Proračun uzemljivača u električnim instalacijama. Online proračun petlje uzemljenja, proračun uređaja za uzemljenje, uzemljivač. Univerzalna formula za izračunavanje otpora vertikalne šipke

Proračun uzemljivača u električnim instalacijama.  Online proračun petlje uzemljenja, proračun uređaja za uzemljenje, uzemljivač.  Univerzalna formula za izračunavanje otpora vertikalne šipke
Proračun uzemljivača u električnim instalacijama. Online proračun petlje uzemljenja, proračun uređaja za uzemljenje, uzemljivač. Univerzalna formula za izračunavanje otpora vertikalne šipke

Tehnička literatura često govori o uzemljenju i uzemljenju. Doista, pitanje uzemljenja u kućama i stanovima pojavilo se u našoj zemlji relativno nedavno. Čak i kad su komunističke brigade elektrificirale zemlju, u seoske kuće dolazila je samo faza i nula. O uzemljenju su šutjeli. Prvo, sačuvali su aluminij kao strateški metal za zrakoplove, i drugo, malo je ljudi marilo za probleme zaštite stanovništva od strujnog udara, i treće, nisu razmišljali o uzemljenju kao učinkovitoj mjeri zaštite ljudi. Prošlo je dovoljno vremena da komunisti nestanu, a s njima i država kojom su vladali, ali spomenici koje su ostavili iza sebe i dalje stoje. Spomenici stoje, ali kuće su uništene.

U našim kućama uzemljene su samo vodovodne, kanalizacijske i plinske cijevi, kao i podne ploče. Istovremeno, cijevi plinovoda nisu prikladne za uzemljenje zbog eksplozivnog plina koji leti kroz njih. Kanalizacijske cijevi se također ne mogu koristiti za uzemljenje. Iako je kanalizacijski sustav u cijelosti izrađen od lijevanog željeza, spojevi cijevi od lijevanog željeza zabrtvljeni su cementom koji je loš vodič. Čini se da su vodovodne cijevi dobar uzemljivač, ali treba voditi računa da se cijevi ne polažu u zemlju, već u sloj izolacije u posebne kanale. Najpouzdanije uzemljenje je s podne razvodne ploče.

U poduzećima je u početku sve učinjeno ispravno i sve što je bilo moguće bilo je utemeljeno. Osim uzemljenja, poduzeća koriste uzemljenje. Mnogi ljudi pogrešno vjeruju da je uzemljenje ožičenje u utičnici od neutralne žice do kontakta uzemljenja. Koncepti "uzemljenja" i "nuliranja" usko su povezani s konceptom neutralnog.

Neutralno je točka u kojoj tri faze konvergiraju kroz namotaje spojene u zvijezdu u transformatoru. Ako se ta točka spoji na uzemljivače, formira se čvrsto uzemljena neutralna strana transformatora, a cjelokupni sustav se naziva uzemljenim. Ako zavarite autobus do ove točke i spojite ga na sve uređaje i uređaje, tada će oprema biti uzemljena.

Ako je neutral spojen na neutralnu sabirnicu (bez elektroda za uzemljenje), formira se izolirani neutral transformatora, a cjelokupni sustav se naziva neutraliziranim. Ako je ova sabirnica povezana sa svim uređajima i uređajima, tada će oprema biti postavljena na nulu.

Ideja je da struja teče kroz uzemljeni ili neutralizirani vodič samo kada postoji fazna neravnoteža, ali to je za transformator i tijekom hitnih radnih uvjeta. Ne možete odabrati želite li uzemljiti ili uzemljiti opremu. To je već učinjeno na trafostanici. Obično se koristi čvrsto uzemljena nula.

Ako se npr. pokvari namot motora perilice i pojavi se otpor između tijela i namota, tada će na tijelu perilice postojati potencijal koji se može detektirati indikatorskim odvijačem. Ako stroj nije uzemljen, onda kada dodirnete tijelo, potencijal stroja će postati potencijal vaše ruke, a budući da kupaonica u kojoj se nalazi stroj posebno je opasna prostorija s gledišta strujnog udara i stoga je pod vodljiv, noga će dobiti nulti potencijal, a to znači da ćete primiti šok s naponom proporcionalnim potencijalu ruka. Ako je stroj uzemljen, teoretski će se prekidač strujnog kruga aktivirati. Ako je stroj uzemljen, potencijal će se proširiti po cijelom stroju i nakon kontakta potencijali ruke i noge bit će isti. Samo treba uzeti u obzir da se struja širi okolo i kada hodate noge su vam pod različitim potencijalima. I, naravno, možete dobiti šok od stresa.

Kriteriji primjene uzemljenja

Zaštitno uzemljenje je namjerna električna veza s uzemljenjem ili njegovim ekvivalentom metalnih neprovodnih dijelova električnih instalacija koji mogu biti pod naponom.

Zaštitno uzemljenje koristi se u mrežama s naponom do 1000 V AC - trofazni trožilni s čvrsto uzemljenom neutralnom nulom; jednofazni dvožilni, izoliran od zemlje; dvožilne istosmjerne mreže s izoliranom središnjom točkom namota izvora struje; u mrežama iznad 1000 V AC i DC s bilo kojim neutralnim načinom rada.

Uzemljenje je obvezno u svim električnim instalacijama na naponu od 380 V i više izmjenične struje, 440 V i više od istosmjerne struje, te u prostorijama s povećanom opasnošću, posebno opasnim i u vanjskim instalacijama na naponu od 42 V i više izmjenične struje, 110 V i iznad istosmjerne struje; na bilo kojem naponu u eksplozivnim područjima.

Ovisno o položaju vodiča za uzemljenje u odnosu na opremu za uzemljenje, razlikuju se dvije vrste uređaja za uzemljenje - daljinski i konturni.

S daljinskim uređajem za uzemljenje, elektroda za uzemljenje postavlja se izvan mjesta na kojem se nalazi uzemljena oprema.

S konturnim uređajem za uzemljenje, elektrode za uzemljenje postavljaju se duž konture (perimetra) mjesta na kojem se nalazi oprema koja se uzemljuje, kao i unutar tog mjesta.

U otvorenim električnim instalacijama kućišta su spojena žicama izravno na elektrodu uzemljenja. U zgradama je položen vod za uzemljenje na koji su spojene žice za uzemljenje. Vod za uzemljenje je spojen na elektrodu za uzemljenje na najmanje dva mjesta.

Kao uzemljivači, prije svega, trebali bi se koristiti prirodni uzemljivači u obliku podzemnih metalnih komunikacija (s izuzetkom cjevovoda za zapaljive i eksplozivne tvari, cijevi za grijanje), metalnih konstrukcija zgrada povezanih sa zemljom, olovnih omotača kabela. , zaštitne cijevi arteških bunara, bunara, jama itd.

Kao prirodne uzemljivače trafostanica i distribucijskih uređaja preporuča se koristiti uzemljivače nosača odlaznih nadzemnih vodova spojenih na uzemljivač trafostanica ili distribucijskih uređaja gromobranskim kabelima vodova.

Ako otpor prirodnih uzemljivača Rz zadovoljava tražene standarde, tada nije potrebna ugradnja umjetnih uzemljivača. Ali to se može samo izmjeriti. Nemoguće je izračunati otpor prirodnih uzemljivača.

Kada prirodni uzemljivači nisu dostupni ili njihova uporaba ne daje željene rezultate, koriste se umjetni uzemljivači - šipke od čeličnog kutnika dimenzija 50X50, 60X60, 75X75 mm s debljinom stjenke najmanje 4 mm, duljine 2,5 - 3 m. ; čelične cijevi promjera 50-60 mm, duljine 2,5 - 3 m s debljinom stijenke od najmanje 3,5 mm; čelična šipka promjera najmanje 10 mm, duljine do 10 m ili više.

Uzemljivači se povlače u nizu ili po konturi do dubine na kojoj ostaje 0,5 - 0,8 m od gornjeg kraja uzemljivača do površine zemlje. Razmak između vertikalnih uzemljivača mora biti najmanje 2,5 - 3 m .

Za međusobno spajanje vertikalnih uzemljivača koristite čelične trake debljine najmanje 4 mm i presjeka najmanje 48 kvadratnih mm ili čeličnu žicu promjera najmanje 6 mm. Trake (horizontalni uzemljivači) spajaju se zavarivanjem s vertikalnim uzemljivačima. Područje zavarivanja premazano je bitumenom za izolaciju od vlage.

Vodovi za uzemljenje unutar zgrada s električnim instalacijama napona do 1000 V izvode se čeličnom trakom presjeka najmanje 100 mm2 ili okruglim čelikom iste vodljivosti. Odvojci glavnog voda do električnih instalacija izvode se čeličnom trakom presjeka najmanje 24 mm2 ili okruglim čelikom promjera najmanje 5 mm.

Normirani otpori uređaja za uzemljenje dati su u tablici 1.

Stol 1. Dopušteni otpor uzemljivača u električnim instalacijama do i iznad 1000 V

Najveće dopuštene vrijednosti Rz, Ohm

Karakteristike električnih instalacija

< 500А

R z = 250 / I z< 10

Za električne instalacije napona iznad 1000V i nazivne struje zemljospoja I z< 500А

R z = 125 / I z< 10

Pod uvjetom da je uzemljivač zajednički za električne instalacije napona do i iznad 1000 V i nazivne struje zemljospoja I z< 500

U električnim instalacijama napona 660/380 V

U električnim instalacijama napona 380/220 V

U električnim instalacijama napona 220/127 V

Procijenjene struje zemljospoja uzimaju se prema podacima elektroenergetskog sustava ili proračunski. U principu, kada se gradi vikendica, struja zemljospoja nije potrebna. Ovdje se radi o uzemljenju trafostanice.

Proračun uzemljenja metodom koeficijenta iskorištenja provodi se na sljedeći način.

1. U skladu s PUE, potrebni otpor uzemljenja Rz utvrđuje se prema tablici 1.

2. Odredite mjerenjem, proračunom ili na temelju podataka iz pogonskih sličnih uzemljivača mogući otpor širenju prirodnih uzemljivača Re.

3. Ako je Re Rz, tada je neophodan uređaj za umjetno uzemljenje.

4. Odredite otpornost tla ρ iz tablice 2. Prilikom proračuna ove vrijednosti treba pomnožiti faktorom sezonskosti, ovisno o klimatskim zonama i vrsti uzemljene elektrode (tablica 3).

Tablica 2. Približne vrijednosti otpora tla i vode p, Ohm m

Naziv tla

Specifični otpor, Ohm m

Ilovača

vrtna zemlja

Glina (sloj 7-10 m) ili šljunak

Lapor, vapnenac, krupni pijesak s gromadama

Stijene, gromade

černozem

Riječna voda (na ravnicama)

Morska voda

Približna raspodjela zemalja ZND-a po klimatskim zonama:

1 zona: regije Arkhangelsk, Kirov, Omsk, Irkutsk, Komi, Ural;

Zona 2: Lenjingradska i Vologodska regija, središnji dio Rusije, središnja područja Kazahstana, južni dio Karelije.

Zona 3: Latvija, Estonija, Litva, Bjelorusija, južne regije Kazahstana; Pskovska, Novgorodska, Smolenska, Brjanska, Kurska i Rostovska regija.

Zona 4: Azerbajdžan, Gruzija, Armenija, Uzbekistan, Tadžikistan, Kirgistan, Turkmenistan (osim planinskih područja), Stavropoljski kraj, Moldavija.

Tablica 3. Znakovi klimatskih zona i vrijednosti koeficijenta K c

Podaci koji karakteriziraju klimatske zone i vrstu korištenih elektroda za uzemljenje

Klimatske zone CIS-a

Klimatske karakteristike zona:

srednja dugotrajna niska temperatura (siječanj), °C

od -20 do -15

od -14 do -10

srednja višegodišnja najviša temperatura (srpanj), °C

od +16 do +18

od +18 do +22

od +22 do +24

od +24 do +26

prosječna godišnja količina padalina, mm

Trajanje smrzavanja vode, dani

Vrijednost Kc koeficijenta pri korištenju štapnih elektroda duljine 2 - 3 m i dubine njihovog vrha od 0,5 - 0,8 m

Vrijednost koeficijenta K"c kada se koriste produžene elektrode i dubina njihovog vrha je 0,8 m

Vrijednost koeficijenta Kc s duljinom od 5 m i najvećom dubinom od 0,7-0,8 m

5. Odredite otpor, Ohm, širenju jedne vertikalne elektrode uzemljenja - okrugle šipke (cijevaste ili kutne) u tlu:

Tablica 4. Koeficijenti korištenja M u okomitim elektrodama izrađenim od cijevi, kutova ili šipki postavljenih u nizu bez uzimanja u obzir utjecaja komunikacijskog pojasa

Omjer udaljenosti između elektroda i njihove duljine: a/l

Broj elektroda M in

Tablica 5. SN koeficijenti iskorištenja vertikalnih elektroda izrađenih od cijevi, kutova ili šipki postavljenih duž konture bez uzimanja u obzir utjecaja komunikacijskog pojasa

Omjer udaljenosti
između elektroda na njihovu duljinu a/l

Broj elektroda M in

6. Kod konstruiranja jednostavnih uzemljivača u obliku kratkog niza okomitih šipki, proračun se može završiti na ovom mjestu i ne može se odrediti vodljivost spojne trake, jer je njezina duljina relativno mala (u ovom slučaju stvarna otpor uređaja za uzemljenje bit će nešto precijenjen). Kao rezultat toga, opća formula za izračunavanje otpora vertikalnih uzemljivača izgleda ovako:

p - Približne vrijednosti otpornosti tla i vode, Ohm m, tablica 2

KS - Karakteristike klimatskih zona i vrijednosti koeficijenata, tabela 3.

L – duljina vertikalnog uzemljivača, m

d – promjer vertikalnog uzemljivača, m

t’ – duljina od površine tla do sredine okomitog uzemljivača, m

Mv je koeficijent iskoristivosti vertikalnih uzemljivača, ovisno o broju uzemljivača i međusobnom razmaku (tablice 4, 5). Preliminarni broj vertikalnih uzemljivača za određivanje Mv može se uzeti jednak Mv = rv/Rz

a – udaljenost između vertikalnih uzemljivača (obično se omjer udaljenosti između vertikalnih uzemljivača i njihove duljine uzima kao a/l=1;2;3)

u ovom slučaju l>d, t0>0,5 m;

za ugao širine prirubnice b dobije se d=0,95b.

Za horizontalne uzemljivače izračun se provodi istom metodom faktora iskorištenja

1. Odredite otpor, Ohm, širenju vodoravne elektrode za uzemljenje. Za okrugli dio šipke:

Tablica 6. Koeficijenti iskorištenja M g vodoravne trakaste elektrode (cijevi, kutnici, trake i sl.) pri postavljanju okomitih elektroda u nizu.

M g s brojem elektroda u nizu

Tablica 7. Koeficijent iskorištenja M g vodoravne trakaste elektrode (cijevi, kutovi, trake itd.) pri postavljanju okomitih elektroda duž konture.

Omjer udaljenosti između elektroda i duljine a/l

M g s brojem elektroda u petlji uzemljenja

p - približne vrijednosti otpornosti tla i vode, Ohm m, tablica 2

KS - oznake klimatskih zona i vrijednosti koeficijenata, tablica 3.

L – duljina vodoravne elektrode uzemljenja, m

d – promjer horizontalnog uzemljivača, m

t’ – duljina od površine tla do sredine vodoravne elektrode za uzemljenje, m

MV je koeficijent iskorištenja horizontalnih uzemljivača, ovisno o broju uzemljivača i međusobnom razmaku (tablica 6, 7).

a – razmak između vodoravnih uzemljivača (obično se omjer razmaka između vodoravnih uzemljivača i njihove duljine uzima kao a/l=1;2;3)

Rz - Dopušteni otpor uređaja za uzemljenje u električnim instalacijama do i iznad 1000 V, tablica 1

Ovdje l>d, l>>4t’. Za traku širine b dobiva se d=0,5b.

Primjer 1

Izračunajte uređaj za uzemljenje tvorničke trafostanice 35/10 kV koja se nalazi u drugoj klimatskoj zoni. Mreže 35 i 10 kV rade s neuzemljenom nultom. Na strani 35 kV Iz=8A, na strani 10 kV Iz=19A. Trafostanica se napaja iz transformatora 10/0,4 kV sa uzemljenom nultom na strani 0,4 kV, nema prirodnih uzemljivača. Specifični otpor tla pri normalnoj vlažnosti p=62 Ohm*m. Električna oprema trafostanice zauzima površinu od 18*8 m2.

Riješenje

Procijenimo broj okomitih elektroda na 10 kom. prema tablici 5, Mv=0,58.

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

Ako je Nv>10, potrebno je povećati MV, što će sukladno tome povećati približan broj elektroda.

Procijenimo broj horizontalnih elektroda na 50 kom. prema tablici 6, Mg=0,2.

Ako je Ng<50, все хорошо и можно принимать Nг=49 электродов.

Ako je Ng>50, tada je potrebno povećati Mv, što će sukladno tome povećati približan broj elektroda.

Primjer 2

Izračunajte uređaj za uzemljenje za vikendicu u Bjelorusiji. Vikendica stoji na glinenom tlu, stoga je otpor tla p=40 Ohm*m. Za uzemljenje se koriste armature promjera 12 mm i duljine 2 metra.

Riješenje

Prema tablici 1 – Rz=4

Prema tablici 2 – p=40 Ohm*m

Prema tablici 3 – Kc=1,6

Elektrode će biti postavljene u nizu, pa ćemo pomoću tablice 4 procijeniti broj okomitih elektroda, npr. 10 kom. Mv=0,62
Dubina zabijanja svih elektroda od površine zemlje je 0,7 metara, plus pola duljine elektrode od dva metra i prema tome t’=1,7 metara.

Nađimo broj okomitih elektroda

Ako je Nv>10, tada je potrebno povećati MV, što će sukladno tome povećati približan broj elektroda.

Pomoću tablice 4 procjenjujemo broj okomitih elektroda, ukupno 15 komada. Mv=0,56

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

Idemo na drugu stranu i zavarimo okvir od klinova, zakopamo ga 0,8 metara ispod zemlje. Tako se dobivaju horizontalni uzemljivači.

Prema tablici 1 – Rz=4

Prema tablici 2 – p=40 Ohm*m

Prema tablici 3 – Kc=1,6

Dubina zabijanja svih elektroda od površine zemlje je 0,7 metara, plus pola duljine elektrode od dva metra i stoga t’=1,7 metara

Procijenimo broj horizontalnih elektroda, na primjer 30 kom. prema tablici 6, Mg=0,24

Ako je Ng>30, tada je potrebno povećati Mg, što će sukladno tome povećati približan broj elektroda.

Koristeći tablicu 6, procijenimo broj horizontalnih elektroda, na primjer 50 kom. Mg = 0,21

Ako je Ng<10, все хорошо и можно принимать Nг=37 электродов.

Uzemljenje uzima u obzir sposobnost Zemlje da provodi električnu struju. Elektrode za uzemljenje obično su izrađene od čelika. S vremenom čelik hrđa i kvari se, a uzemljenje se gubi. Ovaj proces je nepovratan, ali se mogu koristiti čelične šipke obložene cinkom. Cink je također metal, ali nije osjetljiv na hrđu sve dok postoji sloj cinka. Kada se cink s vremenom ispere ili mehanički istroši, na primjer, prilikom zabijanja elektroda u tvrdo tlo, kamenje se može oljuštiti s premaza, tada će se stopa korozije udvostručiti. Ponekad se koriste posebne elektrode obložene bakrom.

Šipke za uzemljenje mogu se uzeti od onih koje su korištene kao armatura za betonski temelj. Ne mogu se bojati ili premazati smolastim spojevima - smola će djelovati kao izolator i uopće neće biti uzemljenja. Što su šipke duže, to će ih manje biti potrebno za uzemljenje, ali ih je teže zabiti u tlo. Stoga prvo morate iskopati rov dubok 1 metar. Zakucajte komad prethodno naoštrene armature u rov tako da ne viri više od 20 centimetara od dna rova. Zatim se nakon 2 metra ubija sljedeća armatura i tako dalje prema proračunu. Zatim se armatura postavlja na dno rova ​​i zavaruje se na sve zabijene klinove. Područje zavarivanja mora biti premazano bitumenom za izolaciju od vlage. To je učinjeno jer će armatura debljine 12 milimetara jako dugo trunuti u zemlji, ali područje zavarivanja je relativno malo, ali najkritičnije.

Nakon pokretanja svih elektroda, možete provesti eksperiment. Izvlačimo produžni kabel iz kuće. Izvor napona mora dolaziti iz stupa trafostanice. Ne možete koristiti autonomni izvor kao što je generator za testiranje - neće biti zatvorenog kruga. Pronađemo fazu na produžnom kabelu i spojimo jednu žicu od žarulje, a drugom žicom dodirujemo opečene elektrode. Ako žarulja svijetli, tada mjerimo napon između fazne žice i uzemljenih elektroda, napon bi trebao biti 220 V, ali žarulja bi trebala svijetliti prilično jako. Također možete mjeriti struju kroz žarulju od 100 W. Ako je struja približno 0,45 A, sve je u redu, ali ako je struja puno manja, trebali biste dodati šipke za uzemljenje.

Potrebno je postići normalan sjaj žarulje i struju u granicama normale. Nakon toga, mjesta zavarivanja se pune bitumenom i komad armature se uklanja iz rova, pričvršćujući ga za kuću. Nakon toga, rov se može zatrpati. Uklonjeni komad armature potrebno je zavariti na elektrorazvodnu ploču u vikendici. Bakrenim kabelima odvojite sve točke od oklopa.

Nastavljamo s pregledom najboljeg softvera za električare, au ovom bih se članku želio usredotočiti na pregled programa za izračunavanje uzemljenja. Prije prelaska u trafostanicu ili kod nje, prvo što trebate učiniti je izračunati otpor zaštitnog uzemljenja, kao i broj elektroda i duljinu vodoravne elektrode uzemljenja. Osim toga, bit će korisni izračunati podaci koji se odnose na presjek glavnog oklopa, glavnog PE vodiča, pa čak i izračun napona koraka. Sve se to može učiniti pomoću posebnih programa, o kojima ćemo sada govoriti.

"Električar"

Prvi softverski proizvod koji bih želio razmotriti zove se "Electric". Već smo pričali o tome kad smo gledali one najbolje. Dakle, "Električar" se lako može nositi s izračunima parametara petlje za uzemljenje. Prednost ovog proizvoda je što je vrlo jednostavan za korištenje, rusificiran je, a moguće ga je i besplatno preuzeti. Sučelje programa možete vidjeti na snimkama zaslona ispod:



Sve što trebate je postaviti početne podatke, a zatim kliknuti gumb "Izračunaj konturu". Kao rezultat toga, dobit ćete ne samo detaljnu metodu izračuna s korištenim formulama, već i crtež koji će prikazati gotovu petlju uzemljenja. Što se tiče točnosti izračuna, preporučujemo korištenje samo najnovijih verzija programa, jer Postoje mnoge greške u zastarjelim verzijama koje su s vremenom uklonjene. Ako trebate izračunati petlju uzemljenja za privatnu kuću ili ozbiljnije građevine, na primjer, kotlovnicu ili trafostanicu, preporučujemo korištenje ovog proizvoda.

Proračun uzemljenja u programu Električar prikazan je u videu:

"Proračun uređaja za uzemljenje"

Naziv drugog programa govori sam za sebe. Zahvaljujući njemu, moguće je izračunati ne samo petlju za uzemljenje, već i zaštitu od groma, što je također izuzetno potrebno. Sučelje programa je prilično jednostavno, zapravo, kao u analognom koji je gore razmotren. Obrazac za popunjavanje početnih podataka izgleda ovako:

Ako upravo sada trebate izvršiti jednostavan izračun petlje za uzemljenje, možete upotrijebiti naš. Točnost izračuna je, naravno, inferiorna u odnosu na softverske proizvode navedene u članku, ali ipak ćete dobiti približne vrijednosti na koje se vrijedi usredotočiti.

"Uzemljenje"

Još jedan softverski proizvod čije ime govori samo za sebe. Kao iu prethodna dva programa, možete to shvatiti bez ikakvih problema, jer Sučelje je jednostavno i predstavljeno na ruskom jeziku. Najnovija verzija programa (v3.2) omogućuje ne samo izračunavanje rezerve, već i procjenu mogućnosti korištenja armiranobetonskih temelja industrijskih zgrada kao zaštitne konture. Osim toga, program vam može pomoći pri odabiru presjeka glavnog oklopa, PE vodiča, kao i vodiča sustava za izjednačenje potencijala. Još jedna korisna funkcija proizvoda je izračun napona dodira i . Već ste vidjeli sučelje malo više, izgleda ovako:


Činjenica je da su tvorci ovog programa ujedno i tvorci Electrica, tako da možete preuzeti jedan od ponuđenih proizvoda u asortimanu.

"Električna oluja"

Složeniji program za korištenje koji zahtijeva vještine modeliranja je ElectriCS Storm. Nije preporučljivo koristiti ga za izračunavanje petlje uzemljenja kuće, jer najvjerojatnije ćete se zbuniti i sve izračunati s greškama. Preporučamo da s ovim softverom rade energetski stručnjaci ili studenti s preklapajućim specijalnostima.

Prednost ovog programskog proizvoda je što je moguće projektirati uzemljivač (GD) i time prikazati 3D model gotovih zaštitnih krugova. Osim toga, funkcionalnost programa omogućuje vam izračunavanje elektromagnetskog okruženja i uzemljenja trafostanica.




Svi crteži se mogu spremiti u dwg formatu, tako da se kasnije mogu otvoriti u AutoCAD-u.

Pa, naš popis najboljih programa za izračun uzemljenja upotpunjuje programski paket za elektroenergetiku pod nazivom "Shark", zahvaljujući kojem možete računati na:

  • uređaji za uzemljenje;
  • zaštita od groma;
  • karakteristike zaštitnih uređaja;
  • gubitak napona do 1 kV;
  • snaga objekata, kao i električni kotlovi i klima uređaji;
  • dio ožičenja;

Sučelje je također intuitivno i predstavljeno na ruskom jeziku:

"Shark" je dostupan za besplatno preuzimanje, tako da neće biti teško pronaći ga na internetu. Na kraju, preporučamo pogledati vrlo koristan video

Najvažnija funkcija uzemljenja je električna sigurnost. Prije ugradnje u privatnu kuću, na trafostanici i na drugim mjestima, potrebno je izvršiti proračun uzemljenja.

Kako izgleda uzemljenje privatne kuće?

Električni kontakt sa zemljom stvara metalna konstrukcija elektroda uronjenih u zemlju zajedno s povezanim žicama - sve je to uzemljivač (GD).

Točke na kojima se vodič, zaštitni vodič ili oklop kabela spajaju s punjačem nazivaju se točkama uzemljenja. Donja slika prikazuje uzemljenje od jednog vertikalnog metalnog vodiča dužine 2500 mm, ukopanog u zemlju. Njegov gornji dio postavljen je na dubini od 750 mm u rovu, čija je širina na dnu 500 mm, a na vrhu - 800 mm. Vodič se može spojiti zavarivanjem s drugim sličnim uzemljivačima u krug s vodoravnim pločama.

Vrsta najjednostavnijeg uzemljenja prostorije

Nakon ugradnje elektrode za uzemljenje, rov se napuni zemljom, a jedna od elektroda treba izaći van. Na njega je spojena žica iznad zemlje koja ide na sabirnicu za uzemljenje u električnoj upravljačkoj ploči.

Kada je oprema u normalnim uvjetima, napon na točkama uzemljenja bit će nula. U idealnom slučaju, tijekom kratkog spoja, otpor punjača bit će nula.

Kada se potencijal pojavi na uzemljenoj točki, mora se vratiti na nulu. Ako razmotrimo bilo koji proračunski primjer, možemo vidjeti da struja kratkog spoja Is ima određenu vrijednost i ne može biti beskonačno velika. Tlo ima otpor širenju struje R od točaka s nultim potencijalom do elektrode uzemljenja:

R z = U z / I z, gdje je U z napon na uzemljivaču.

Rješavanje problema pravilnog proračuna uzemljenja posebno je važno za elektranu ili trafostanicu gdje je koncentrirana velika oprema koja radi pod visokim naponom.

VeličinaRhodređeno karakteristikama okolnog tla: vlažnost, gustoća, sadržaj soli. Ovdje su važni parametri i izvedba vodiča za uzemljenje, dubina uranjanja i promjer spojene žice, koji mora biti isti kao i kod žila električnih žica. Najmanji presjek gole bakrene žice je 4 mm 2, a izolirane bakrene žice 1,5 mm 2.

Ako fazna žica dodirne tijelo električnog uređaja, pad napona na njoj određen je vrijednostima R 3 i maksimalnom mogućom strujom. Napon dodira U pr uvijek će biti manji od U z, jer ga smanjuju cipele i odjeća osobe, kao i udaljenost do uzemljivača.

Na površini zemlje, gdje se širi struja, također postoji razlika potencijala. Ako je visok, osoba može pasti pod napon koraka U sh, što je opasno po život. Što je dalje od uzemljivača, to je manji.

Vrijednost Us mora imati prihvatljivu vrijednost kako bi se osigurala sigurnost ljudi.

Vrijednosti Upr i Uw mogu se smanjiti ako se smanji Rz, zbog čega će se smanjiti i struja koja teče kroz ljudsko tijelo.

Ako napon električne instalacije prelazi 1 kV (na primjer, trafostanice u industrijskim poduzećima), podzemna struktura stvara se iz zatvorenog kruga u obliku nizova metalnih šipki zabijenih u zemlju i međusobno povezanih čelikom zavarivanjem trake. Zbog toga dolazi do izjednačavanja potencijala između susjednih točaka na površini.

Siguran rad s električnim mrežama osigurava ne samo prisutnost uzemljenja električnih uređaja. Za to su vam također potrebni osigurači, prekidači i RCD-ovi.

Uzemljenje ne samo da osigurava razliku potencijala na sigurnu razinu, već također stvara struju curenja, koja mora biti dovoljna za aktiviranje zaštitne opreme.

Nepraktično je svaki električni uređaj spojiti na elektrodu za uzemljenje. Veze se ostvaruju preko sabirnice koja se nalazi u panelu apartmana. Ulaz za njega je žica za uzemljenje ili PE žica postavljena od trafostanice do potrošača, na primjer, kroz TN-S sustav.

Proračun uređaja za uzemljenje

Proračun se sastoji od određivanja R z. Da biste to učinili, morate znati otpor tla ρ, izmjeren u Ohm * m. Za osnovu se uzimaju njegove prosječne vrijednosti koje se tabelarno prikazuju.

Određivanje otpornosti tla

Temeljni premazTemeljni premazSpecifični otpor p, Ohm*m
Pijesak na dubini vode manjoj od 5 m500 vrtna zemlja40
Pijesak na dubinama vode manjim od 6 i 10 m1000 černozem50
Pješčana ilovača zasićena vodom (tekuća)40 Koks3
Vodom zasićena mokra pjeskovita ilovača (lamelirana)150 Granit1100
Pješčana ilovača, zasićena vodom, blago vlažna (tvrda)300 Ugljen130
Plastična glina20 Kreda60
Glina polučvrsta60 Ilovača mokra30
Ilovača100 Glineni lapor50
Treset20 Vapnenac je porozan180

Iz vrijednosti danih u tablici jasno je da vrijednost ρ ne ovisi samo o sastavu tla, već i o vlažnosti.

Osim toga, tablične vrijednosti otpora množe se koeficijentom sezonalnosti K m, koji uzima u obzir smrzavanje tla. Ovisno o najnižoj temperaturi (0 C), njegove vrijednosti mogu biti sljedeće:

  • od 0 do +5 – K m =1,3/1,8;
  • od -10 do 0 – K m =1,5/2,3;
  • od -15 do -10 – K m =1,7/4,0;
  • od -20 do -15 – K m =1,9/5,8.

Vrijednosti koeficijenta K m ovise o načinu polaganja uzemljivača. Brojnik pokazuje njegove vrijednosti za okomito uranjanje uzemljenih elektroda (s vrhovima postavljenim na dubini od 0,5-0,7 m), a nazivnik za vodoravni raspored (na dubini od 0,3-0,8 m).

U odabranom području ρ tla može se značajno razlikovati od prosječnih tabličnih vrijednosti zbog umjetnih ili prirodnih čimbenika.

Kada se provode približni izračuni, za jednu okomitu elektrodu za uzemljenje R z ≈ 0,3∙ρ∙ K m.

Točan izračun zaštitnog uzemljenja vrši se pomoću formule:

R z = ρ/2πl∙ (ln(2l/d)+0,5ln((4h+l)/(4h-l)), Gdje:

  • l – duljina elektrode;
  • d – promjer šipke;
  • h – dubina središta uzemljivača.

Za n okomitih elektroda spojenih odozgo zavarivanjem, R n = R z /(n∙ K korišteno), gdje je korišteni K faktor iskorištenja elektrode, uzimajući u obzir učinak zaštite susjednih (određen iz tablice).

Položaj elektroda za uzemljenje

Postoje mnoge formule za izračunavanje uzemljenja. Preporučljivo je primijeniti metodu za umjetne uzemljivače s geometrijskim karakteristikama u skladu s PUE. Napon napajanja je 380 V za trofazni izvor struje ili 220 V monofazni.

Normalizirani otpor elektrode za uzemljenje, kojim se treba rukovoditi, nije veći od 30 Ohma za privatne kuće, 4 Ohma za izvor struje na naponu od 380 V, a za trafostanicu od 110 kV - 0,5 Ohma.

Za skupni punjač odabran je toplo valjani kut s prirubnicom od najmanje 50 mm. Kao vodoravni spojni skakači koristi se traka presjeka 40x4 mm.

Odlukom o sastavu tla, njegova otpornost se odabire iz tablice. U skladu s regijom, odabire se rastući faktor sezonalnosti K m.

Odabire se broj i način rasporeda elektroda punjača. Mogu se instalirati u nizu ili u zatvorenoj petlji.

Zatvorena petlja uzemljenja u privatnoj kući

U tom slučaju dolazi do njihovog zaštitnog utjecaja jedni na druge. Što su elektrode uzemljenja bliže, to je vrijednost veća. Vrijednosti koeficijenata iskorištenja elektroda za uzemljenje K koje se koriste za krug ili se nalaze u nizu su različite.

Vrijednosti koeficijenataKispna različitim mjestima elektroda

Količina će se uzemljiti. n (kom.)
1 2 3
2 0.85 0.91 0.94
4 0.73 0.83 0.89
6 0.65 0.77 0.85
10 0.59 0.74 0.81
20 0.48 0.67 0.76
Raspored elektroda u nizu
Količina će se uzemljiti. n (kom.)Omjer udaljenosti između elektroda za uzemljenje i njihove duljine
4 0.69 0.78 0.85
6 0.61 0.73 0.8
10 0.56 0.68 0.76
20 0.47 0.63 0.71

Utjecaj vodoravnih mostova je neznatan i ne može se uzeti u obzir u proračunu procjene.

Primjeri proračuna petlje uzemljenja

Da biste bolje svladali metode izračunavanja uzemljenja, bolje je razmotriti primjer, ili još bolje, nekoliko.

Primjer 1

Elektrode za uzemljenje često se izrađuju ručno od čeličnog kuta 50x50 mm duljine 2,5 m. Udaljenost između njih je jednaka duljini - h = 2,5 m. Za glineno tlo ρ = 60 Ohm∙m. Koeficijent sezonalnosti za srednju zonu, odabran iz tablica, iznosi 1,45. Uzimajući ovo u obzir, ρ = 60∙1,45 = 87 Ohm∙m.

Za uzemljenje, jarak dubine 0,5 m iskopa se duž konture i ugao se zabije u dno.

Veličina kutne prirubnice smanjuje se na nazivni promjer elektrode:

d = 0,95∙p = 0,995∙0,05 = 87 Ohm∙m.

Dubina sredine kuta bit će:

h = 0,5l+t = 0,5∙2,5+0,5 = 1,75 m.

Zamjenom vrijednosti u prethodno danu formulu možete odrediti otpor jedne uzemljene elektrode: R = 27,58 Ohma.

Prema približnoj formuli R = 0,3∙87 = 26,1 Ohm. Iz izračuna proizlazi da jedna šipka očito neće biti dovoljna, jer je prema zahtjevima PUE vrijednost normaliziranog otpora R norma = 4 Ohma (za mrežni napon od 220 V).

Broj elektroda određuje se aproksimacijskom metodom pomoću formule:

n = R 1 /(k iskorištenih R normi) = 27,58/(1∙4) = 7 kom.

Ovdje se prvo uzima k isp = 1 Koristeći tablice nalazimo za 7 uzemljivača k isp = 0,59. Zamijenimo li ovu vrijednost u prethodnu formulu i ponovno izračunamo, dobivamo broj elektroda n = 12 kom. Zatim se radi novi preračun za 12 elektroda, gdje je opet prema tablici k isp = 0,54. Zamjenom ove vrijednosti u istu formulu, dobivamo n = 13.

Dakle, za 13 uglova R n = R z /(n*η) = 27,58/(13∙0,53) = 4 Ohma.

Primjer 2

Potrebno je napraviti umjetno uzemljenje s otporom R norma = 4 Ohma, ako je ρ = 110 Ohm∙m.

Uzemljivač je izrađen od šipki promjera 12 mm i duljine 5 m prema tablici 1,35. Također možete uzeti u obzir stanje tla k. Mjerenja njegove otpornosti provedena su tijekom sušnog razdoblja. Dakle, koeficijent je bio k g =0,95.

Na temelju dobivenih podataka kao izračunata vrijednost otpora zemlje uzima se sljedeća vrijednost:

ρ = 1,35∙0,95∙110 = 141 Ohm∙m.

Za jednu šipku R = ρ/l = 141/5 = 28,2 ohma.

Elektrode su poredane u nizu. Udaljenost između njih ne smije biti manja od duljine. Tada će stopa iskorištenja biti prema tablicama: ksp = 0,56.

Pronađite broj šipki koje treba dobitiRnormalan= 4 oma:

n = R 1 /(k iskorištenih R normi) = 28,2/(0,56∙4) = 12 kom.

Nakon postavljanja uzemljenja, električni parametri se mjere na licu mjesta. Ako je stvarna R vrijednost veća, dodaje se više elektroda.

Ako su prirodne elektrode za uzemljenje u blizini, mogu se koristiti.

Ovo se posebno često radi u podstanici gdje je potrebna najniža R vrijednost. Oprema se ovdje maksimalno koristi: podzemni cjevovodi, nosači dalekovoda itd. Ako to nije dovoljno, dodaje se umjetno uzemljenje.

Neovisni izračuni uzemljenja su procjene. Nakon njegove ugradnje potrebno je izvršiti dodatna električna mjerenja za koja se pozivaju stručnjaci. Ako je tlo suho, morate koristiti duge elektrode zbog slabe vodljivosti. U vlažnom tlu treba uzeti što veći presjek elektroda zbog povećane korozije.

) za jednu duboku uzemljenu elektrodu na temelju modularno uzemljenje provodi se kao proračun konvencionalne vertikalne uzemljene elektrode izrađene od metalne šipke promjera 14,2 mm.

Formula za izračunavanje otpora uzemljenja jedne vertikalne uzemljene elektrode:


Gdje:
ρ - otpor tla (Ohm*m)
L - duljina elektrode za uzemljenje (m)
d - promjer uzemljene elektrode (m)
T - dubina uzemljivača (udaljenost od površine zemlje do sredine uzemljivača)(m)
π - matematička konstanta Pi (3,141592)
ln - prirodni logaritam

Za ZANDZ elektrolitičko uzemljenje, formula za izračunavanje otpora uzemljenja je pojednostavljena na sljedeći oblik:

- za set ZZ-100-102

Ovdje se ne uzima u obzir doprinos spojnog uzemljivača.

Udaljenost između elektroda za uzemljenje

S konfiguracijom elektrode za uzemljenje s više elektroda, još jedan faktor počinje utjecati na konačni otpor uzemljenja - udaljenost između elektroda za uzemljenje. U formulama za izračun uzemljenja ovaj faktor je opisan vrijednošću "faktor iskorištenja".

Za modularno i elektrolitičko uzemljenje ovaj se koeficijent može zanemariti (tj. njegova je vrijednost jednaka 1) ovisno o određenoj udaljenosti između elektroda za uzemljenje:

  • ne manje od dubine uranjanja elektroda - za modularne
  • najmanje 7 metara - za elektrolitičku

Spajanje elektroda na uzemljenje

Za spajanje uzemljivača međusobno i s predmetom, kao uzemljivač koristi se bakrena šipka ili čelična traka.

Često se bira presjek vodiča - 50 mm² za bakar i 150 mm² za čelik. Uobičajeno je koristiti obične čelične trake 5 * 30 mm.

Za privatnu kuću bez gromobrana dovoljna je bakrena žica s presjekom od 16-25 mm².

Više informacija o polaganju uzemljivača možete pronaći na posebnoj stranici "Instalacija uzemljenja".

Servis za izračunavanje vjerojatnosti udara groma u objekt

Ako uz uzemljivač morate ugraditi vanjski sustav zaštite od munje, možete koristiti jedinstveni sustav zaštićen gromobranima. Uslugu je razvio ZANDZ tim zajedno s JSC Energy Institute named after G.M Krzhizhanovsky (JSC ENIN).

Ovaj alat omogućuje ne samo provjeru pouzdanosti sustava zaštite od munje, već i izvođenje najracionalnijeg i najispravnijeg dizajna zaštite od munje, pružajući:

  • niži troškovi projektiranja i instalacijskih radova, smanjenje nepotrebnih zaliha i korištenje manjih gromobrana koji su jeftiniji za ugradnju;
  • manji broj udara groma u sustav, smanjenje sekundarnih negativnih posljedica, što je posebno važno u objektima s mnogo elektroničkih uređaja (broj udara groma se smanjuje sa smanjenjem visine gromobrana).
  • vjerojatnost munjevitog proboja u objekte sustava (pouzdanost sustava zaštite definirana je kao 1 minus vrijednost vjerojatnosti);
  • broj udara groma u sustav godišnje;
  • broj proboja groma koji zaobilaze zaštitu godišnje.

Imajući takve informacije, projektant može usporediti zahtjeve kupaca i regulatornu dokumentaciju s dobivenom pouzdanošću i poduzeti mjere za promjenu dizajna zaštite od munje.

Da biste započeli izračun, .

Uzemljenje je vrijedna struktura koja štiti vlasnike kućanskih aparata od izravnog kontakta s vrlo korisnim, ali iznimno revnim protokom električne energije. Uređaj za uzemljenje osigurat će sigurnost kada nula "izgori", što se često događa na dalekovodima u zemlji tijekom jakih vjetrova. Uklonit će rizik od ozljeda zbog curenja na metalnim dijelovima bez struje i kućištu zbog nepropusne izolacije. Izgradnja zaštitnog sustava je događaj koji ne zahtijeva dodatne napore i super ulaganja ako je proračun uzemljenja ispravno obavljen. Zahvaljujući preliminarnim izračunima, budući izvođač će moći odrediti nadolazeće troškove i izvedivost nadolazećeg zadatka.

Graditi ili ne graditi?

U već prilično zaboravljenom vremenu malog broja kućanskih električnih uređaja, vlasnici privatnih kuća rijetko su se "petljali" s uređajem za uzemljenje. Vjerovalo se da prirodne elektrode za uzemljenje, kao što su:

  • cjevovode od čelika ili lijevanog željeza, ako oko njih nije postavljena izolacija, tj. postoji izravan bliski kontakt s tlom;
  • čelično kućište bunara;
  • metalni nosači za ograde i svjetiljke;
  • podzemne kabelske mreže s olovnim pletenicama;
  • pojačanje temelja, stupova, rešetki zakopanih ispod horizonta sezonskog smrzavanja.

Imajte na umu da se aluminijski omotač podzemnih kabelskih komunikacija ne može koristiti kao element uzemljenja, jer prekriven antikorozivnim slojem. Zaštitni premaz sprječava rasipanje struje u tlu.

Čelični vodovod postavljen bez izolacije prepoznat je kao optimalni prirodni uzemljivač. Zbog velike duljine, otpor širenju struje je sveden na minimum. Osim toga, vanjska opskrba vodom postavljena je ispod sezonske razine smrzavanja. To znači da na parametre otpornosti neće utjecati mraz i suho ljetno vrijeme. U tim razdobljima smanjuje se vlažnost tla i posljedično povećava otpornost.

Čelični okvir podzemnih armiranobetonskih konstrukcija može poslužiti kao element sustava uzemljenja ako:

  • dovoljno područje u skladu s PUE standardima je u kontaktu s glinastim, ilovastim, pješčanim ilovačkim i mokrim pjeskovitim tlom;
  • tijekom izgradnje temelja, armatura na dva ili više mjesta bila je izložena površini;
  • čelični elementi ovog prirodnog uzemljenja međusobno su povezani zavarivanjem, a ne žičanim spajanjem;
  • otpor okova koji igraju ulogu elektroda izračunava se u skladu sa zahtjevima PUE;
  • uspostavljena je električna veza sa sabirnicom za uzemljenje.

Bez ispunjavanja navedenih uvjeta, podzemne armiranobetonske konstrukcije neće moći obavljati funkciju pouzdanog uzemljenja.

Od cjelokupnog skupa gore navedenih sustava prirodnog uzemljenja, samo su podzemne armiranobetonske konstrukcije predmet proračuna. Nije moguće točno izračunati trenutni otpor širenja cjevovoda, metalne armature i kanala podzemnih elektroenergetskih mreža. Pogotovo ako su položeni prije nekoliko desetljeća, a površina je znatno korodirana.

Učinkovitost prirodnih elektroda za uzemljenje određuje se banalnim mjerenjima, za koja je potrebno nazvati djelatnika lokalne energetske službe. Očitanja s njegovog uređaja će vam reći treba li vlasniku seoskog posjeda petlju za ponovno uzemljenje kao dodatak postojećim mjerama uzemljenja koje provodi tvrtka za opskrbu električnom energijom.

Ako na mjestu postoje prirodni vodiči za uzemljenje s vrijednostima otpora koje odgovaraju standardima PUE, nije preporučljivo instalirati zaštitno uzemljenje. Oni. ako uređaj "agenta" za upravljanje energijom pokazuje manje od 4 ohma, organizacija petlje uzemljenja može se odgoditi "za kasnije". Ipak, bolje je igrati na sigurno i spriječiti moguće rizike, zbog čega se konstruira umjetno uzemljenje.

Proračuni za uređaj za umjetno uzemljenje

Mora se priznati da je teško, gotovo nemoguće, temeljito izračunati uređaj za uzemljenje. Čak i među profesionalnim električarima prakticira se metoda približnog odabira broja elektroda i udaljenosti između njih. Previše prirodnih faktora utječe na rezultat rada. Razina vlažnosti je nestabilna, stvarna gustoća i otpornost tla, itd. često nisu temeljito proučeni. Zbog čega se u konačnici otpor konstruiranog strujnog kruga ili pojedine elektrode uzemljenja razlikuje od izračunate vrijednosti.

Ta se razlika otkriva pomoću istih mjerenja i ispravlja ugradnjom dodatnih elektroda ili povećanjem duljine jedne šipke. Međutim, ne biste trebali odbiti preliminarne izračune, jer će oni pomoći:

  • eliminirati ili smanjiti dodatne troškove nabave materijala i kopanja granskih rovova;
  • odaberite optimalnu konfiguraciju sustava uzemljenja;
  • izraditi akcijski plan.

Kako bi se olakšali složeni i prilično zbunjujući izračuni, razvijeno je nekoliko programa, ali kako bi ih se ispravno koristilo, bit će korisno znanje o principu i postupku izračuna.

Komponente zaštitnog sustava

Sustav zaštitnog uzemljenja je kompleks elektroda ukopanih u zemlju, električno spojenih na sabirnicu za uzemljenje. Njegove glavne komponente su:

  • jedna ili više metalnih šipki koje prenose struju širenja u zemlju. Najčešće se koriste kao dugački komadi valjanog metala okomito zabijeni u zemlju: cijevi, kutovi s jednakim prirubnicama, okrugli čelik. Rjeđe, funkciju elektroda obavljaju cijevi ili čelični lim vodoravno ukopani u rov;
  • metalni spoj koji povezuje skupinu uzemljivača u funkcionalni sustav. Često je to vodoravno postavljen uzemljivač izrađen od trake, kuta ili šipke. Zavaren je na vrhove elektroda ukopanih u zemlju;
  • vodič koji povezuje uređaj za uzemljenje smješten u tlu sa sabirnicom, a preko njega sa opremom koja se štiti.

Posljednje dvije komponente imaju zajedničko ime - "uzemljivač" i, zapravo, obavljaju istu funkciju. Razlika je u tome što se metalni spoj između elektroda nalazi u zemlji, a vodič koji povezuje masu sa sabirnicom nalazi se na površini. Otuda različiti zahtjevi za materijale i otpornost na koroziju, kao i varijacije u njihovim troškovima.

Principi i pravila proračuna

Skup elektroda i vodiča, nazvan uzemljenje, ugrađen je u zemlju, koja je izravna komponenta sustava. Stoga su njegove karakteristike izravno uključene u izračune zajedno s odabirom duljine elemenata umjetnog uzemljenja.

Algoritam izračuna je jednostavan. Izrađuju se prema formulama dostupnim u PUE, u kojima postoje varijabilne jedinice koje ovise o odluci neovisnog majstora i konstantne tablične vrijednosti. Na primjer, približna vrijednost otpora tla.

Određivanje optimalne konture

Kompetentni izračun zaštitnog uzemljenja počinje odabirom konture koja može ponoviti bilo koji geometrijski oblik ili pravilnu liniju. Ovaj izbor ovisi o obliku i veličini mjesta koje je dostupno gospodaru. Pogodnije je i jednostavnije izgraditi linearni sustav, jer za ugradnju elektroda trebate iskopati samo jedan ravni rov. Ali elektrode smještene u jednom redu će se zaštititi, što će neizbježno utjecati na struju širenja. Stoga se pri izračunavanju linearnog uzemljenja u formule uvodi faktor korekcije.

Trokut se smatra najpopularnijim uzorkom za DIY. Elektrode koje se nalaze na njegovim vrhovima, ako su dovoljno udaljene jedna od druge, ne sprječavaju struju koju prima svaka od njih da se slobodno rasprši u zemlji. Tri metalne šipke za zaštitu privatne kuće smatraju se sasvim dovoljnim. Najvažnije je da ih pravilno postavite: zabijte metalne šipke potrebne duljine u zemlju na udaljenosti koja je učinkovita za rad.

Razmaci između okomitih elektroda moraju biti jednaki, bez obzira na konfiguraciju sustava uzemljenja. Udaljenost između dvije susjedne šipke ne smije biti jednaka njihovoj duljini.

Izbor i proračun parametara elektroda i vodiča

Glavni radni elementi zaštitnog uzemljenja su okomite elektrode, jer će morati raspršiti curenje struje. Dužina metalnih šipki je zanimljiva, kako sa stajališta učinkovitosti zaštitnog sustava, tako i sa stajališta utroška metala i cijene materijala. Udaljenost između njih određuje duljinu metalnih komponenti veze: opet, potrošnja materijala za izradu vodiča za uzemljenje.

Imajte na umu da otpor okomitih uzemljivača prvenstveno ovisi o njihovoj duljini. Poprečne dimenzije ne utječu značajno na učinkovitost. Međutim, vrijednost poprečnog presjeka standardizira PUE zbog potrebe stvaranja zaštitnog sustava otpornog na habanje, čiji će elementi postupno biti uništeni korozijom najmanje 5-10 godina.

Odabiremo optimalne parametre, vodeći računa da nam uopće nisu potrebni dodatni troškovi. Ne zaboravite da što više metara valjanog metala zabijemo u zemlju, to ćemo više koristi imati od kruga. Metre možete "dobiti" povećanjem duljine šipki ili povećanjem njihovog broja. Dilema: ugradnja više elektroda za uzemljenje natjerat će vas da naporno radite kao kopač, a ručno čekićanje dugih elektroda maljem pretvorit će vas u jak čekić.

Što je bolje: broj ili duljina, neposredni će izvršitelj odabrati, ali postoje pravila prema kojima se to određuje:

  • duljina elektroda, jer moraju biti zakopane ispod horizonta sezonskog smrzavanja najmanje pola metra. Stoga je potrebno da performanse sustava ne pate previše od sezonskih čimbenika, kao ni od suša i kiša;
  • udaljenost između vertikalnih uzemljivača. Ovisi o konfiguraciji kruga i duljini elektroda. Može se odrediti pomoću tablica.

Teško je i nezgodno zabijati komade valjanog metala od 2,5-3 metra u zemlju čekićem, čak i ako uzmemo u obzir činjenicu da će njih 70 cm biti uronjeno u prethodno iskopani rov. Smatra se da je racionalna duljina elektroda za uzemljenje 2,0 m, s varijacijama oko ove brojke. Ne zaboravite da dugi dijelovi valjanog metala nisu laki i bit će vrlo skupi za isporuku na gradilište.

Pametno štedimo novac na materijalima

Već je spomenuto da malo ovisi o presjeku valjanog metala osim cijene materijala. Razumnije je kupiti materijal s najmanjom mogućom površinom poprečnog presjeka. Bez dugih rasprava, predstavljamo najekonomičnije i otporne na malj opcije:

  • cijevi s unutarnjim promjerom od 32 mm i debljinom stijenke od 3 mm ili više;
  • jednaki kutni kut sa stranom od 50 ili 60 mm i debljinom od 4-5 mm;
  • okrugli čelik promjera 12-16 mm.

Za izradu podzemnog metalnog spoja najprikladnija je čelična traka debljine 4 mm ili šipka od 6 mm. Ne zaboravite da vodoravne vodiče treba zavariti na vrhove elektroda, pa ćemo na razmak između šipki koje smo odabrali dodati još 20 cm. Nadzemni dio uzemljivača može se napraviti od 4 mm čelična traka širine 12 mm. Možete ga dovesti do štita s najbliže elektrode: tako ćete morati manje kopati, a mi ćemo uštedjeti materijal.

A sada same formule

Odlučili smo se o obliku obrisa i veličinama elemenata. Sada možete unijeti potrebne parametre u poseban program za električare ili koristiti donje formule. U skladu s vrstom uzemljivača, odabiremo formulu za izračun:

Ili upotrijebimo univerzalnu formulu za izračun otpora jedne okomite šipke:

Za izračune trebat će vam pomoćne tablice s približnim vrijednostima, ovisno o sastavu tla, njegovoj prosječnoj gustoći, sposobnosti zadržavanja vlage i klimatskoj zoni:

Izračunajmo broj elektroda bez uzimanja u obzir vrijednosti otpora vodoravnog vodiča za uzemljenje:

Izračunajmo parametre vodoravnog elementa sustava uzemljenja - vodoravnog vodiča:

Izračunajmo otpor okomite elektrode uzimajući u obzir vrijednost otpora vodoravne uzemljene elektrode:

Prema rezultatima dobivenim kao rezultat marljivih proračuna, opskrbljujemo se materijalom i planiramo vrijeme za uzemljenje.

Zbog činjenice da će naše zaštitno uzemljenje imati najveću otpornost tijekom suhih i mraznih razdoblja, preporučljivo je započeti s njegovom izgradnjom u ovom trenutku. Ako se pravilno organizira, trebat će nekoliko dana da se napravi krug. Prije punjenja rova ​​morat ćete provjeriti funkcionalnost sustava. To je najbolje učiniti kada tlo sadrži najmanje vlage. Istina, zima nije baš pogodna za rad na otvorenim prostorima, a iskop je kompliciran smrznutim tlom. To znači da ćemo s izgradnjom uzemljenja krenuti u srpnju ili početkom kolovoza.