Заземление из уголка 50×50: расчёт количества и сопротивления

Заземление из уголка 50×50: расчёт количества и сопротивления: ответ

Уголок 50×50×5 — самый популярный электрод для заземления частного дома: дёшев, забивается кувалдой, варится к полосе без хитростей. В расчёте уголок с полкой b заменяют стержнем с эквивалентным диаметром d = 0,95·b = 48 мм; уголок длиной 3 м с верхом на глубине 0,7 м в суглинке (ρ = 100 Ом·м, сезонный коэффициент 1,7) даёт 47 Ом. Треугольник из 3 уголков со стороной 3 м, соединённых полосой полоса 40×4 длиной 9 м, — 19 Ом при норме 30 Ом.

Длина решает больше, чем сечение: уголок 2 м вместо 3 м поднимает сопротивление на треть, а уголок 63×63 вместо 50×50 снижает его всего на 4–5 %. Толщина полки нужна не для проводимости, а для срока службы: по ПУЭ табл. 1.7.4 полка угловой стали в земле — не тоньше 4 мм, чёрная сталь теряет 0,1–0,3 мм в год, и уголок 50×50×5 служит 15–25 лет в суглинке и 8–12 в торфе. Забивают уголок вершиной вниз, конец срезают под углом, чтобы шёл ровно; верх оставляют на 0,5–0,7 м ниже уровня земли, где к нему приваривают полосу.

Для нормы 10 Ом (газовый котёл, молниезащита) в суглинке нужно 7 уголков по контуру (9,9 Ом), для 4 Ом — 24. Расход стали на треугольник — 45 кг: 34 кг уголков и 11 кг полосы; траншея под полосу — около 2,5 м³ земли. В глине хватает трёх уголков и для 10 Ом, в супеси для 30 Ом их нужно уже 7, в сухом песке — 55: смотрите таблицу по грунтам ниже.

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 — не меньше длины уголка: при a = L = 3 м коэффициент использования 0,69, при a = 6 м сопротивление на 21 % ниже при тех же уголках.
• Полосу 40×4 приваривайте к уголку двумя швами длиной не меньше 100 мм (ПУЭ 1.7.139: длина шва — двойная ширина полосы), шов защищайте битумом; сам уголок не красьте.
• Заведите заземляющий проводник в щит полосой или кабелем не тоньше 10 мм² по меди / 75 мм² по стали (ПУЭ табл. 1.7.4 для стали вне земли — 48 мм² и полоса не тоньше 4 мм на воздухе).
• Проверьте результат прибором: справочное ρ грунта отличается от реального в 2–3 раза, и вместо 19 Ом можно получить и 10, и 40.

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.