Заземление из трубы: расчёт сопротивления и количества

Заземление из трубы: расчёт сопротивления и количества: ответ

Труба — второй по популярности электрод после уголка: у трубы Ø 50 мм периметр больше, чем у уголка 50×50, поэтому при той же длине 3 м сопротивление немного ниже — 46 Ом в суглинке против 47 у уголка. Контур из 3 труб с шагом 3 м и полосой полоса 40×4 — 19 Ом, норма 30 Ом выполнена с запасом 36 %. Для 10 Ом понадобится 7 труб, для 4 Ом — 23.

ПУЭ табл. 1.7.4 требует толщину стенки стальной трубы в земле не менее 3,5 мм: тонкостенная водопроводная труба Ø 25 со стенкой 2,8 мм формально не годится, хотя электрически работает не хуже. Оцинкованные трубы допускаются со стенкой от 2 мм по ГОСТ Р 50571.5.54. Нижний конец трубы сплющивают или срезают на конус, чтобы она шла в грунт, а не забивалась землёй; сверху приваривают оголовок под кувалду.

Старый приём — засыпать в трубу соль и залить воду через отверстия — работает пару сезонов: соль вымывается, а стенка с отверстиями ржавеет быстрее. Правильное снижение сопротивления — длина (труба 4,5 м вместо 3 даёт на 28 % меньше) и правильный шаг: при a = 2L коэффициент использования выше на 13 %. Расход стали на контур под 30 Ом — 47 кг, из них труб — 36 кг.

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

Труба Ø 50 × 3,5 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 труба Ø 50 × 3,5 и электродов под норму

Труба Ø 50 × 3,5 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 стальной трубы Ø 50 мм.

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

• Диаметр влияет слабо: Ø 32 против Ø 50 — разница в сопротивлении около 9 %; важны длина и толщина стенки от 3,5 мм.
• Забивайте трубу через деревянную или стальную насадку, конец заострите; в плотную глину бурите лунку на половину длины.
• Оцинкованная труба служит 30–40 лет против 15–20 у чёрной; сварной шов на цинке зачищайте и покрывайте цинконаполненной краской.
• Не соединяйте контур с трубами водопровода как заземлителем — ПУЭ 1.7.110 запрещает трубопроводы горючих жидкостей и газов, а стальной водопровод в любой момент могут заменить на пластик.

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.