziemienia przedsiębiorstwa stosują uziemienie. Wielu błędnie uważa, że ​​​​uziemienie to okablowanie w wylocie od przewodu neutralnego do styku uziemienia. Pojęcia „uziemienie” i „zerowanie” są ściśle związane z koncepcją przewodu neutralnego.

Neutralny - punkt zbieżności trzech faz przez uzwojenia w transformatorze, połączone gwiazdą. Jeśli ten punkt jest podłączony do przewodów uziemiających, powstaje uziemiony przewód neutralny transformatora, a cały system nazywa się uziemionym. Jeśli magistrala zostanie przyspawana do tego punktu i podłączona do wszystkich urządzeń i urządzeń, wówczas sprzęt zostanie uziemiony.

Jeśli przewód neutralny jest podłączony do szyny neutralnej (bez uziemienia), wówczas powstaje izolowany przewód neutralny transformatora, a cały system nazywany jest neutralnym. Jeśli ta magistrala jest podłączona do wszystkich urządzeń i urządzeń, sprzęt zostanie wyzerowany.

Chodzi o to, że prąd płynie przez uziemiony lub uziemiony przewód tylko wtedy, gdy występuje asymetria faz, ale dotyczy to transformatora i pracy awaryjnej. Nie możesz wybrać - zneutralizować lub uziemić sprzęt. To już zostało zrobione na podstacji. Zwykle używany jest solidnie uziemiony przewód neutralny.

Jeśli na przykład uzwojenie silnika pralka zapadł się i pojawił się opór między obudową a uzwojeniem, wtedy na obudowie pralki pojawi się potencjał, który można wykryć śrubokrętem wskaźnikowym. Jeśli maszyna nie jest uziemiona, to kiedy dotkniesz ciała, potencjał maszyny stanie się potencjałem twojej ręki i odtąd. łazienka, w której znajduje się maszyna, jest pomieszczeniem szczególnie niebezpiecznym pod względem porażenia prądem elektrycznym, w związku z czym podłoga jest przewodząca, noga uzyska potencjał zerowy, a zatem otrzymasz wstrząs napięciowy proporcjonalny do potencjału ramienia. Jeśli maszyna jest uziemiona, to teoretycznie będzie działać wyłącznik obwodu ochrona. Jeśli maszyna jest wyzerowana, potencjał rozprzestrzeni się na całą maszynę, a po dotknięciu potencjały ręki i nogi będą takie same. Pamiętaj tylko, że prąd rozchodzi się wokół, a podczas chodzenia nogi mają różne potencjały. I oczywiście możesz zostać uderzony przez napięcie.

Kryteria zastosowania uziemienia

Uziemienie ochronne - zamierzone połączenie elektryczne uziemieniem lub jego odpowiednikiem, metalowymi nieprzewodzącymi prąd częściami instalacji elektrycznych, które mogą być pod napięciem.

Uziemienie ochronne stosuje się w sieciach o napięciu do 1000 V AC - trójfazowy trójprzewodowy z uziemionym punktem zerowym; jednofazowy dwuprzewodowy, izolowany od ziemi; dwuprzewodowe sieci prądu stałego z izolowanym punktem środkowym uzwojeń źródła prądu; w sieciach powyżej 1000 V AC i DC z dowolnym trybem neutralnym.

Uziemienie jest obowiązkowe we wszystkich instalacjach elektrycznych o napięciu 380 V i wyższym AC, 440 V i wyższym DC oraz w pomieszczeniach o zwiększonym zagrożeniu, szczególnie niebezpiecznym oraz w instalacjach zewnętrznych o napięciu 42 V i wyższym AC, 110 V i wyższym prąd stały; pod dowolnym napięciem w obszarach niebezpiecznych.

W zależności od położenia przewodów uziemiających w stosunku do sprzętu uziemiającego istnieją dwa rodzaje urządzeń uziemiających - zdalny i pętlowy.

W przypadku zdalnego urządzenia uziemiającego przełącznik uziemiający jest umieszczony poza miejscem, w którym znajduje się uziemiony sprzęt.

W przypadku urządzenia uziemiającego pętlę elektrody uziemiające są umieszczane wzdłuż konturu (obwodu) miejsca, w którym znajduje się uziemiony sprzęt, a także wewnątrz tego miejsca.

W otwartych instalacjach elektrycznych obudowy są połączone przewodami bezpośrednio z elektrodą uziemiającą. W budynkach układana jest linia uziemiająca, do której podłączone są przewody uziemiające. Przewód uziemiający jest podłączony do przewodu uziemiającego co najmniej w dwóch miejscach.

Jako przewody uziemiające należy przede wszystkim stosować naturalne przewody uziemiające w postaci metalowej komunikacji układanej pod ziemią (z wyjątkiem rurociągów do substancji palnych i wybuchowych, rur sieci ciepłowniczych), metalowych konstrukcji budynków połączonych z ziemią, ołowianych osłony kabli, rury osłonowe studni artezyjskich, studzienek, dołów itp.

Jako naturalne przewody uziemiające stacji i rozdzielnic zaleca się stosowanie przewodów uziemiających wychodzących napowietrznych linii przesyłowych połączonych z uziemiaczem stacji lub rozdzielni za pomocą kabli odgromowych linii.

Jeżeli rezystancja naturalnych przewodów odgromowych Rz spełnia wymagane normy, to urządzenie ze sztucznych przewodów odgromowych nie jest wymagane. Ale to można tylko zmierzyć. Niemożliwe jest obliczenie rezystancji naturalnych przewodów uziemiających.

Gdy naturalne elektrody uziemiające są niedostępne lub ich użycie nie daje pożądanych rezultatów, stosuje się sztuczne elektrody uziemiające - pręty wykonane ze stali kątowej o wymiarach 50X50, 60X60, 75X75 mm o grubości ścianki co najmniej 4 mm, 2,5 - 3 m długi; stalowe ruryśrednica 50-60 mm, długość 2,5 - 3 m przy grubości ścianki co najmniej 3,5 mm; stal prętowa o średnicy co najmniej 10 mm, długości do 10 m lub większej.

Przewody uziemiające są wbijane w rzędzie lub wzdłuż konturu na taką głębokość, aby od górnego końca przewodu uziemiającego do powierzchni ziemi pozostało 0,5-0,8 m. Odległość między pionowymi przewodami uziemiającymi powinna wynosić co najmniej 2,5-3 m.

Do połączenia ze sobą pionowych przewodów uziemiających stosuje się taśmy stalowe o grubości co najmniej 4 mm i przekroju co najmniej 48 mm2 lub drut stalowy o średnicy co najmniej 6 mm. Listwy (przewody uziemiające poziome) są łączone z przewodami uziemiającymi pionowymi za pomocą spawania. Miejsce spawania jest pokryte bitumem w celu izolacji przeciwwilgociowej.

Przewody odgromowe wewnątrz budynków z instalacjami elektrycznymi o napięciu do 1000 V wykonuje się z taśmy stalowej o przekroju co najmniej 100 mm2 lub ze stali okrągłej o tej samej przewodności. Odgałęzienia od sieci głównej do instalacji elektrycznej wykonuje się z taśmy stalowej o przekroju co najmniej 24 mm2 lub ze stali okrągłej o średnicy co najmniej 5 mm.

Znormalizowane rezystancje urządzeń uziemiających podano w tabeli 1.

Tabela 1. Dopuszczalna rezystancja urządzenia uziemiającego w instalacjach elektrycznych do i powyżej 1000 V

Szacunkowe prądy ziemnozwarciowe są pobierane na podstawie danych systemu elektroenergetycznego lub na podstawie obliczeń. Zasadniczo przy budowie domku nie jest potrzebny prąd ziemnozwarciowy. Jest to problem z uziemieniem podstacji.

Obliczenie uziemienia metodą współczynnika wykorzystania przeprowadza się w następujący sposób.

1. Zgodnie z PUE wymaganą rezystancję uziemienia Rg ustawia się zgodnie z tabelą 1.

2. Określić, mierząc, obliczając lub na podstawie danych dotyczących eksploatacji podobnych urządzeń uziemiających, możliwą rezystancję rozprzestrzeniania się naturalnych przewodów uziemiających Re.

3. Jeśli Re Rz, wówczas wymagane jest sztuczne urządzenie uziemiające.

4. Ustal oporność gleby ρ z tabeli 2. Przy dokonywaniu obliczeń wartości te należy pomnożyć przez współczynnik sezonowości, zależny od stref klimatycznych i rodzaju uziomu (tabela 3).

Tabela 2. Przybliżone wartości rezystywności gruntu i wody p, Ohm m

Przybliżony rozkład krajów WNP według stref klimatycznych:

1 strefa: Archangielsk, Kirow, Omsk, obwód irkucki, Komi, Ural;

Strefa 2: regiony Leningradu i Wołogdy, centralna część Rosji, centralne regiony Kazachstanu, południowa część Karelii.

3 strefa: Łotwa, Estonia, Litwa, Białoruś, południowe regiony Kazachstanu; Obwody pskowski, nowogrodzki, smoleński, briański, kurski i rostowski.

Strefa 4: Azerbejdżan, Gruzja, Armenia, Uzbekistan, Tadżykistan, Kirgistan, Turkmenistan (z wyjątkiem regionów górskich), Terytorium Stawropola, Mołdawia.

Tabela 3 Znaki stref klimatycznych i wartości współczynnika K z

5. Wyznacz rezystancję, w omach, przy rozchodzeniu się jednej pionowej elektrody uziemiającej - pręta o przekroju kołowym (rurowym lub kątowym) w ziemi:

Tabela 4 Współczynniki wykorzystania M w elektrodach pionowych z rur, kątowników lub prętów ułożonych w rzędzie bez uwzględnienia wpływu pasma komunikacyjnego

Tabela 5 Współczynniki wykorzystania Mv elektrod pionowych z rur, kątowników lub prętów umieszczonych wzdłuż konturu bez uwzględnienia wpływu pasma komunikacyjnego

6. Podczas konstruowania prostych przewodów uziemiających w postaci krótkiego rzędu pionowych prętów można tutaj zakończyć obliczenia i nie można określić przewodności listwy łączącej, ponieważ jej długość jest stosunkowo niewielka (w tym przypadku rzeczywista rezystancja urządzenie uziemiające będzie nieco przeszacowane). W rezultacie ogólny wzór do obliczania rezystancji pionowych elektrod uziemiających wygląda następująco

p - Przybliżone wartości rezystywności gruntów i wody, Ohm m, tabela 2

KS - Znaki stref klimatycznych i wartości współczynników, tabela 3.

L to długość pionowej elektrody uziemiającej, m

d to średnica pionowej elektrody uziemiającej, m

t’ to długość od powierzchni gruntu do środka pionowego uziomu, m

Mv jest współczynnikiem wykorzystania pionowych przewodów uziemiających, zależnym od liczby przewodów uziemiających i odległości między nimi (tabele 4, 5). Wstępną liczbę pionowych elektrod uziemiających do określenia Mv można przyjąć jako równą Mv = rv / Rz

a jest odległością między pionowymi przewodami uziemiającymi (zwykle przyjmuje się, że stosunek odległości między pionowymi przewodami uziemiającymi do ich długości jest równy a/l=1;2;3)

natomiast l>d, t0>0,5 m;

dla narożnika o szerokości półki b uzyskaj d=0,95b.

Do poziomego uziemienia obliczenia przeprowadza się przy użyciu tej samej metody współczynnika wykorzystania

1. Określ rezystancję, w omach, dla rozprzestrzeniania się poziomej elektrody uziemiającej. Dla okrągłego przekroju pręta:

Tabela 6 Współczynniki wykorzystania M g poziomej elektrody paskowej (rury, kątowniki, paski itp.) przy umieszczaniu elektrod pionowych w rzędzie.

Tabela 7 Współczynnik wykorzystania M g poziomej elektrody paskowej (rury, kątowniki, paski itp.) przy umieszczaniu elektrod pionowych wzdłuż konturu.

p - przybliżone wartości rezystywności gruntów i wody, Ohm m, tabela 2

CS - znaki stref klimatycznych i wartości współczynników, tabela 3.

L to długość poziomego uziomu, m

d jest średnicą poziomego uziomu, m

t’ to długość od powierzchni gruntu do środka poziomego uziomu, m

Współczynnik MV wykorzystania poziomych uziomów w zależności od liczby uziomów i odległości między nimi (tabele 6, 7).

a jest odległością między poziomymi przewodami uziemiającymi (zwykle przyjmuje się, że stosunek odległości między poziomymi przewodami uziemiającymi do ich długości jest równy a/l=1;2;3)

Rz - Dopuszczalna rezystancja uziemiacza w instalacjach elektrycznych do i powyżej 1000 V, tablica 1

Tutaj l>d, l>>4t'. Dla paska o szerokości b otrzymujemy d=0,5b.

Przykład 1

Oblicz urządzenie uziemiające fabrycznej podstacji 35/10 kV, znajdującej się w drugiej strefa klimatyczna. Sieci 35 i 10 kV działają z nieuziemionym punktem neutralnym. Po stronie 35 kV Iz=8A, po stronie 10 kV Iz=19A. Na potrzeby własne stacja zasilana jest z transformatora 10/0,4 kV z uziemionym przewodem neutralnym po stronie 0,4 kV, brak jest naturalnych przewodów uziemiających. Rezystywność gruntu przy normalnej wilgotności p=62 Ohm*m. Wyposażenie elektryczne podstacji zajmuje powierzchnię 18*8 mkw.

Rozwiązanie

Oszacujmy liczbę elektrod pionowych 10 szt. zgodnie z tabelą 5, Mv=0,58.

Jeśli Nv<10, все хорошо и можно принимать Nв=9 электродов.

Jeśli Nv>10, konieczne jest zwiększenie Mv, co odpowiednio zwiększy przybliżoną liczbę elektrod.

Oszacujmy liczbę elektrod poziomych 50 szt. zgodnie z tabelą 6, Mg=0,2.

Jeśli ng<50, все хорошо и можно принимать Nг=49 электродов.

Jeśli Ng>50, to należy zwiększyć Mv, co odpowiednio zwiększy przybliżoną liczbę elektrod.

Przykład 2

Oblicz urządzenie uziemiające domku na Białorusi. Chata stoi na glebie gliniastej, stąd rezystywność gruntu wynosi p=40 omów*m. Do uziemienia stosuje się złączki o średnicy 12 mm i długości 2 metrów.

Rozwiązanie

Zgodnie z tabelą 1 - Rz \u003d 4

Zgodnie z tabelą 2 - p \u003d 40 Ohm * m

Zgodnie z tabelą 3 - Kc \u003d 1,6

Elektrody będą ustawione w rzędzie, dlatego zgodnie z Tabelą 4 oszacujmy liczbę elektrod pionowych, np. 10 szt. Mv=0,62
Głębokość wbicia wszystkich elektrod od ziemi wynosi 0,7 metra plus połowa długości elektrody dwumetrowej, a zatem t'=1,7 metra.

Znajdź liczbę elektrod pionowych

Jeżeli Nv>10, to należy zwiększyć Mv, co odpowiednio zwiększy przybliżoną liczbę elektrod.

Zgodnie z tabelą 4 szacujemy liczbę elektrod pionowych, łącznie 15 szt. Mv=0,56

Jeśli Nv<15, все хорошо и можно принимать Nв=14 электродов.

Pójdźmy w drugą stronę i przyspawaj ramę ze szpilek, zakopując ją 0,8 metra pod ziemią. W ten sposób uzyskuje się poziome elektrody uziemiające.

Zgodnie z tabelą 1 - Rz \u003d 4

Zgodnie z tabelą 2 - p \u003d 40 Ohm * m

Zgodnie z tabelą 3 - Kc \u003d 1,6

Głębokość zatkania wszystkich elektrod od powierzchni ziemi wynosi 0,7 metra plus połowa długości elektrody dwumetrowej, a zatem t’ = 1,7 metra

Oszacujmy liczbę elektrod poziomych, na przykład 30 szt. zgodnie z tabelą 6, Mg=0,24

Jeśli Ng>30, należy zwiększyć Mg, co odpowiednio zwiększy przybliżoną liczbę elektrod.

Zgodnie z tabelą 6 oszacujmy liczbę elektrod poziomych, na przykład 50 szt. mg=0,21

Jeśli ng<10, все хорошо и можно принимать Nг=37 электродов.

Uziemienie uwzględnia właściwość Ziemi do przewodzenia prądu. Elektrody uziemiające są zwykle wykonane ze stali. Stal ostatecznie rdzewieje i zapada się, a uziemienie znika. Proces ten jest nieodwracalny, ale można zastosować pręty stalowe ocynkowane. Cynk też jest metalem, ale nie rdzewieje tak długo, jak długo jest na nim warstwa cynku. Kiedy z biegiem czasu cynk zostanie wypłukany lub zużyty w sposób mechaniczny, na przykład podczas wbijania elektrod w twardą glebę, kamienie mogą złuszczać się z powłoki, wówczas szybkość korozji podwoi się. Czasami stosuje się specjalne elektrody pokryte miedzią.

Pręty uziomowe można pobrać z tych, które zostały użyte jako zbrojenie betonu fundamentowego. Nie można ich malować ani pokrywać związkami żywicznymi - żywica będzie pełnić rolę izolatora i nie będzie w ogóle uziemienia. Im dłuższe pręty, tym mniej będą potrzebne do uziemienia, ale tym trudniej będzie je wbić w ziemię. Dlatego najpierw musisz wykopać rów o głębokości 1 metra. Wbij kawałek zbrojenia, wcześniej zaostrzony, do rowu, tak aby wystawał z dna wykopu nie więcej niż 20 centymetrów. Następnie po 2 metrach kolejne zbrojenie jest zatkane i tak dalej zgodnie z obliczeniami. Następnie zbrojenie jest umieszczane na dnie wykopu i przyspawane do wszystkich zatkanych kołków. Miejsce spawania należy pokryć bitumem w celu izolacji przeciwwilgociowej. Dzieje się tak, ponieważ pręt zbrojeniowy o grubości 12 mm będzie gnić w ziemi przez bardzo długi czas, ale obszar spawania jest stosunkowo mały, ale najważniejszy.

Po zatkaniu wszystkich elektrod można przeprowadzić eksperyment. Wyciągamy przedłużacz z domu. Źródło napięcia musi pochodzić ze słupa z podstacji. Niemożliwe jest użycie do testów autonomicznego źródła, takiego jak generator - nie będzie obwodu zamkniętego. Na przedłużaczu znajdujemy fazę i podłączamy jeden przewód od żarówki, a drugim przewodem dotykamy spawanych elektrod. Jeśli światło jest włączone, mierzymy napięcie między przewodem fazowym a uziemionymi elektrodami, napięcie powinno wynosić 220 V, ale światło powinno być wystarczająco jasne. Możesz również zmierzyć prąd przez 100-watową żarówkę. Jeśli prąd wynosi około 0,45 A, wszystko jest w porządku, ale jeśli prąd jest znacznie mniejszy, należy dodać pręty uziemiające.

Konieczne jest uzyskanie normalnego blasku żarówki i prądu w normalnym zakresie. Następnie miejsca spawania wylewa się bitumem, a kawałek zbrojenia usuwa się z wykopu, mocując go do domu. Następnie wykop można wypełnić. Usunięty element zbrojenia należy przyspawać do tablicy rozdzielczej w domku. Z ekranu oddziel już wszystkie punkty kablami miedzianymi.

Ochrona przed elektrycznością statyczną jest instalowana w przypadku pracy urządzeń wykonanych z materiałów przewodzących prąd. Obliczenia pętli uziemienia przeprowadza się z uwzględnieniem przyjętych norm.

[ Ukrywać ]

Zasady i reguły obliczeń wg PUE

Przed obliczeniem parametrów uziemienia przewodów elektrycznych, a także ich wymiarów, konieczne jest określenie rodzaju gruntu. Zaleca się korzystanie z informacji zebranych przez instalatora oraz wartości stałych podanych w tabelach. Podczas wykonywania obliczeń należy kierować się wymaganiami GOST i Zasad instalacji elektrycznej (PUE).

Procedura obliczeniowa i dane początkowe

Aby określić dopuszczalne pionowe lub poziome uziemienie, należy:

1. Oblicz kontur.
2. Przygotuj elektrody uziemiające i przewody.
3. Użyj formuł do obliczenia.

Określenie optymalnej pętli uziemienia ochronnego

Aby uzyskać optymalne rozłożenie naprężeń, wybiera się kształt konturu. Urządzenie jest linią prostą lub figurą geometryczną.

Tańszą opcją przy określaniu wymaganej pętli uziemienia byłoby zastosowanie schematu liniowego, zgodnie z którym wystarczy wykopać tylko jeden rów.

Podczas eksploatacji wskaźniki naprężeń i kształt rozrzutu mogą ulec zmianie, dlatego w obliczeniach stosowany jest współczynnik korygujący. Odpowiednim rozwiązaniem byłoby użycie trójkątnego konturu: elementy elektrody są montowane wzdłuż wierzchołków figury geometrycznej. W przypadku prywatnych gospodarstw domowych wystarczą trzy elektrody.

Alex Zhuk szczegółowo omówił obliczanie parametrów uziemienia, a także liczbę przewodów i elektrod.

Elektrody i przewodniki - dobór i obliczenia

Pionowe elementy elektrod są głównymi elementami branymi pod uwagę przy obliczaniu pętli uziemienia. Długość urządzeń zależy od odległości między nimi. Wartość rezystancji zależy również bezpośrednio od wielkości elektrod. Wartość przekroju jest określana zgodnie z PUE, w związku z tym konieczne jest stworzenie systemu najbardziej odpornego na zużycie.

Przy doborze odpowiednich wymiarów należy pamiętać, że im bardziej elektroda jest zanurzona w ziemi, tym skuteczniejszy będzie obwód. Aby zwiększyć materiał, zwiększa się liczbę samych prętów lub pobierane są elementy o większej długości. Tutaj konsument sam wybiera, co jest dla niego łatwiejsze: zainstalować wiele elektrod w ziemi lub wbić każdą z nich tak głęboko, jak to możliwe.

Zasady doboru i obliczeń:

1. Długość elementów elektrod dobiera się z uwzględnieniem faktu, że muszą być uziemione co najmniej 0,5 m (średnia wartość sezonowego zamarzania gleby). Ustawienie drążka poniżej tego wskaźnika zapewni poprawną pracę wszystkich urządzeń elektrycznych, niezależnie od warunków atmosferycznych.
2. Odległość między elementami pionowymi. Wskaźnik zależy od konfiguracji konturu, a także długości elementów.

Elektrody o długości trzech metrów są trudniejsze do zainstalowania. Za optymalne uważa się zastosowanie dwumetrowych elementów z niewielkim odchyleniem w górę lub w dół.

Kanał „Dni decyzji” mówił o teoretycznych cechach określania parametrów niezbędnego uziemienia ochronnego i niuansach tworzenia obwodu.

Wymiary materiału uziemiającego

Wybór materiałów rozpoczyna się od obliczenia minimalnej długości.

Formuły obliczeniowe

Do obliczeń stosuje się wzory oparte na charakterystyce przewodu uziemiającego. Konieczne będzie obliczenie wartości rezystancji rozpraszania prądu, a także pręta pionowego.

Jak określić odporność na rozprzestrzenianie się prądu

Przykład obliczeń pokazano na obrazku. Wybór formuł zależy od położenia pręta elektrody. Rodzaj logarytmu również odgrywa rolę.

Uniwersalny wzór do obliczania oporu pręta pionowego

Oznaczenie symbolu:

• Rekv - parametr równoważnej rezystancji gruntu, mierzony w omach / m;
• d to średnica produktu, mm;
• L to rozmiar samego pręta, mierzony w metrach;
• T - wartość odległości od środka produktu do powierzchni ziemi.

Pomocnicze tabele informacyjne do obliczania uziemienia

Wartość rezystywności gruntu zależy od stopnia uwilgotnienia gleby. Aby zapewnić maksymalną stabilność przewodu uziemiającego, a także zapobiec negatywnemu wpływowi warunków atmosferycznych, należy go zainstalować na głębokości 0,7 m.

Wskaźniki dla różnych typów gleb.

Instalację systemu uziemiającego należy przeprowadzić tak, aby pręt całkowicie przeszedł przez górną warstwę gleby, a także część dna. W takim przypadku należy wziąć pod uwagę sezonowy współczynnik klimatyczny.

Wielkość oporu gleby.

Obliczanie uziemienia pionowego - tabela i wzór

Obliczenia dokonuje się według wzoru N=(R1*X)/R2. R2 jest znormalizowaną wartością rezystancji rozpraszania prądu elektrody, która jest określona przez normę PTEEP (Zasady technicznej eksploatacji instalacji konsumenckich).

Zasady, których należy przestrzegać.

Wzór do obliczania poziomego przewodnika

Współczynniki zużycia przewodów uziemiających.

Kanał „Nie tylko BUDYNEK” mówił o metodologii obliczania parametrów uziemienia za pomocą specjalnego programu indywidualnie dla każdego budynku mieszkalnego.

Przykład obliczania pętli uziemienia

Do produkcji elektrody uziemiającej zwykle stosuje się metalowy narożnik o długości 2,5-3 metrów i wymiarach 50 x 50 mm. Podczas instalacji odległość między elementami powinna odpowiadać ich długości, czyli 2,5-3 metrów. Wskaźnik rezystancji dla gleby gliniastej wyniesie 60 omów * m. Według tabeli stref klimatycznych wartość sezonowości dla pasma środkowego wyniesie około 1,45. Opór będzie równy: 60 * 1,45 \u003d 87 Ohm * m.

Algorytm krok po kroku do montażu uziemienia:

1. Wykop rów w pobliżu domu wzdłuż konturu o głębokości 0,5 m.
2. Wbij metalowy róg w jego dno. Dobierz wymiary półki biorąc pod uwagę nominalną średnicę elementu elektrody, która jest obliczana ze wzoru d=0,95*p=0,995*0,05=87 Ohm*m.
3. Wyznacz głębokość środka narożnika: h=0,5*l+t=0,5*2,5*0,5=1,75 m.
4. Podstaw tę wartość do wcześniej opisanego wzoru do obliczania wartości rezystancji jednej elektrody uziemiającej. Wynikowy parametr będzie ostatecznie wynosił 27,58 omów.

Wymaganą liczbę elektrod można określić ze wzoru N=R1/(Ksp*Rnorm). Wynik wyniesie 7. Początkowo jako Kisp używana jest liczba 1. Zgodnie z danymi tabelarycznymi dla siedmiu urządzeń uziemiających wartość wyniesie 0,59. Podstawiając uzyskaną wartość do wzoru obliczeniowego, otrzymujemy wynik: dla obszaru podmiejskiego konieczne jest użycie 12 elementów elektrodowych.

W związku z tym przeprowadzane jest nowe ponowne obliczenie z uwzględnieniem tego parametru. Kisp według tabeli wyniesie teraz 0,54. Jeśli użyjesz tej wartości we wzorze, wynikiem będzie 13 sztuk. Wtedy wartość rezystancji elektrod będzie równa 4 omom.

Obliczanie urządzenia uziemiającego online

Korzystanie z kalkulatora online pomaga przyspieszyć proces obliczeń.

Algorytm pracy:

1. Oblicz rezystywność gruntu ρ (1), biorąc pod uwagę jego niejednorodność. Aby to zrobić, wybierz skład górnej i dolnej warstwy ziemi. Sam kalkulator wybiera niezbędne wartości dla ρ1 i ρ2.
2. Określ strefę klimatyczną (współczynnik k1) i wprowadź pozostałe parametry. R1 (2) i R2 (3) określają rezystancję elektrod uziemiających - poziomych i pionowych.
3. Oblicz R (4) na podstawie uzyskanych wyników.
4. Poznaj wynik.

Zaleca się sprawdzenie, czy rezystancja urządzeń uziemiających jest zgodna z normami (PUE 1.7.101). Jeśli przekracza dozwoloną wartość, konieczna jest zmiana parametrów początkowych. W szczególności należy zmniejszyć lub zwiększyć liczbę pionowych elektrod uziemiających.

Obwód ochronny utworzony wokół każdego obiektu, do którego dostarczany jest prąd, zapewni odpływ wysokiego napięcia do ziemi przez specjalnie zainstalowane elektrody. Takie konstrukcje chronią drogi sprzęt przed zwarciem i przepaleniem w wyniku skoków napięcia. Montaż konstrukcji należy przeprowadzić zgodnie z wynikami obliczeń poziomu przewodności elektrycznej przewodów.

Cel obliczeń

Przed zainstalowaniem w obiekcie mieszkalnym lub innym konieczne jest jego standardowe rozmiary. Ten projekt składa się z:

• elementy montowane pionowo do podłoża;
• konduktor;
• paski łączące kontur w płaszczyźnie poziomej.

Elektrody są wkopane i połączone ze sobą za pomocą poziomej elektrody uziemiającej. Następnie utworzony system ochrony jest podłączony do panelu elektrycznego.

Takie sztuczne struktury są stosowane w sieciach elektroenergetycznych o różnych wskaźnikach napięcia:

1. zmienna od 380 V;
2. stała od 440 V;

w niebezpiecznych zakładach produkcyjnych.

Systemy ochronne są instalowane w różnych miejscach sprzętu. W zależności od miejsca instalacji są oddalone lub konturowe. W konstrukcjach otwartych elementy są połączone bezpośrednio z elementem uziemiającym. W urządzeniach konturowych umieszczenie odbywa się wzdłuż zewnętrznego obwodu lub wewnątrz urządzenia. Dla każdego rodzaju instalacji ochronnych należy wykonać obliczenia w celu ustalenia wartości rezystancji pionowych przewodów uziemiających, wymaganej liczby prętów oraz długości listew do ich połączenia.

Oprócz specjalnych urządzeń można zastosować naturalne systemy:

• komunikacja z metalowych rur;
• konstrukcje metalowe;
• podstacje;
• obsługuje;
• metalowa osłona kabla;
• obudowa.

Obliczenia przewodnictwa wykonuje się dla konstrukcji sztucznych. Ich rozmieszczenie w miejscu użytkowania elektrowni zapewnia odprowadzenie prądu elektrycznego do ziemi, chroniąc ludzi i sprzęt przed wyładowaniami o dużej skali w wyniku przepięć. Im niższa przewodność elektryczna, tym niższy poziom prądu elektrycznego opuszczającego konstrukcję ochronną.

Obliczanie pętli uziemienia krok po kroku

Obliczenia należy wykonać z uwzględnieniem ilości elementów, ich odległości od siebie, aktualnej przewodności gruntu oraz głębokości wkopania pionowej elektrody uziemiającej. Korzystając z tych parametrów, możliwe będzie przeprowadzenie dokładnych obliczeń uziemienia ochronnego.

Najpierw należy określić rodzaj gleby z tabeli. Następnie wybierz odpowiednie materiały do ​​\u200b\u200bbudowy. Następnie przeprowadzane są obliczenia przy użyciu specjalnych wzorów, które określają liczbę wszystkich pierwiastków, a także ich zdolność do przewodzenia prądu.

Na podstawie uzyskanych wyników przeprowadzana jest instalacja całego układu, po czym przeprowadzane są pomiary kontrolne jego aktualnej przewodności.

Wstępne dane

Przy obliczaniu wartości siły należy sporządzić stosunek ich liczby, długości listew łączących oraz odległości, na jakiej wykonywany jest wykop.

Ponadto konieczne będzie uwzględnienie specyficznej odporności gleby, która zależy od poziomu jej wilgotności. Aby uzyskać stabilną wartość, konieczne jest zakopanie elektrod w glebie na głębokość co najmniej 0,7 metra. Ważne jest również, aby nie odbiegać od wielkości samego urządzenia ochronnego ustalonego przez GOST.Podczas wykonywania obliczeń konieczne jest korzystanie z gotowych tabel z już dostępnymi wskaźnikami zastosowanych materiałów i przewodności elektrycznej niektórych rodzajów gleby.

Tabela wskaźników przewodności elektrycznej różnych gleb

Wymaganą głębokość zakopania elektrody pionowej w gruncie oblicza się ze wzoru:

Podczas instalowania konstrukcji ochronnej należy upewnić się, że metalowe pręty są całkowicie zanurzone w górnej warstwie ziemi i częściowo w jej dolnych poziomach. Podczas obliczeń konieczne będzie wykorzystanie średnich współczynników poziomu przewodności elektrycznej gleby w różnych porach roku w określonych strefach klimatycznych, przedstawionych w poniższej tabeli:

Odporność gleb w różnych strefach klimatycznych

Aby dokładnie określić liczbę elementów pionowych w zmontowanej konstrukcji, bez uwzględnienia wskaźników łączących je wąskich pasków, należy użyć wzoru:

W nim Rн, oznaczający siłę prądu rozprzestrzeniającego się po glebie określonego rodzaju, dla którego współczynnik rezystancji jest pobierany z tabeli.

Aby obliczyć parametry fizyczne materiału, należy wziąć pod uwagę wymiary zastosowanych elementów systemu:

• do listew 12x4 - 48 mm2;
• w rogach 4x4 mm;
• dla koła stalowego - 10 mm2;
• dla rur o grubości ścianek 3,5 mm.

Przykład obliczenia uziemienia

Konieczne jest obliczenie przewodności zastosowanych przewodów, biorąc pod uwagę charakterystykę gleby, dla każdej elektrody osobno zgodnie ze wzorem:

W której:

• Ψ to współczynnik klimatyczny zaczerpnięty z literatury przedmiotu;
• ρ1, ρ2 - wartość przewodności górnej i dolnej warstwy ziemi;
• H to grubość wierzchniej warstwy gleby;
• t to głębokość elementu pionowego w wykopie.

Pręty do takich konstrukcji zakopuje się na poziomie co najmniej 0,7 metra, zgodnie z obowiązującymi przepisami.

Co powinniśmy mieć na końcu obliczeń

Po przeprowadzeniu obliczeń z wykorzystaniem zastosowanych wzorów możliwe jest uzyskanie dokładnej rezystancji sztucznego urządzenia uziemiającego. Często niemożliwe jest zmierzenie tych wskaźników w systemach naturalnych ze względu na brak możliwości uzyskania dokładnych wymiarów zakopanej komunikacji, kolein, kabli, czy już zainstalowanych konstrukcji metalowych.

Po zakończeniu obliczeń możliwe jest uzyskanie dokładnej liczby prętów i pasków dla konturu, co pomoże stworzyć niezawodny system ochrony używanego sprzętu i całego obiektu jako całości. Obliczenia pomogą również ustalić dokładną długość pasków łączących pręty. Głównym wynikiem wszystkich obliczeń będzie uzyskanie ostatecznej wartości właściwości przewodników zastosowanych w tworzonym obwodzie, która określa natężenie przepływającego przez nie prądu elektrycznego. Jest to najważniejszy standard PES, który ma określone wartości dla sieci o różnych wskaźnikach napięcia.

Dopuszczalne wartości rezystancji uziemienia wg przepisów

Istnieją jednolite wartości normatywne, zgodnie z którymi rezystancja rozpraszania prądu dla sieci elektrycznej o określonej wartości napięcia nie powinna przekraczać ustalonych norm GOST. W sieciach o napięciu 220 V nie powinno przekraczać 8 omów. Przy napięciu 380 V jego wartość nie powinna przekraczać 4 omów.

Aby obliczyć wskaźniki całego obwodu, możesz użyć wzoru R \u003d R0 / ηv * N, w którym:

• R0 to poziom przewodnictwa dla jednej elektrody;
• R - wskazanie poziomu przeszkody w przepływie prądu dla całego układu;
• ηv - współczynnik wykorzystania urządzenia ochronnego;
• N to liczba elektrod w całym obwodzie.

Materiał wymagany do urządzenia konturowego

Możesz złożyć obwód z metalowego materiału:

1. narożnik,
2. paski o określonych wymiarach.

Następnie musi zostać sprawdzony przez eksperta z niezależnego laboratorium pomiarowego. Zbrojenie budynku może być wykorzystane jako naturalny kontur, jeżeli występuje w konstrukcjach nośnych budynku. PES zawiera specjalną listę struktur, które można wykorzystać jako naturalny kontur podczas tworzenia systemów ochronnych.

Aby sprawdzić działanie całej konstrukcji, konieczne jest sprawdzenie całkowitej wartości i rezystancji pionowych przewodów uziemiających oraz całej instalacji za pomocą specjalnych urządzeń. Prace te należy powierzyć niezależnym ekspertom z laboratorium elektrycznego. Aby konstrukcja niezawodnie chroniła cały obiekt, należy regularnie wykonywać pomiary, sprawdzając ich wartość z ustalonymi normami.