Расчёт заземления для частного дома

Расчёт заземления для частного дома: ответ

Частный дом обычно питается от воздушной линии по системе TN-C: на вводе совмещённый PEN-проводник разделяют на N и PE и повторно заземляют — получается TN-C-S. ПУЭ 1.7.103 требует от такого повторного заземления не более 30 Ом при 380/220 В, а от всех повторных заземлений линии вместе — 10 Ом. В суглинке (ρ = 100 Ом·м) норму 30 Ом даёт треугольник из 3 уголков 50×50 по 3 м со стороной 3 м и полосой полоса 40×4: 19 Ом с сезонным коэффициентом 1,7.

Практики закладывают запас: 10 Ом и меньше, потому что справочное ρ отличается от реального, электроды ржавеют, а летом в засуху сопротивление растёт. В суглинке 10 Ом — это 7 уголков (9,9 Ом) или три модульных штыря по 9 м в ряд (8 Ом); одиночный штырь должен быть 24 м (9,6 Ом), 12 м дают лишь 18. Если линия старая и PEN ненадёжен, вместо TN-C-S делают TT: свой заземлитель без связи с PEN, обязательное УЗО на вводе, и норма из 1.7.59 — R ≤ 50 В / I∆n, то есть 166 Ом при УЗО 300 мА; но и здесь ориентируются на 30 Ом.

Заземлитель дома — часть системы: от него идёт проводник PE в щит (сталь не тоньше 75 мм² или медь 10 мм²), главная заземляющая шина, система уравнивания потенциалов (трубы, ванна, котёл, молниезащита). Контур кладут не ближе 1 м от фундамента и не под отмосткой, полосу — на глубине 0,7 м; расход стали на треугольник — 45 кг, траншея — 2,5 м³. В IV климатической зоне тот же контур даёт 13 Ом, в I — 22, поэтому на севере проектируют с запасом или уходят на глубину.

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

• Разделяйте PEN до счётчика или сразу после — на вводном щите, шину PE соединяйте с заземлителем проводником не тоньше 10 мм² по меди (ПУЭ 1.7.117); перемычка PEN–PE обязательна в TN-C-S.
• УЗО 30 мА на группы и 100–300 мА противопожарное на ввод нужны при любой системе; в TT без УЗО заземление не защищает вовсе.
• Не соединяйте заземлитель с металлом соседского участка и с газовой трубой; трубы водопровода — только в систему уравнивания потенциалов, не как заземлитель.
• Измерьте сопротивление после монтажа в сухой сезон и запишите в паспорт заземляющего устройства; повторная проверка — каждые 6 лет (РД 153-34.0-20.525-00) и после земляных работ рядом.

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.