Заземление для газового котла: расчёт контура на 10 Ом: ответ
Газовые службы и производители котлов (Baxi, Viessmann, Protherm, Bosch, Navien) требуют заземление с сопротивлением не более 10 Ом, а некоторые — 4 Ом: электроника платы и датчик ионизации пламени работают относительно земли, и при плавающем потенциале нуля котёл выдаёт ошибку розжига или гаснет. В суглинке (ρ = 100 Ом·м) норму 10 Ом даёт контур из 7 уголков 50×50 по 3 м с шагом 3 м и полосой 21 м: 9,9 Ом; классический треугольник из трёх уголков даёт лишь 19 Ом и не проходит.
Альтернатива уголкам — модульные штыри: один штырь 12 м в суглинке — 18 Ом, 24 м — 9,6, поэтому под 10 Ом ставят три штыря по 9 м в ряд (8 Ом) или четыре по 6 м по контуру (9,7 Ом). В глине 10 Ом дают 4 уголка или штырь 12–15 м, в чернозёме — штырь 12 м, в супеси уголков нужно 30 — здесь только глубинное заземление или замена грунта. Расход стали на контур из уголков — 106 кг, траншея — 5,9 м³.
Заземление котла не делают отдельным «своим» контуром вопреки распространённому мифу: по ПУЭ 1.7.55 все заземлители электроустановки объединяют, а корпус котла, газовую трубу за изолирующей вставкой, трубы отопления и водопровода включают в систему уравнивания потенциалов. Котёл подключают через розетку с заземляющим контактом или клемму PE щита; стабилизатор напряжения с гальванической развязкой заземления не заменяет. Приёмку газовая служба иногда требует подтвердить протоколом измерения.
Rгруппы = Rв·Rг / (Rв·ηг + Rг·n·ηв)
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 10 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 10 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
- Требование конкретной модели смотрите в паспорте: у большинства — 10 Ом, у некоторых конденсационных котлов и у требований ряда газовых служб — 4 Ом (24 уголка в суглинке).
- Не ставьте отдельный контур «только для котла»: объединяйте с заземлителем дома (ПУЭ 1.7.55) и заводите котёл в систему уравнивания потенциалов.
- Полярность важна: у многих котлов фаза и ноль в розетке должны быть на своих местах — проверьте индикатором, иначе датчик пламени не увидит ионизацию.
- После монтажа измерьте сопротивление прибором и сохраните протокол — газовики могут его запросить при пуске.
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.
- Правила устройства электроустановок (ПУЭ), 7-е издание, глава 1.7 «Заземление и защитные меры электробезопасности» — п. 1.7.59, 1.7.90, 1.7.101, 1.7.103, табл. 1.7.4. Минэнерго России. 2002.
- ГОСТ Р 50571.5.54-2013 (МЭК 60364-5-54:2011) «Электроустановки низковольтные. Заземляющие устройства, защитные проводники и проводники уравнивания потенциалов». Росстандарт. 2013.
- Заземляющие устройства электроустановок. Справочник — климатические зоны, сезонные коэффициенты, удельные сопротивления грунтов. Карякин Р. Н.. Энергосервис. 2006.
- РД 153-34.0-20.525-00 «Методические указания по контролю состояния заземляющих устройств электроустановок» — измерение сопротивления, удельные сопротивления грунтов, сезонные коэффициенты. РАО «ЕЭС России». 2000.
