Контур заземления треугольником: расчёт сопротивления

Контур заземления треугольником: расчёт сопротивления: ответ

Треугольник из трёх уголков — стандартный контур заземления частного дома: три вертикальных электрода по вершинам, полоса по периметру, вывод к щиту. Сторона треугольника — не меньше длины электрода: при 3 м для уголка 3 м коэффициент использования 0,69, полоса 9 м. В суглинке (ρ = 100 Ом·м, сезонный коэффициент 1,7) такой треугольник даёт 19 Ом — норму 30 Ом ПУЭ 1.7.103 с запасом 35 %. В глине — 12 Ом, в чернозёме — 9,7, в супеси — 58 (не проходит), во влажном песке — 78, в сухом — 291.

Когда трёх электродов мало, контур наращивают: квадрат из четырёх, прямоугольник вдоль стены из шести, периметр дома из десяти и больше — расчёт для замкнутого контура берёт коэффициенты использования по числу электродов и отношению a/L. Под 10 Ом в суглинке нужно 7 электродов (9,9 Ом), под 4 Ом — 24. Контур вокруг дома лучше ряда выравнивает потенциал и обязателен как основа молниезащиты.

Полосу треугольника кладут в траншею глубиной 0,7 м и шириной 0,3–0,4 м — около 2,5 м³ земли; сталь — 45 кг (34 кг уголков, 11 кг полосы). Вершину треугольника ставят не ближе 1 м от фундамента; вывод к щиту — той же полосой или стальным прутком Ø 10 с переходом на медь 10 мм² на стене. Сезонный коэффициент горизонтальной полосы 4 велик — зимой полоса почти не работает, поэтому основной вклад дают уголки.

Сколько электродов нужно при ρ = 100 Ом·м: сопротивление по числу

Уголок 50×50×5 3 м, шаг 3 м (a/L = 1), полоса полоса 40×4, схема — по контуру; норма 30 Ом. Коэффициенты использования падают с ростом числа электродов — каждый следующий даёт меньше предыдущего.

Заземление в разных грунтах: один уголок 50×50×5 и электродов под норму

Уголок 50×50×5 3 м, II климатическая зона, схема — по контуру. Ссылки ведут на страницы грунтов.

Длина электрода: сопротивление и число под 30 Ом

Удвоение длины снижает сопротивление одиночного электрода примерно на 40 %; удвоение диаметра — только на 8 %. Типовые длины для уголка 50×50×5.

Климатическая зона и сезонный коэффициент

Промерзание зимой и пересыхание летом поднимают удельное сопротивление верхнего слоя: расчёт ведут по худшему сезону, умножая ρ на коэффициент зоны (РД 153-34.0-20.525-00, Карякин). Для глубинных электродов ниже 3–5 м коэффициент ближе к единице.

Нормы сопротивления и что они требуют

ПУЭ-7: 4 Ом — заземление нейтрали трансформатора 380/220 В (п. 1.7.101), 10 Ом — все повторные заземления PEN линии вместе, 30 Ом — каждое повторное (п. 1.7.103); 10 Ом — молниезащита (РД 34.21.122-87) и требования к газовым котлам; система TT — R ≤ 50 В / I∆n (п. 1.7.59).

Общее сопротивление растеканию заземлителей всех повторных заземлений PEN-проводника каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 10 Ом при 380/220 В; сопротивление каждого из повторных заземлителей — не более 30 Ом.— ПУЭ-7, п. 1.7.103

Как проектировать и монтировать

• Сторона треугольника 3 м при уголке 3 м — минимум; сторона 6 м даёт коэффициент использования 0,78 вместо 0,69 и на 21 % меньшее сопротивление за те же уголки плюс 9 м полосы.
• Если трёх уголков не хватает, не забивайте четвёртый в центр треугольника — он экранируется; расширяйте контур до квадрата или прямоугольника.
• Полосу варите к уголкам внахлёст с двух сторон; на углах треугольника делайте плавный изгиб, а не разрыв со сваркой.
• Приёмка — измерение в сухой сезон: если получилось больше нормы, добавьте электроды по периметру с шагом не меньше 3 м.

Другие грунты, электроды и нормы — в навигации ниже; сечение вводного кабеля и защитного проводника — в калькуляторе сечения провода; общий расчёт для любых условий — в калькуляторе заземления.