27.09.2024

Расчет сопротивления контура заземления: Расчет заземления

Содержание

Примеры расчёта заземляющего устройства

Необходимость заземления

Несмотря на всю важность, расчёт защитного заземления и его установка стали обязательными относительно недавно. Ещё несколько десятилетий назад при обеспечении электроэнергией деревянных жилых домов проводили только нулевой провод и фазу, в то время как на производствах с целью обеспечения безопасности уже использовали заземление и зануление оборудования

В основе этих процессов лежит понятие нейтрали.

Этим термином в электрике принято обозначать место схождения трёх фаз, соединённых звездой. Вместе с заземлением эта точка образует глухозаземлённую нейтраль трансформатора. Чтобы заземлить электроприборы, их нужно соединить с нейтралью посредством специально приваренной шины. Для зануления оборудования нейтраль требуется соединить с нулевой шиной.

Сегодня в жилых и общественных зданиях заземляют водопроводные, канализационные, газопроводные трубы, а также распределительные электрощитки. Защитное заземление создают путём соединения с землёй металлических, не проводящих ток конструкций, которые могут оказаться под напряжением. Оно является обязательным для сетей:

  • Переменного тока — при напряжении от 380 В.
  • Постоянного тока — при напряжении от 440 В.

Методика расчета

Расчет делается исходя от того, какое заземление используется. В формуле указывается количество используемых заземлителей, их длину и толщину. Также все зависит и от параметров грунта, который окружает частный дом.

Существует несколько вариантов установки заземлителей. Это такие методы, как:

  1. Вертикальный. Делиться на два подвида: тот, что устанавливают у поверхности и тот, что монтируют с заглублением (предпочтительно на 70 см).
  2. Горизонтальный. Делиться на два подвида: с установкой по поверхности грунта и в траншее (предпочтительно 50 – 70 см).

Заземление включает в себя горизонтальные и вертикальные стержни, расчет которых осуществляется отдельно. В зависимости от длинны стержня, берется дистанция между ними, т. е. размер а должен быть кратен размеру L. Пример: а = 1xL; а = 2xL.

Формула, по которой делается расчет одиночного вертикального стержня, который не закапывается в почву, выглядит следующим образом:

где:

  • p – удельное сопротивление почвы;
  • l – длина заземлителя;
  • D – диаметр электрода.

Примечание: если заземление имеет угловой профиль с шириной b, то d = 0.95b.

Расчет заземлителя, который монтируют с углублением на 70 см (h = 0,7 м) в землю, производится по следующей формуле:

Горизонтальное заземление у поверхности рассчитывается по формуле:

Примечание: формула предоставлена для прямоугольного и трубного профиля с шириной полки b, для полосы считать d нужно с учетом d= 0. 5b.

Расчет электрода, который располагается в траншее 70 см (h = 0,7 м), производится по следующей формуле:

Для полосы шириной b необходимо считать d =0,5 b.

Расчет суммарного сопротивления заземлителя осуществляется следующим образом:

где:

  • n – численность вертикальных заземлителей;
  • Rв и Rг – сопротивления заземленных элементов;
  • nв – коэффициент употребления заземлителей.

Этот коэффициент берется из таблицы:

Методом коэффициента использования можно определить, какое воздействие проявляют друг на друга токи растекания с заземлителей при их разнообразном размещении. Например, если их объединить параллельно, то токи растекания электродов имеют взаимное действие на каждый элемент. Поэтому при минимальной дистанции между элементами, сопротивление заземленного контура будет значительно больше.

Заземление происходит по нескольким схемам расположения электродов. Самой распространенной считается схема в виде треугольника. Но это не обязательная конфигурация электродов. Также их можно разместить в одну линию или последовательно по контуру. Такой вариант удобен в том случае, когда для обустройства системы был выделен небольшой узкий участок на земле.

Дополнительно вы можете проверить результат, воспользовавшись онлайн-калькулятором для расчета заземления!

Заземляющий проводник соединяет с электрическим щитом сам контур конструкции. Ниже приведены схемы:

При проведении расчетов заземления важно обеспечить точность, чтобы не допустить ухудшения электробезопасности. Чтобы не допустить ошибки в расчетах, вы можете воспользоваться специальными программами для расчета заземления в интернете, с помощью которых можно точно и быстро рассчитать нужные значения!. На видео ниже наглядно демонстрируется пример расчетных работ в программе Электрик:

На видео ниже наглядно демонстрируется пример расчетных работ в программе Электрик:

Вот по такой методике производится расчет заземления для частного дома. Надеемся, предоставленные формулы, таблицы и схемы помогли вам самостоятельно справиться с работой!

Наверняка вам будет интересно:

  • Схема электрического отопления дома
  • Как сделать молниеотвод своими руками
  • Что такое система уравнивания потенциалов

Скачать

 Электрик — Бесплатная программа для электриков и проектировщиков предназначена в помощь электрификаторам всех уровней в быту

Программа позволяет:-рассчитать мощность по 1ф/3ф току.-рассчитать ток по 1ф/3ф мощности.-по заданому сечению и условиям прокладки оределить ток и мощность.-рассчитать потери напряжения-рассчитать токи короткого замыкания-определить диаметр провода,кабеля,шнура и спецкабеля.-определить сечение провода,кабеля,шнура и спецкабеля-проверить выбранное сечение на:-нагрев-экономическую плотность тока-потери напряжения-корону -выбрать сечение провода,кабеля,шнура и спецкабеля при определенной прокладке и потерю напряжения для проводников до 1000 В при определенной длине. -определить ток плавки материала проводника.-определить сопротивление.-определить нагрев.-определить энергию электрической цепи.-определить количество теплоты,выделяющейся в цепи(работа).-расчитать заземление,как одиночного так и контора.-расчитать промерзания грунта для работ по заземлению и прокладке кабелей-выбрать автоматы защиты-произвести расчет работ и выбор оборудования связанных с электрификацией.и многое другое.

Сайт программы: http://rzd2001.narod.ru/load.html

Программа Заземление — предназначена для расчета заземления

Программа Заземление сводится к определению длины горизонтального заземлителя (обвязка) и числа вертикальных заземлителей (стержней) при заданных условиях.

Тестировалась на Win 9x, Win XP, Win 7, Win 8, Win 10Инсталляции не требуетсяДля работы программы в Win 9x необходима библиотека для программ написанных на языке VB. Проверте, установлен ли у Вас файл C:\Windows\System\msvbvm60.dll Если у Вас его нет, то взять можно здесьУстанавливается файл msvbvm60. dll или в C:\Windows\System или в директорию программы.Подробная помощь и описание работы в программе zz.exe

Сайт программы: http://rzd2001.narod.ru/zz.html

Программа Расчет зон молниезащиты предназначена для расчета зон молниезащиты

Установите длину, ширину и высоту здания или сооружения,которое собираетесь защищать. Щелкните по последнему текстовому полю (желтое) и выберете n -среднегодовое число ударов молнии в 1 кв.км земной поверхностив месте расположения здания(сооружения) щелчком на соответствующемтекстовом поле в нижней правой части карты. Выберете из базы данных категорию защищаемого здания/сооружения. Выберете зону защиты: А или Б (щелкните на выбранное желтое поле)в соответствии с N (ожидаемое количество поражений молнией)Читайте примечание (кнопка «Примечание»). Выберете из 5-ти схем соответствующую вам и щелкните. Установите значения в левых текстовых полях и нажмите кнопку»Расчет»К каждому из пяти схем соответствует свое примечание(кнопка «Примечание»)Там же и формулы для расчета каждой схемы защиты.

Сайт программы: http://rzd2001.narod.ru/mz.html

Программа Короткое замыкание kz1000 v 1.1 предназначена для расчета токов короткого замыкания в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ kz1000

Программа позволяет:рассчитать ток 1-но(3-х) фазного короткого замыканияна кабельных и воздушных линиях.Расчет в программе ведется согласно указаниям ГОСТ 28249-93 «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ».

Сайт программы: http://rzd2001.narod.ru/kz.html

«ElectriCS Storm»

Более сложной в использовании программой, для работы с которой требуются навыки моделирования, является ElectriCS Storm. Использовать ее для вычислений заземляющего контура дома не целесообразно, т.к. вы скорее всего запутаетесь и рассчитаете все с ошибками. Мы рекомендуем работать с данным софтом профессионалам в области энергетики или же студентам ВУЗов пересекающихся специальностей.

Преимуществом данного программного продукта является то, что можно осуществлять проектирование заземляющего устройства (ЗУ) и тем самым выводить 3D модель готовых защитных контуров. Помимо этого функциональные возможности программы позволяют рассчитывать электромагнитную обстановку и заземление подстанций.

Все чертежи можно сохранять в dwg формате, благодаря чему потом их можно открыть в AutoCAD.

Расчет заземляющего контура

Расчёт заземления выполняется для того чтобы выявить сопротивление контура заземления, который сооружается при эксплуатировании, его габариты и форму.

Конструкция контура включает в себя:

  • Вертикальный заземлитель;
  • Горизонтальный заземлитель;
  • Заземляющий проводник.

Вертикальные устройства углубляются в грунт на определенное расстояние. Горизонтальные устройства объединяет между собой вертикальные составляющие элементы. При помощи заземляющего проводника происходит соединение контура заземления прямо с электрическим щитком. Габариты и число этих заземлителей, интервал между ними, удельное сопротивление почвы – все эти параметры полностью зависят на сопротивление заземления. К чему сводится расчёт?

Из-за заземления опасный потенциал отправляется в грунт, поэтому создается защита людей от удара электротоком. Величина электротока стекания в грунт зависит от сопротивления контура заземления. Чем сопротивление ниже, тем величина опаснейшего потенциала на поверхности пораженной электрической установки будет минимальнее. Устройства заземления должны удовлетворять возложенным на них особым требованиям, а именно данных сопротивления и растеканию электротоков и распределения опасного для жизни потенциала.

Исходя из этого, главный расчёт заземления защиты ведется к определению сопротивления и растеканию электротока устройства. Это сопротивление в прямой зависимости от габаритов и числа электропроводников заземления, интервала между ними, глубины их монтирования и электропроводимости почвы.

Инструкция

Для выполнения расчетов в специальные поля необходимо внести исходные показатели:

  1. Почва верхнего слоя грунта. Удельное сопротивление грунта изменяется при разном его составе (песчаная почва, супесь, суглинок, глина, чернозем и т. д.) и степени увлажненности (сухой, умеренно, сильно увлажненный и т.д.). Это значение необходимо выбрать из выпадающего меню.
  2. Климатический коэффициент. Он зависит от климатической зоны. Его значение также выбирается из выпадающего меню. Свою климатическую зону можно определить, воспользовавшись таблицей.
Климатические показатели зон
СезонIIIIIIIV
Усредненное значение самых низких температурных показателей за январь, °C-20+15-14+10-10 до 00+5
Усредненное значение самых

высоких температурных показателей за июль, °C

+16+18+18+22+22+24+24+26
  1. Нижний слой грунта. Данный показатель выбирается аналогично п.1.
  2. Численный показатель вертикальных заземлителей.
  3. Углубленность поверхностной толщи грунта, м.
  4. Метраж вертикального заземлителя, м. Для защиты заземлителя от климатических воздействий, величина этого показателя должна составлять не менее 1,5 – 2 м.
  5. Глубина горизонтального заземления, м. По той же причине, это заземление располагают на глубине более 0,7 м.
  6. Длина соединительной полосы, м.
  7. Диаметр вертикального заземлителя, м., зависит от материала, из которого он будет выполнен: полоска 12х4 – 48 мм2; уголок 4х4; стальной стержень (диаметр) – 10 мм2; стальная труба (толщина стенки) – 3,5 мм.
  8. Ширина горизонтального заземлителя, м.

Пользователю достаточно выполнить ряд несложных действий, а программа сама рассчитает следующие показатели и приведет подробный отчет:

  • удельное электросопротивление земли;
  • сопротивление единичного вертикального заземлителя;
  • длина горизонтального заземлителя и его сопротивление;
  • общее сопротивление растеканию электрического тока.

355

«Электрик»

Первый программный продукт, который хотелось бы рассмотреть, называется «Электрик». Мы уже говорили о нем, когда рассматривали лучшие программы для расчета сечения кабеля. Так вот и с вычислениями параметров заземляющего контура «Электрик» может запросто справиться. Преимущество данного продукта заключается в том, что он достаточно прост в использовании, русифицирован и к тому же есть возможность бесплатного скачивания. Увидеть интерфейс программы вы можете на скриншотах ниже:

Все, что вам нужно – задать исходные данные, после чего нажать кнопку «Расчет контура». В результате вы получите не только подробную методику вычислений с используемыми формулами, но и чертеж, на котором будет изображен готовый контур заземления. Что касается точности расчетных работ, то тут мы рекомендуем использовать только самые последние версии программы, т.к. в устаревших версиях множество недоработок, которые были устранены со временем. Если вам нужно рассчитать заземляющий контур для частного дома либо более серьезных сооружений, к примеру, котельной либо подстанции, рекомендуем использовать данный продукт.

Расчет заземления в программе Электрик показан на видео:

Важные моменты: расчет контура заземления

Надо принять во внимание на такой момент – получаемые на практике данные всегда отличны от расчётов, проводимых в теории. В случае глубинного или модульного монтирования – разница связывается с тем, что в формуле расчёта обычно применяется несменяемое оценочное удельное сопротивление почвы на всей глубине электродов

Хотя на практике, такого никогда не происходит.

Даже если характер земли не изменяется – его удельное сопротивление сокращается с глубиной: почва становится наиболее плотной, наиболее влажной; на глубине от 5-ти метров обычно присутствуют водоносные слои. По факту, полученное сопротивление будет ниже того что получено в расчетах значительно (в 90 % ситуаций выходит сопротивление заземления в три раза меньше). В случае электролитного заземления – различие связывается с тем, что в формуле расчёта применяется коэффициент «С», который берут в расчёт как среднюю величину поправки, которую нельзя представить в качестве формул и зависимостей.

Получают коэффициент из большого количества характеристик почвы:

  • Температурный режим;
  • Уровень влаги;
  • Рыхлость;
  • Диаметр частиц;
  • Гигроскопичность;
  • Концентрация солей.

Процесс формирования щелочи продолжительный и относительно постоянный. Со временем концентрация электролита в земле возрастает. Также возрастает объём почвы с присутствием электролита окружающего электрод. Через несколько лет после монтирования «полезный» объём, который получился можно описать 3-метровым радиусом вокруг электрода. Поэтому, сопротивление электролитного заземления ZANDZ с годами значительно сокращается.

Замеры показали солидное снижение:

  • 4 Ома непосредственно после монтирования;
  • 3 Ома спустя 12 месяцев;
  • 1,9 Ома через 4 года.

Пример расчета заземляющего устройства будет представлен ниже.

Расчёт сопротивления

Правильный расчёт защитного заземления заключается в точном определении сопротивления растекания тока (Rз), которое зависит от множества факторов (влажности и плотности грунта, количества солей, конструктивных особенностей заземлительного устройства, диаметра и глубины погружения подключённого провода и др.).

Их снижение достигается путём уменьшения сопротивления растекания тока. Результатом такого снижения является уменьшение тока, проходящего сквозь тело человека при аварии.

В процессе расчёта заземления необходимо учитывать такой важный показатель, как удельное сопротивление грунта. Таблица ПУЭ позволяет узнать его для разных видов почвы:

  1. Песка с разным уровнем залегания подземных вод.
  2. Водонасыщенной супеси (пластинчатой и текучей).
  3. Пластичной и полутвёрдой глины.
  4. Суглинка.
  5. Торфа.
  6. Садовой земли.
  7. Чернозёма.
  8. Кокса.
  9. Гранита.
  10. Каменного угля.
  11. Мела.
  12. Глинистого мергеля.
  13. Пористого известняка.

Все представленные в таблице разновидности грунта отличаются разным уровнем влажности, которая также сказывается на конечном значении сопротивления растекания тока. Для его точного определения удельное сопротивление умножают на коэффициент сезонности. Эта цифра зависит от низшей температуры и способа расположения электродов (вертикального или горизонтального).

Помимо удельного сопротивления почвы (ρ), для подсчёта сопротивления растекания (Rз) необходимо знать длину электрода (l), диаметр прута (d) и глубину расположения средней точки заземлителя (h). Взаимосвязь этих величин отражается в формуле Rз = ρ/2πl∙ (ln (2l/d)+0.5ln ((4h+l)/(4h-l)).

Если основой заземлительной установки являются сваренные сверху вертикальные электроды (n), целесообразнее будет использовать формулу Rn = Rз/(n∙ Kисп), в которой буквами Kисп обозначается коэффициент использования электрода (с учётов влияния соседних). Его также легко найти в специальной таблице.

Независимо от выбранной формулы, при подсчёте защитного заземления следует принимать во внимание нормированное сопротивление заземлителя (для частного дома, источника тока или подстанции), размеры основных деталей конструкции и соединительных элементов, а также количество и метод соединения электродов (в ряд или в форме замкнутого контура). Проводить расчёт заземлительного контура имеет смысл только в том случае, если в качестве заземлителей используются искусственные элементы

Формул для определения сопротивления естественных заземлителей не существует

Проводить расчёт заземлительного контура имеет смысл только в том случае, если в качестве заземлителей используются искусственные элементы. Формул для определения сопротивления естественных заземлителей не существует.

Что важно знать

Заземление дома необходимо для того чтобы снизить напряжение соприкосновения до неопасного показателя. Благодаря ему потенциал направляется в землю и защищает человека от поражения электрическим током. В ПУЭ (Глава 1.7, п. 1.7.62.) указывается, что частный дом должен иметь сопротивление растекания при трехфазном питании 4 и 8 Ом (первое значение при 380 В, второе – 220 В), а при однофазном – 2 и 4 Ом.

Количество заземлителей необходимо выбрать таким образом, чтобы обеспечить нормативное сопротивление растеканию электрического тока. Чем меньше сопротивление — тем лучше, таким образом обеспечивается эффективность действия заземляющего устройства при выполнении функций защиты от действия электрического тока.

Электроды изготавливаются из меди, оцинкованной и черной стали. Профили сечения указаны на рисунке ниже:

Онлайн калькулятор для расчета заземления

Основные условия, которых следует придерживаться при монтировании заземляющих устройств это габариты приспособлений.

В зависимости от применяемого материала минимум по габаритам устройств должен быть не менее:

  • Полоса 12 на 4 – 48 мм2.
  • Уголок 4 на 4.
  • Круглая сталь – 10 мм2.
  • Труба из стали (размер стенки) – 3,5 миллиметров.

Длина стержня устройства для заземления должна быть не меньше полутора-двух метров.

Интервал между стержнями заземлителями берётся из соотношения их длины, то есть а=:

В зависимости от площади, которая позволяет и комфорта монтирования, стержни заземления можно устраивать в рядок, либо в качестве фигуры, треугольной, квадратной формы. А какова цель расчёта устройства для защиты? Главная задача расчёта – выявить число стержней заземлителей и размер полоски, которая их объединяет в единую конструкцию. Если кроме устройства заземления следует монтировать систему внешней защиты от молнии, можно воспользоваться специальной программой расчёта вероятности поражения объекта, который под защитой спецприёмника. Сервис разработан профессионалами.

Онлайн калькулятор дает возможность:

  • Провести верные расчеты;
  • Провести проверку надёжности устройства защиты от молнии;
  • Сделать более рациональный и правильный проект молниезащиты.

Это обеспечивает наименьшую цену конструкции и монтажа, сокращая не требуемый запас и применяя наименее высокие, наименее дорогостоящие в монтировании приёмники молнии

Также это обеспечивает наименьшее количество поражений устройства, понижая вторичные отрицательные последствия, что очень важно на объектах с большим количеством электроприборов (количество ударов молнии сокращается с сокращением высоты стержневых приёмников молнии)

Функционал сервиса дает возможность высчитать результативность запланированной защиты в виде доступных параметров:

  1. Вероятность попадания молнии в объекты устройства (прочность защитной системы высчитывается как 1 минус число вероятности).
  2. Количество поражений молнией в устройство заземления за 12 месяцев.
  3. Количество прорывов молнии, минуя защитный барьер, за 12 месяцев.

Зная эти информационные данные, создатель проекта сможет сравнить требования и нормативы с полученной надёжностью и предпринять мероприятия по перестройке конструкции защиты.

Пример расчета контура заземления

Для изготовления заземлителя обычно используется металлический уголок длиной 2,5-3 метра и размером 50х50 мм. При установке расстояние между элементами должно соответствовать их длине, или 2,5-3 метра. Показатель сопротивления для глиняного грунта будет 60 Ом*м. Согласно таблице климатических зон, значение сезонности для средней полосы составит около 1,45. Сопротивление будет равно: 60*1,45=87 Ом*м.

Пошаговый алгоритм монтажа заземления:

  1. Выкопать возле дома траншею по контуру глубиной 0,5 м.
  2. Забить в ее дно металлический уголок. Габариты его полки подобрать с учетом условного диаметра электродного элемента, который вычисляется по формуле d=0.95*p=0.995*0. 05=87 Ом*м.
  3. Определить глубину залегания средней точки уголка: h=0.5*l+t=0,5*2,5*0,5=1,75 м.
  4. Подставить данное значение в ранее описанную формулу для расчета величины сопротивления одного заземлителя. Полученный параметр в итоге составит 27,58 Ом.

Необходимое число электродов можно определить по формуле N=R1/(Kисп*Rнорм). В результате получится 7. Изначально в качестве Кисп применяется цифра 1. В соответствии с табличными данными, для семи заземлительных устройств значение составит 0,59. Подставив полученную величину в формулу расчета, получаем результат: для дачного участка необходимо использовать 12 электродных элементов.

Соответственно, производится новый перерасчет с учетом этого параметра. Кисп по таблице теперь составит 0,54. Если использовать это значение в формуле, то в результате получится 13 штук. Тогда величина сопротивления электродов будет равна 4 Ома.

Виды заземляющих конструкций

Расчёт заземления следует проводить с учётом того, где оно будет располагаться. По месту расположения заземляющая конструкция может быть:

  • Выносной. Заземлитель устанавливается за пределами площади, на которой находятся приборы, нуждающиеся в отведении электрического заряда.
  • Контурной. Электроды размещаются по контуру площади с оборудованием, а также внутри неё.

Заземление приборов, находящихся в закрытых помещениях, осуществляется путём прокладывания специальных магистралей для укладки проводов. Если электрооборудование располагается на открытой местности, необходимости в оборудовании магистралей нет, корпусы приборов могут соединяться с заземлительным контуром напрямую с помощью кабеля.

В качестве основных деталей в контурах могут использоваться естественные и искусственные заземлители. К первому типу относятся:

  • металлические корпуса зданий, соединённые с землёй;
  • свинцовые оболочки кабелей, колодцев, скважин;
  • подземные металлические коммуникации (кроме труб теплотрасс и магистралей для взрывчатых и горючих веществ).

Для отведения заряда от распределительных устройств и подстанций естественным путём обычно используются опоры отводящих воздушных линий электропередач. В качестве соединительных элементов в таких случаях выступают громозащитные тросы.

Когда возможность использования естественных элементов заземления отсутствует или они не дают нужного результата, их заменяют стержнями из угловой стали, стальными трубами или прутьями из стали.

Подключение дома к контуру заземления по системе TТ.

Для проведения такого подключения не требуется проводить разделений PEN проводника, фазный провод подключается к шине, изолированной от щита.

Подключается к шине, изолированной от щита совмещенный PEN проводник источника питания и дальше PEN считается просто нулевым проводом. Далее корпус щита подключается к контуру заземления дома.

На схеме видно, что контур заземления дома не имеет с PEN проводником электрической связи и если подключить заземление частного дома таким способом, то это имеет некоторые преимущества, по сравнению с подключением по системе TN-C-S.

К вашему заземлению будут подключены все потребители, в случае отгорания со стороны источника питания PEN проводника, что чревато негативными последствиями. А если ваше заземление связи с PEN проводником иметь не будет, то это гарантирует на корпусе электроприборов в доме — нулевой потенциал.

Бывает, что из-за неравномерной нагрузки по фазам (перекос фаз) появляется напряжение на нулевом проводнике, достигать которое может от 5 до 40 В. Когда существует связь между защитным проводником и нулем сети, то на корпусах быттехники в доме, тоже может возникать незначительный потенциал.

Должно сработать УЗО, если возникнет такая ситуация, но лучше на него не надеяться и до этой ситуации не доводить.

Можно сделать вывод из приведенных способов подключения контура заземления дома, что система заземления ТТ в частном доме более безопасна, но ее дороговизна является недостатком. Если применяется система ТТ, то должны обязательно устанавливаться защитные устройства, такие как УЗО и реле напряжения.

«Расчет заземляющих устройств»

Название второй программы говорит само за себя. Благодаря ей можно рассчитать не только контур заземления, но и молниезащиты, что также крайне необходимо. Интерфейс программки довольно простой, собственно, как и в рассмотренном выше аналоге. Выглядит форма для заполнения исходных данных следующим образом:

Если вам нужно выполнить простейший расчет заземляющего контура именно сейчас, можете воспользоваться нашим онлайн калькулятором расчета заземления. Точность вычислений конечно же уступает предоставленным в статье программным продуктам, однако все же приблизительные значения вы получите, на которые и стоит ориентироваться.

влияние коэффициента сезонности на сопротивление, методика для частного дома

При эксплуатации электроустановок в некоторых случаях возникает пробой изоляции. При этом происходит утечка тока на корпус двигателей, стальных труб, проводки и т. д. Результатом этой утечки является выход из строя оборудования или поражение электрическим током. Чтобы избежать этого, необходимо использовать заземление. Расчет его произвести несложно — для этого необходимо воспользоваться определенной методикой.

Общие сведения

Защитным заземлением (ЗЗ) называется заземление, необходимое для предотвращения поражения человека электрическим током на электроустановках с напряжением питания до 1000 В. ЗЗ необходимо в случае возможного пробоя изоляции различных электрических машин и утечки тока на токоведущие части, при касании к которым происходит поражение электрическим током.

Основы электробезопасности

В отличие от других видов травм, электротравматизм происходит редко, но приводит к серьезным последствиям. Опасность поражения электрическим током заключается в том, что пострадавший практически во всех случаях не может оказать себе помощь, в результате чего вероятность смертельных исходов высока. Воздействие тока на организм человека происходит по нескольким направлениям.

Тепловое или термическое действие приводит к ожогам определенных участков кожи, перегреву органов, а также к разрыву нервных окончаний и кровеносных сосудов. При химическом воздействии происходит процесс электролиза крови, лимфы и других биологических растворов, которые содержатся в организме человека. Это приводит к нарушению ее физико-химического состава и нарушению функционирования организма.

При биологическом воздействии наблюдается возбуждение и гибель клеток организма, а также нарушение работы мышц, в результате чего может произойти остановка сердца, судорожные явления и остановка дыхания.

Уровень опасности поражения человека электричеством зависит от следующих факторов:

  • Параметров электричества.
  • Пути прохождения.
  • Времени воздействия на организм.
  • Внешней среды.
  • Сопротивления тела.

К параметрам электрического тока относятся его сила, величина напряжения, частота и вид тока, который классифицируется на постоянный и переменный.

Ток по закону Ома зависит от напряжения и сопротивления, однако эта зависимость является нелинейной при напряжениях свыше 100 В, поскольку происходит пробой верхнего слоя кожи и сопротивление тела резко уменьшается. При этом ток начинает расти. Опасным считается переменный ток при значениях напряжения меньше 300 В, а при значениях свыше 300 В постоянный ток становится опаснее переменного. Сопротивление тела человека уменьшается в интервале частот от 50 до 1 кГц. При росте частоты свыше 1 кГц опасность поражения уменьшается, при частотах 45-50 кГц эта вероятность поражения полностью исчезает.

Путь прохождения тока является его движением по организму человека. Наиболее опасным считается прохождение через сердце, поскольку ток способен нарушить его работу. Время воздействия на организм — это время, в течение которого организм подвергался вредному воздействию со стороны электричества.

Внешняя среда включает в себя влажность и температуру воздуха. Сопротивление тела (R) является переменной величиной, которая зависит от множества факторов: толщины кожи и ее влажности, состояния здоровья, температуры, возрастных характеристик и морально-психологического состояния.

Величина тока, протекающего через тело человека (I), зависит от напряжения, приложенного к нему, и значения его R. Верхний слой кожи обладает наибольшим R, в сухом состоянии равным значению до 400 кОм, а при повреждении этого слоя величина R может снизиться до 600 Ом. При расчетах R тела человека берется равной 1 кОм.

Электрические удары

Воздействие тока на организм человека характеризуется электрическими ударами, при которых судорожно сокращаются мышцы, и электротравмами, во время которых повреждаются ткани и органы. Среди электротравм самыми опасными являются ожоги при контакте с токоведущими частями оборудования и электрической дугой, при которой также возникает и металлизация кожи. Кроме того, возможны механические повреждения, возникающие при сокращении мышц, а также при падении.

При тяжелых травмах, полученных под воздействием тока, существует вероятность наступления клинической смерти, которая может перейти в биологическую при отсутствии медицинской квалифицированной помощи. Среди причин, приводящих к смертельному исходу, можно выделить остановку сердца и дыхания, а также электрический шок. При рефлекторной остановке сердца происходит влияние на нервную систему, что приводит к нарушению ритма из-за быстрых сокращений фибриллы. Кроме того, при прямом действии на сердце произойдет его остановка.

Паралич дыхательной системы возникает при прохождении тока через мышцы грудной клетки, а также в результате поражения нервной системы.

Электрический шок — реакция нервной системы на действие электрического тока, которая выражается в нарушении дыхания, кровообращения и обмена веществ.

Защитное заземление

ЗЗ используется для снижения риска поражения человека электрическим током (ЭТ) на различных электроустановках переменного и постоянного токов. Однако этот вид защиты применяют в основном в комбинации с устройством защитного отключения. Для увеличения уровня электробезопасности жилища необходимо правильно рассчитать контур заземления.

Основные виды

Основной характеристикой заземляющего контура является номинал сопротивления, величина которого изменяется в конкретной ситуации. Номиналы R ЗЗ следующие:

  • До 1000 В при условии, что нейтраль изолированная, R ЗЗ составляет не более 4 Ом.
  • Для трансформаторов, мощность которых меньше 100 кВ*А, R должно быть не более 10 Ом.
  • С изолированной нейтралью и напряжением номиналами 220 В, 380 В и 660 В R ЗЗ должно быть 2, 4 и 8 Ом соответственно.

Существуют два типа ЗЗ: контурное и выносное. Контурное не используется в заземлении для частного дома, а применяется на установках с напряжением свыше 1000 В. Оно состоит из отдельных заземлителей, которые размещены по периметру оборудования. Выносной тип состоит из заземлителя и заземляющего провода или магистрали.

Заземлителем является металлическая конструкция (кол, труба или уголок), которая погружена в землю. Провода соединяют корпус электроустановки и заземлитель. Места, где происходит соединение токоведущих частей электрического оборудования с заземляющей жилой, называются точками заземления.

Порядок установки

Заземлитель из одного проводника вкапывается в землю. Он может быть соединен с другими заземлителями. После того как монтаж произведен, траншею необходимо засыпать. Кроме того, следует оставить над поверхностью земли часть электрода для подсоединения к нему заземляющего провода, идущего к основной шине заземления в электрощите.

Если оборудование работает в нормальном режиме, то величина напряжения (Uз) будет равна 0. При коротком замыкании сопротивление заземления (Rз) равно 0. Существует формула, позволяющая найти Rз. Она основана на следствии из закона Ома: Rз = Uз / Iз. Расчет защитного заземления сводится к правильному нахождению Rз и сопоставлению его с ГОСТ.

Величину Rз следует определять исходя из характеристик грунта, который окружает заземлитель, а именно: влажности, плотности, содержания солей и сезонности.

Кроме того, важными составляющими величинами Rз, которые влияют на его величину, являются следующие:

  • Конструктивные особенности заземлителя.
  • Глубина вкапывания.
  • Диаметр заземляющей жилы.

Для эффективной защиты применяется группа заземлителей, которые объединяются в контур, причем между ними должно соблюдаться некоторое расстояние. Это связано с тем, что во время пробития изоляции ток уходит на корпус, а затем через заземлители — в землю. При этом на поверхности земли образуется разность потенциалов. И если человек находится в поле его действия, то существует вероятность поражения током при шаговом напряжении.

Глубина влияет на Rз, поскольку при глубоком погружении в грунт величина Rз уменьшается. Площадь поперечного сечения также играет важную роль. Для голого медного провода оно должно быть от 5 кв. мм., а для изолированного — 1,5 кв. мм. При прикосновении к токоведущей части электроустановки возникает напряжение прикосновения (Uпр), которое будет меньше Uз, поскольку его снижает одежда. Для расчета Rз следует знать еще одну величину, которая называется удельным сопротивление грунта (р определяется по таблице 1).

Таблица 1: Данные различных типов грунта, используемых для заземления

Тип грунтаУдельное сопротивление, Ом*м
Графитовая крошка0,1
Вода морская0,2
Глина влажная20
Ил30
Глина сухая60
Чернозем60
Песок влажный130-400
Песок сухой800
Бетон1000

Проанализировав табличные данные, можно сделать следующий вывод: значение р зависит от типа грунта, а на снижение его значения влияет влажность грунта. Расчет заземляющего устройства контура заземления зависит от коэффициента сезонности (Км), на который влияет температура окружающей среды. Его значения следующие:

  • От 0 до +5 Км = 1,3/1,8.
  • В интервале от -10 до 0 Км = 1,5/2,3.
  • При температурных интервалах -15..-10 Км = 1,7/4,0.
  • От -20 до -15 Км = 1,9/5,8.

Кроме того, значение Км зависит от типа погружения заземлителя или группы заземлителей. В числителе указано значение при вертикальном положении (0,6-0,7 м), а в знаменателе — при горизонтальном положении на глубине 0,4-0,8 м.

Формула расчета Rз для одиночного заземлителя в вертикальном положении принимает следующий вид: Rз = 0,3 * р * Км. Эта формула позволяет найти приблизительное значение, а для точных расчетов следует применять формулу, в которой учитываются следующие величины: длина электрода (l), диаметр прута (d) и глубина (h). Формула имеет следующий вид: Rз = (p/(2*3,1416 * l)) * (ln(2*l/d) + 0,5 * ln((4 * h + l)/(4 * h — l))).

При наличии нескольких электродов (n) следует воспользоваться еще одной формулой: Rn = Rз / (n * Кисп). Кисп является коэффициентом использования электрода, который учитывает влияние на него рядом вкопанных заземлителей. Он определяется по табличным значениям и подставляется в результирующую формулу.

Таблица 2: Определение Кисп

Максимально допустимым Rз для частного дома является величина не более 4 Ом. В основном для изготовления ЗЗ применяются стальные трубы или уголки, поскольку этот материал является более дешевым по сравнению с медным электродом.

Для произведения расчетов величину R перемычек между электродами можно не учитывать. Способ расчета контура заземления, пример которого сводится к получению необходимого его значения в 4 Ом, достаточно прост. Он требует определенных знаний в области математики. Существует и другой метод — воспользоваться онлайн-сервисом или программой для расчета заземления. Примером программы для расчета является Excel.

Пример расчета

Очень часто при покупке дома необходимо рассчитать контур заземления. Если расчеты произведены неверно, то переделывание ЗЗ может занять огромное количество времени. Поэтому рекомендуется сначала научиться грамотно его рассчитывать, а затем приступать к практическим работам.

В большинстве случаях заземлители делаются из уголка 50х50 мм, длина которого составляет L = 2,5 м. Условие первого примера является следующим: глинистый грунт (р = 60 Ом * м), Км = 1,45, глубина траншеи составляет hтр = 0,5 м.

Алгоритм расчета имеет следующий вид:

  1. Найти p с учетом Км: р = 60 * 1,45 = 87 Ом *м.
  2. Выбрать расстояние между электродами: S = L = 2,5 м.
  3. Забить вниз уголок, размер полки (ребра уголка) которого составляет примерное значение диаметра электрода: d = 0,95 * 0,05 = 87 Ом * м.
  4. Найти глубину залегания средней точки уголка: h = 0,5 * L + hтр = 0,5 * 2,5 + 0,5 = 1,75 м.
  5. Подставить значения в формулу и определить для одного заземлителя: Rз = 27,58 Ом. Этого номинала недостаточно, поскольку по ГОСТ его значение должно быть не более 4 Ом (Rзгост) для 220 В.
  6. Определить количество электродов: n = Rз / (Кисп * Rзгост). Вычисление для Кисп = 27,58 / (1 * 4) = 7.
  7. По таблице найти Кисп для 7 электродов и подставить в формулу нахождения количества электродов c Кисп = 0,59: n = 12.
  8. Произвести перерасчет для n = 12 при Кисп = 0,54. Результат вычисления: n = 13.
  9. Подставить в формулу: Rз = Rзгост / (n * Кисп) = 4 Ом.

Для построения контура заземления с Rз = 4 Ом понадобятся 13 уголков. Все остальные задачи являются однотипными, а формулы и таблицы позволяют рассчитать заземление конкретного контура. Если не хочется тратить время на вычисления, то можно вычислить его значение в специальной программе или при помощи онлайн-сервисов.

Таким образом, ЗЗ необходимо для частного дома и выполняет основную функцию по защите человека от поражения электрическим током. Изготовить и рассчитать его можно по очень простой методике или воспользоваться специальными программами. Рекомендуется, кроме ЗЗ, использовать еще и устройства защитного отключения.

Проект заземления, расчёт защитного контура, пример расчёта сопротивления

Расчёт защитного заземления обычно выполняется в составе основных комплектов рабочих чертежей марок ЭО и ЭМ — внутреннего электроосвещения и силового электрооборудования. Защитное заземление выполняется для повторного заземления PE (PEN) проводника питающей линии. Оно не является заземлением для создания режима работы нейтрали, как например на трансформаторной подстанции. Для молниезащиты зданий и сооружений заземлитель предназначен для отвода в землю токов молнии или ограничения перенапряжений и в этом случае необходимы расчёты в составе проекта молниезащиты.

В качестве примера представлен рабочий проект заземления, альбом марки ЭГ, отдельно стоящего здания лаборатории, в которой используется высокотехнологическое электронное оборудование, с расчётной величиной сопротивления равной 4 Ом. При расчётах получилась величина 3,9 Ом — это отличный результат, такое заземление может использоваться даже для заземления нейтрали трансформаторной подстанции. Все комплектующие — это модульное заземление ZANDZ промышленного изготовления, стальные штыри вертикальных электродов и стальная полоса горизонтального электрода покрыты слоем меди.

Электроустановка лаборатории представляет собой электроустановку в отдельно стоящем здании. Разделение PEN проводника на PE и N проводники предусмотрено в вводном распределительном устройстве ВРУ, напряжение питания 380/220В, система заземления TN-C-S, категория надежности электроснабжения III. В качестве ГЗШ (главной заземляющей шины) проектом предусмотрено использование шины PE, щита ВРУ. Основные потребители электроэнергии: электронное оборудование, офисная техника, бытовые электроприборы, электроосвещение.

Проектом предусмотрено повторное заземление PE проводника питающего кабеля на вводе в здание, для чего предусмотрено заземляющее устройство. Устройство представляет собой заглубленные в грунт вертикальные электроды (штыри стальные омедненные, d=0,014 м, l=4,5 м), соединенные между собой горизонтальным электродом (полоса стальная омедненная, 4х30 мм). Верх электродов расположен на 0,5 м ниже отметки спланированной земли. Расчетное сопротивление растеканию тока 3,98 Ом. Заземляющее устройство имеет электрическую связь с PE шиной щита ВРУ, для чего проектом предусмотрена прокладка проводника медного в изоляции ПВХ сечением 25 мм2.

Для расчёта сопротивления контура заземляющего устройство сначала рассчитывается сопротивление одного вертикального заземлителя. Для этого необходимо знать удельное сопротивление грунта, длину вертикального электрода, диаметр и расстояние от поверхности земли до середины электрода. В примере используется величина расчётного электрического удельного сопротивления суглинка полутвёрдого.

Затем рассчитывается сопротивление пяти электродов. Для этого, из специальной таблицы подбирается коэффициент использования, при этом учитывается число заземлителей и отношение расстояния между вертикальными электродами к их длине. Коэффициент необходим потому, что возникает взаимодействие полей растекания тока вертикальных электродов между собой и горизонтальным заземлителем. Далее, выполняется расчёт сопротивления горизонтального электрода. В формулу вводится величина удельного сопротивления грунта, длина, диаметр и расстояние от поверхности земли до середины горизонтального заземлителя.

При расчёте общего сопротивления заземляющего устройства используются полученные ранее значения сопротивления пяти электродов, горизонтального электрода и коэффициента использования для горизонтального заземлителя.

В проекте предусмотрена пояснительная записка, план расположения заземляющего устройства, расчёт сопротивления заземления, схема основной и дополнительной системы уравнивания потенциалов и спецификация оборудования, изделий и материалов. В спецификации, подробно отображены сведения о наименовании материалов, технических характеристиках, типе, артикуле, производителе, единицах измерения и количестве всего используемого оборудования.

Скачать проект заземления, расчёты защитного контура.

В спецификациях оборудования в проектах не указывается стоимость материалов и стоимость монтажных работ. Для того, чтобы узнать цены и стоимость проводятся работы по составлению смет на оборудование, изделия, материалы и монтажные работы.

Величина сопротивления до 4 Ом необходима не часто, тем более расчётная, дело в том, что расчётные значения всегда в несколько раз больше реальных, полученных после монтажа. Значительное влияние на результат оказывает удельное сопротивление грунта, а оно, всегда, сильно различается на различной глубине, особенно при монтаже глубинного модульного штыревого заземления. Для частного дома или офиса, в отдельно стоящем доме с обычным оборудованием, достаточно величины до 10 Ом, это необходимо для газового котла и требований газоснабжающих организаций. Для дачного дома или коттеджа достаточно величины до 30 Ом.

Данный проект представляет из себя показательный пример заземления, все комплектующие лучшего качества и, следовательно, стоимость такого заземляющего устройства не маленькая, но это идеальный вариант.

Проект заземления и расчёт защитного контура заземления необходим для соблюдения защитных мер по электробезопасности, для защиты от поражения электрическим током, в случае повреждения изоляции, в соответствии с ПУЭ.

Расчет,устройство и монтаж контура заземления для частного дома

Заземление электроустановок — это самый надёжный и действенный метод защиты, который вкупе с другими мероприятиями делает бытовое электричество абсолютно безопасным. По сути, заземление представляет собой умышленное соединение корпусов электроустановок (элементов, которые не под напряжением) с грунтом. Для многих домовладельцев организация заземления кажется делом либо слишком дорогим и технологичным, либо слишком простым, что тоже не совсем  так.

Устройство контура заземления

Контур заземления выполняется с помощью металлических стержней – электродов, заглубленных в грунт и соединенных между собой вверху полосой или прутом. Данная конструкция соединяется с вводно-распределительным устройством  металлической полосой.  Расстояние от дома должно составлять не менее 1 м, но не более 10 м.

Расчёт заземляющего устройства

Основной параметр, который необходимо рассчитать — это проводимость заземлителя. Т.е. нужно подобрать электрод такой конфигурации, чтобы сопротивление заземляющего устройства не превышало нормативное. Чем крупнее заземлитель, тем меньше сопротивление, тем больше тока принимает грунт. Положения ПУЭ указывают следующие цифры, которые являются допустимым максимумом:

  • 2 Ом — для линейного напряжения однофазного тока 380 вольт;
  • 4 Ом — для 220 вольт;
  • 8 Ом — для 127 вольт.

При трёхфазном токе максимальными сопротивлениями будут те же 2, 4 и 8 Ом, но только для напряжений 660, 380 и 127 вольт соответственно.

Все формулы расчёта предлагают учитывать площадь поверхности электрода и глубину его погружения. Например, для расчёта единичного заземлителя круглого сечения имеем такую формулу:

 

где: d — диаметр металлического стержня, L — длина электрода, T — расстояние от поверхности до средины заземлителя, π — константа (3,14), ρ — удельное сопротивление грунтов (Ом*м).

Обратите внимание, удельное сопротивление грунта — это основной параметр расчёта. Чем меньше это сопротивление, тем более проводимым будет наше заземление и более эффективной защита. Основные базовые цифры для определённого типа грунта можно найти в общедоступных таблицах и графиках, но многое зависит от его фактического состояния — плотности, водного баланса, температуры, сезонной глубины промерзания, наличия и концентрации в нём «электроактивных» химических веществ — щелочей, кислот, солей. Более того, на разных глубинах ситуация может существенно меняться, другими становятся физические свойства материкового основания, появляются водоносные слои, которые уменьшают сопротивление, увеличивается температура… Как правило, с увеличением глубины грунт становится более приемистым по току.

 

При температурах ниже нуля сопротивление грунтов резко повышается из-за замерзания воды. Поэтому длина заземлителей должна быть на порядок больше, чем сезонная глубина промерзания!

При расчете также необходимо учиывать коэффициент использования — он отображает явление, при котором рядом расположенные электроды в контуре оказывают влияние друг на друга, так как зоны рассеивания токов в грунте при излишнем приближении начинают пересекаться. Чем ближе расположены отдельные заземлители друг к другу — тем больше общее сопротивление заземляющего устройства. Вокруг каждого электрода в грунте образуется рабочая сфера с радиусом равным его длине, значит, идеальное расстояние между заземлителями будет их длина в земле (L), умноженная на 2.

Для того, чтобы рассчитать, на сколько глубоко необходимо поместить в грунт заземлители, следует воспользоваться следующей формулой:

Где: R — проектное сопротивление заземляющего устройства, R1 — сопротивление одного электрода, Ки — коэффициент использования.

Монтаж контура заземления

1. Необходимо выбрать правильное место, грунт в котором будет соответствовать нашим данным, которые мы использовали в расчете.

2. Потом необходимо выкопать траншею глубиной от 0,7 м до 1 м (ниже промерзания грунта), шириной 0,5 – 0,7 м. Линии должны образовывать треугольник со стороной, длина которой была определена в ходе расчетов. От одного из углов треугольника копаем траншею в сторону силового щитка. В вершинах треугольника вбиваем заземлители – электроды. Пусть в качестве примера это будет стальной уголок 50*50 мм. Если плотность грунта не позволяет просто забить стержни, придется бурить скважины. Заглубляем стержни так, чтобы они выступали над уровнем грунта. Если нам все же пришлось бурить скважины, устанавливаем в них уголки и засыпаем грунтом, перемешанным с солью.

3. Используя стальную полосу 40*5 мм  привариваем ее к электродам, образуя контур в виде треугольника. Затем от одного из них ведем полосу до вводно-распределительного устройства.

4. Привариваем к полосе стальные болты d=8 мм. затем к болтам соединяем все силовые щиты с помощью проводника ПВ3  1х16 мм2.

5. Проверяем сопротивление контура заземления Омметром. Показатель сопротивления должен быть меньше требуемого. Если нет, тогда необходимо вбивать дополнительные электроды. Если сопротивление оказалось достаточным, засыпаем траншею однородным грунтом без строительного мусора и щебня.

 

его необходимость и выполнение расчета

Рассчитать заземление – конечно, важная задача. Но давайте поставим вопрос по-другому: а нужно ли оно вообще? Зачем горбатиться и искать себе лишних приключений, если и без этой канители в доме есть электричество, если работают все электроприборы и жизнь идет своим чередом?

Что вы узнаете

Заземление частного дома: не лишняя ли это забота?

Таким вопросом задаются многие начинающие домохозяева. Наш ответ наверняка вас не удивит: заземление – забота далеко не лишняя. Более того, заземление это необходимость! Попытаемся эту необходимость обосновать, не отсылая вас к нормативным документам и не жонглируя специфическими терминами.

Прежде всего, вероятно, необходимо понятным языком сказать, что же такое заземление.

Итак, заземление – это соединение с помощью проводника корпусов имеющегося в доме электрооборудования со спрятанным в земле заземляющим контуром.

Такова стандартная структура устанавливаемого в доме заземления

Читайте также Как выявить имитацию заземления: 3 главных признака

Заземление чаще всего материализовано в виде медного провода Ø10 мм и более или пластины из стали. Эти элементы соединяются с электрощитком, куда подходят кабели от всех розеток, светильников и других потребителей электрической энергии.

Основная задача заземления – обезопасить жизнь людей.

Многие из нас знакомы с ситуацией, когда простое касание, например, старого холодильника или электроплитки сопровождается весьма ощутимым ударом тока. Случается это лишь в старых домах, где имеются всего лишь две фазы, а прокладываемый сейчас повсюду защитный провод отсутствует. Током же бьет из-за плохого состояния изоляции электроприборов, что обусловливает появление на их корпусе определенного электрического потенциала (напряжения).

Касаясь рукой такого бытового прибора, вы превращаетесь в своеобразное «заземление», и через ваше тело пробегает ток. При наличии в домашней электропроводке третьего защитного провода ток, обусловленный плохой изоляцией старого холодильника, пойдет именно через этот проводник, поскольку сопротивление провода несравнимо меньше электрического сопротивления вашего тела.

Заземление в частном доме необходимо и для того, чтобы защитить электроприборы. Из школьных учебников мы знаем, что зачастую люди являются носителями статического электричества. Ток при возникающих при этом разрядах бывает минимальным, а напряжение может достигать значительных величин, опасных для нежной электроники, которая в большинстве случаев присутствует в электроприборах.

Одно из проявлений наличия статического заряда в теле человека

При наличии заземления статический заряд, имеющийся как в теле человека, так и в корпусе домашних приборов, без труда отводится в землю.

Читайте также Сила земли: как правильно устроить заземление в частном доме

Так что заземление – забота вовсе не лишняя. Обустраивать его надо обязательно. Однако максимальная эффективность заземления может быть обеспечена лишь тогда, когда оно правильно рассчитано. Именно об этом мы и поведем в продолжении нашей статьи.

Зачем же нужен расчет заземления?

Необходимость для расчета заземления обусловлена тем, что точно должно быть определено сопротивление контура заземления, который сооружается, а также его размеры и форма. Контур, предназначенный для заземления, должен состоять из заземляющего проводника, а также вертикальных и горизонтальных заземлителей. Непосредственно в почву, на достаточно большую глубину, вбиваются вертикальные заземлители.

А вот горизонтальные заземлители, при правильном монтаже, должны соединять между собой, заземлители вертикальные. Далее необходимо установить заземляющий проводник, который будет соединять контур заземления с электрощитом.

Непосредственно от сопротивления заземления зависят не только количество заземлителей, но и их размеры. Учтено должно быть и расстояние между ними, а также удельное сопротивление грунта.

Читайте также Заземление: используемые кабели и особенности монтажа

Как выполняется расчет заземления

Безопасная величина напряжения соприкосновения – основная цель заземления. При правильно выполненных работах по заземлению, опасный потенциал электроэнергии уходит в землю. Что даёт возможность безопасной эксплуатации каких-либо электроприборов человеком.

От сопротивления заземляющего контура зависит величина стекания тока непосредственно в землю. Величина потенциала электроэнергии, которая может быть опасна для человека, будет тем меньше, чем меньше будет установлено.

Распределение опасного потенциала, а также величины при сопротивлении тока, который растекается, — это основные требования для заземляющих устройств.

Показатель определения сопротивления растекания тока заземлителя и есть основа расчета защитного заземления. Непосредственно сопротивление тогда установлено правильно, а значит и эксплуатация электрооборудования безопасна, когда выверены все размеры и количество проводников, которые заземлены, а их расположение произошло на безопасную глубину проводимости грунта.

То, что нужно для расчета заземления

  1. Проведение точных замеров заземлителей – это основные условия для правильного сооружения заземляющих устройств.
  2. В качестве заземлителя могут быть использованы уголок, полоса и круглая сталь. Их минимальные размеры следующие:
  • — уголок – 4 мм2 / 4 м2;
  • — сталь круглая – 10;
  • — полоса – 4 /12. Не больше 48 мм2 должна быть её площадь;
  • — труба стальная. Толщина одной её стенки может быть на уровне или меньше 3,5 миллиметров.
  1. 2. Длина стержня, который применяется для заземления, должна быть на уровне 2 метров, но можно и 1,5.
  2. 3. Соотношение длины между стержнями и является основой для определения их расстояния. Если а – это расстояние, то

а = 1хL;

а = 2хL;

а = 3хL.

Заземляющие стрежни могут быть размещены в виде треугольника, квадрата и какой-нибудь ещё геометрической фигуры, а также просто в ряд. Её выбор должен быть обусловлен наличием площади, которая позволяет его выполнить, а также простотой монтажа при заземлении стержней.

Читайте также Как проверить заземление в розетке

Какую цель имеет расчет защитного заземления?

Определение количества заземляющих стержней, а также длины полосы, которая должна их соединять, – основная цель для расчета заземления.

Примерный расчет заземления

Для одного вертикального стержня – заземлителя сопротивление растекания тока должно рассчитываться так:

R = P / 2 • (1n• (2 L / d) + 0, 5 1n (4T + L / 4T – L)).

В этой формуле символы имеют следующие обозначения:

Р – удельное сопротивление грунта в эквиваленте, измеряется в Ом / м;

L – длина для стержня, указывается в метрах;

d – диаметр стержня, показатель измеряется в миллиметрах;

Т – расстояние от середины стержня до поверхности земли.

Эта формула должна применяться при заземлении в простой грунт. Когда же подобные работы предстоит выполнять в грунте неоднородном, двухслойном, то применима следующая формула:

P = Ψ • ρ1 •p2 • L / ( p1 • (L – H + t) = p2 • (H – t)), где

Ψ – климатический коэффициент. Его показатель не может быть абсолютным и зависит он от сезона.

ρ1 – сопротивление, признанное удельным, в верхнем слое грунта.

ρ2 – сопротивление, признанное удельным, в нижнем слое грунта.

Н – толщина, которую имеет верхний слой грунта.

t – глубина траншеи, на которую будет расположен вертикальный заземлитель.

В любом случае заземлитель должен быть расположен на глубину не меньше 70 сантиметров. А ещё при расчёте удельного сопротивления грунта необходимо учитывать его влажность, стабильность сопротивления заземлителя и то, в каких климатических условиях проходит заземление.

Читайте также Как сделать заземление своими руками

ТАБЛИЦА 1

Удельное сопротивление грунта при заземлении.

                       ГРУНТ                     СОПРОТИВЛЕНИЕ
Чернозем, другая почва                                 50
Торф                                 20
Глина                                 60
Песок с грунтовыми водами до 5 метров                                 500
Песок с грунтовыми водами глубже 5 метров                                 1 000
Супесь                                 150

Глубину для горизонтального заземлителя находят по формуле:

T = (L / 2) + t

Что обозначают символы, смотри выше.

Необходимо проводить заземление так, чтобы через верхний слой полностью проходил заземляющий стержень, а через нижний – лишь частично.

ТАБЛИЦА 2

Сезонный климатический коэффициент сопротивления грунта и его значение

Тип электродов для заземления                Климатическая зона
     I       II     III   IV
Вертикальный или стержневой1,8 / 21,5 / 1,81,4 / 1,61,2 / 1,4
Горизонтальный или полосовой4,5 / 73,5 / 4,52 / 2,51,5
         Климатические признаки зон
Самая низкая температуры за многие годы в январе— 20°С + 15°С— 14 °С + 10 °С— 10 °С 0 °С0 °С + 5°С
Самая высокая температура за многие годы в июле+ 16 °С + 18 °С+ 18 °С + 22 °С+ 22°С + 24 °С+ 24°С + 26 °С

Количество стержней, которое необходимо для заземления без учёта сопротивления, можно узнать по следующей формуле:

n = R • Ψ / R н

В этой формуле помимо традиционных обозначений, новый символ R н – это то сопротивление растеканию от тока устройства, подлежащего заземлению, которое обусловлено нормой и определяется относительно нормативных актов о правильной эксплуатации всего электрического оборудования.

ТАБЛИЦА 3

Значение сопротивления заземляющих устройств, которое наиболее допустимо

Электроустановка и её характеристика Сопротивление грунта, удельное Сопротивление устройства заземляющего 
Нейтрали трансформаторов и генераторов, которые присоединяются к заземлителю искусственному. Заземлители повторные с нулевым приводом, расположенные в сетях нейтралью, которая заземлена на напряжение.
                     220 / 127 ВДо 100 Ом • м60
Свыше 100 Ом • м0,6 • ρ
                       380 / 220До 100 Ом • м30
Свыше 100 Ом • м0,3 • ρ
                       660 / 380До 100 Ом • м30
Свыше 100 Ом • м0,3 • ρ

По следующей формуле можно рассчитать для заземлителя горизонтального сопротивление растекания тока:

R = 0, 366 (P • Ψ / Lг • ηг) •Lg (2 • Lг2 / b • t), где

– длина заземлителя,

b – ширина заземлителя.

ηг – коэффициент спроса заземлителей горизонтальных.

Количество заземлителей помогает найти длину горизонтального заземлителя:

Lг = a • (n – 1)

Так рассчитывается длина заземлителей, расположенных в ряд.

Lг = а

Эта формула актуальна для заземлителей, расположение которых выполнено по контуру.

В обеих формулах а – расстояние между стержнями заземляющими.

Учитывая сопротивление растеканию тока заземлителей, расположенных горизонтально, можно рассчитать и сопротивление вертикального заземлителя. Формула здесь следующая:

R = Rr • Rh / ( Rr – Rh)

Для определения полного количества вертикальных заземлителей есть формула:

n = R0 / Rb • ηв, где

ηв – специальный коэффициент спроса вертикальных заземлителей.

ТАБЛИЦА 4

Определение коэффициента спроса вертикальных заземлителей

Для заземлителей горизонтальныхДля заземлителей вертикальных
Число электродов По контуруЧисло электродов По контуру
Соотношение между электродами и их длиной a / LСоотношение между электродами и их длиной a / L
   1     2     3     1     2   3
       40,450,550,65     40,690,780,85
       50,40,480,64     60,620,730. 8
       80,360,430,6       100,550,690,76
       100,340,40,56       200,470,640,71
       200,270,320,45       400,410,580,67
       300,240,30,41       600,390,550,65
       500,210,280,37       1000,360,520,62
       700,20,260,35
     1000,190,240,33
Число электродов                   В рядЧисло электродов               В ряд
                   a / L               a / L
   1     2     3     1     2   3
   40,770,890,92     2     0,860,910,94
   50,740,860,9     3   0,780,870,91
     80,670,790,85       5   0,7   0,810,87
     100,620,750,82       10   0,59   0,750,81
     200,420,560,68       15   0,54   0,710,78
     300,310,460,58       20   0,49   0,680,77
     500,210,360,49
     650,20,340,47

Читайте также Системы заземления: их отличия, преимущества и недостатки

Влияние друг на друга токов растекания одиночных заземлителей, когда последние расположены в различном порядке, как раз и показывает коэффициент использования. При соединении, которое происходит параллельно, токи растекания одиночных заземлителей взаимно влияют друг на друга. Сопротивление заземляющего контура напрямую зависит от близости расположения друг к другу заземляющих стержней. Как правило, полученное значение количества заземлителей округляется в большую сторону.

Заземление зданий, контур заземления здания, проект заземления

Цвет провода заземления — желтый с салатовой полосой. Каждый, кто самостоятельно монтировал хоть раз проводку, задавался вопросом: «А зачем, собственно, он нужен?». Так ли важно усложнять конструкцию и нести лишние расходы? С какой целью делается заземление зданий? А если оно, заземление, действительно необходимо, то как смонтировать эту систему правильно, чтобы она выполняла свои функции?

Для чего нужно заземление зданий

Наши далекие предки сталкивались только с проявлениями атмосферного электричества. Но уже тогда люди знали, насколько опасными могут быть разряды молнии и называли их «гневом богов». Раскопки археологов показали, что уже в те далекие времена люди понимали некоторые принципы действия атмосферного электричества и пытались создавать примитивные системы защиты.  Эти находки представляли собой длинные медные прутья, возвышающиеся над зданиями, противоположным концом погруженные в грунт.

Однако с развитием человеческого общества, технологий, электричество прочно вошло в наш быт. И тут же остро встал вопрос о защите человека от поражающих факторов электрического тока, но на этот раз не атмосферного, а «домашнего», сгенерированного машинами, построенными самим же человеком. Решение оказалось лежащим на поверхности.

Действительно, заземление зданий — практически точная копия конструкции громоотвода. Из опасной зоны ток отводится в землю с помощью фидера — металлического стержня, проволоки, кабеля.

С помощью заземления защищают электрические агрегаты, домашние сети, бытовую и промышленную технику. В случаях, когда на объектах электроснабжения случается пожар, насосы пожарных автомобилей и даже ручные стволы (брандспойты), которыми пожарные бойцы тушат пожар, должны быть заземлены с помощью специальных устройств.

Принцип действия системы заземления

Принцип действия системы заземления чрезвычайно прост. В чем состоит поражающая (разрушающая) сила электрического тока? Все начинается с того, что в одном месте при создании особых условий, накапливается очень большое количество отрицательно заряженных частиц — электронов. Но так как все в природе стремится к равновесию, то этот избыток частиц устремляется туда, где их недостаточно. Звучит не очень пугающе, но когда поток электронов мчится к земле от наэлектризованных облаков, они, эти крошечные частицы, умудряются нагревать слои атмосферы до миллиона градусов по Цельсию.

Изобретатели научились пускать этот поток в мирное русло — по электрическим проводам. Проходя через проволоку, электроны заставляют её нагреваться и иногда от перегрева она, проволока, начинает ярко светиться. Поток электронов создает и электромагнитное поле, приводящее в движение роторы мощных моторов.

Но машины иногда выходят из строя и поток электронов, прокладывают свой путь через любой предмет, проводящий электрический ток, иногда подобным проводником становится и тело человека. Таким образом, заземление зданий предназначено для предоставления заряженным частицам, электронам, образно говоря, альтернативного пути — более удобной, с меньшим сопротивлением, дороги к выходу. В результате, большая часть электронов проходит по защитному контуру заземления и уменьшает силу тока, направленного на человеческое тело.

Установка и правильный расчет заземления, молниезащиты — необходимое условие безопасности проживающих в доме.

Заземление зданий. Требования

Если расчет заземления частного дома, как и решение о необходимости его монтажа, полностью лежит на совести владельца, то о производственных зданиях и помещениях, многоквартирных жилых домах этого не скажешь. Так, согласно существующим правилам устройства электроустановок, наличие и характеристики системы заземления зависят не только от напряжения, под которым работают машины, но также и от микроклимата внутри конкретных помещений здания.

Расчет заземления электрооборудования производится на стадии проектирования. Согласно ГОСТ 12.1.030-81, в помещениях, где пользуются переменным током с напряжением 380 В и выше или постоянным более 440 В, устройство заземления или зануления обязательно во всех случаях. При напряжении от 42 В до 380 В переменного тока или от 110 В до 440 В постоянного тока заземление устраивается в случае, если работа в помещении сопряжена с условиями повышенной опасности или особо опасными по ГОСТ 12.1.013-78.

Обязательному заземлению подлежат и электроустановки, расположенные под открытым небом.

Машины, работающие от электрической сети с напряжением, менее указанных величин, должны быть заземлены только в помещениях с большой влажностью или на производствах, где есть опасность образования газовоздушных или газопылевых взрывоопасных смесей.

Расчет системы заземления

Методика сводится к расчету количества стержней, необходимых для достижения заданных параметров заземления. Для того чтобы сделать подобный расчет, необходимо знать сопротивление одного стержня. Это сопротивление можно измерить или рассчитать.

Замер производится методом, показанным на рисунке ниже.

Сопротивление стержня определяют по формуле R = U / I, где:

  • U — напряжение, измеренное вольтметром, В;
  • I — сила тока, измеренная амперметром, А.

Расчет заземления можно сделать и без замеров, для этого можно воспользоваться достаточно сложной формулой, но универсальной для любых вертикальных заземлителей.

Для расчета с помощью этой формулы необходимы следующие исходные данные:

  • ρ-экв — эквивалентное удельное сопротивление почвы, Ом×м;
  • L — длина стержня, м;
  • d — диаметр стержня, м;
  • Т — расстояние от поверхности грунта до середины заземлителя (геометрическая середина стержня), м.

Таблица 1. Эквивалентное удельное сопротивление почвы – значения, нормированные для известных видов почв.

Грунт

Эквивалентное удельное сопротивление, Ом×м

Климатический коэфициент

При влажности грунта 10-12%

Возможные границы колебания значений

Рекомендовано для расчетов

Ψ1

Ψ2

Ψ3

торф

чернозем

садовая земля

глина

суглинок

мергель, известняк

супесчаный

песчаный

20

200

40

40

100

250

300

700

9 — 53

30 — 60

8 — 70

40 — 150

200 — 300

150 — 400

400 — 2500

20

30

50

60

100

250

300

500

1,4

1,6

2,0

2,0

2,4

1,1

1,32

1,3

1,3

1,5

1,5

1,56

1,0

1,2

1,2

1,2

1,4

1,4

1,2

В таблице: Ψ1— очень влажный грунт, Ψ2 – грунт средней влажности, Ψ3 – сухой грунт.

После того, как стало известно сопротивление одного вертикального стержня, можно рассчитать их необходимое количество, без учета сопротивления горизонтального заземления:

где:

  • Rн — нормируемое сопротивление растеканию тока заземляющих устройств, Ом;
  • Ψ — сезонный климатический коэффициент сопротивления грунта, для средней полосы Российской Федерации, может приниматься как 1,7.

Таблица 2. Наибольшее допустимое значение сопротивления заземляющих устройств (согласно ПТЭЭП), в формуле выше обозначено как Rн.

Характеристика электроустановкиУдельное сопротивление грунта ρ, Ом·мСопротивление заземляющего устройства, Ом
Искусственный заземлитель к которому присоединяется нейтрали генераторов и трансформаторов, а также повторные заземлители нулевого провода (в том числе во вводах помещения) в сетях с заземленной нейтралью на напряжение, В:
 660/380до 10015
свыше 1000. 5 х ρ
 380/220до 10030
свыше 1000.3 х ρ
 220/127до 10060
свыше 1000.6 х ρ

Так как удельное сопротивление грунта зависит от его влажности, для стабильности сопротивления заземлителя и уменьшения на него влияния климатических условий, заземлитель размещают на глубине не менее 0.7 м.

Заглубление горизонтального заземлителя можно найти по формуле:

где:

  • Т – расстояние от поверхности земли до геометрической середины заземлителя, м.;
  • L – длина заземлителя, м;
  • t — минимальное заглубление заземлителя (глубина траншеи), принимается равным 0.7 м.

Сопротивление растекания тока для горизонтального заземлителя:

где:

  • Lг, b – длина и ширина заземлителя;
  • Ψ – коэффициент сезонности горизонтального заземлителя;
  • ηг – коэффициент спроса горизонтальных заземлителей (таблица 3).

Длину самого горизонтального заземлителя найдем исходя из количества заземлителей:

 — в ряд; — по контуру,

где а – расстояние между заземляющими стержнями.

Определим сопротивление вертикального заземлителя с учетом сопротивления растеканию тока горизонтальных заземлителей:

Полное количество вертикальных заземлителей определяется по формуле:

где ηв – коэффициент спроса вертикальных заземлителей (таблица).

Таблица 3. Коэффициент использования заземлителей.

Коэффициент использования показывает как влияют друг на друга токи растекания с одиночных заземлителей при различном расположении последних. При соединении параллельно, токи растекания одиночных заземлителей оказывают взаимное влияние друг на друга, поэтому чем ближе расположены друг к другу заземляющие стержни тем общее сопротивление заземляющего контура больше.

Полученное при расчете число заземлителей округляется до ближайшего большего

Пример расчета

Расчет заземления электрооборудования. Пример — частный дом, используется однофазная электрическая сеть, требуемое сопротивление растеканию не выше 4 Ом. Место расположения — черноземье: эквивалентное удельное сопротивление грунта равно 50 Ом м. Для оборудования системы заземления используются стальные трубы длиной 160 см, диаметром 32 мм.

Расчет одного заземлителя:

Зная сопротивление растеканию, одного заземлителя, нетрудно рассчитать необходимое их количество:

Ответ: 11 заземлителей.

Советы

Сухой грунт — плохой проводник электрического тока, поэтому на песчаных почвах чем глубже забиты заземляющие стержни, тем лучше.

Находясь постоянно во влажной почве, конструкция из тонкого металла очень быстро разрушится в результате коррозии и перестанет выполнять возложенные на нее функции. Поэтому, во влажных грунтах, заземляющие стержни должны быть выполнены из достаточно толстых прокатных материалов.

На фото: заземляющий контур здания выполнен из стальной полосы.

Отличным заземлением может послужить водоносная скважина, если обсадочная труба выполнена из металла.

Если крыша дома выполнена из металлочерепицы (профнастила), ее в обязательном порядке заземляют. Подобная конструкция будет прекрасной молниезащитой здания.

Готовый молниеотвод можно получить, заземлив металлическую мачту телевизионной антенны, если таковая имеется.

Заземление зданий промышленных объектов

Расчет заземления электроподстанции просто необходим, на её территории находится большое количество оборудования, работающего с большим напряжением. Поэтому, практически все оборудование подстанции (трансформаторы, электрические щиты, железобетонные и железные опоры машин, муфты кабелей, кожухи кабельных каналов и размыкателей) заземляется в обязательном порядке.

Сопротивление растекания тока на рассматриваемых объектах не должно превышать 0,5 Ома. Для достижения заданной цифры при устройстве оборудования подстанций по максимуму пользуются естественными заземлителями, такими как трубопроводы подземных кабельных каналов, металлическими опорами электропередач и поддерживают их тросами.

Сопротивление подобных систем рассчитывается по формуле:

где:

  • R тр — сопротивление троса одной опоры ЛЭП, Ом;
  • R оп — сопротивление растеканию тока самой опоры, Ом.

Заземление зданий цехов промышленного предприятия производится в зависимости от наличия и количества установленного в нем оборудования. Сам алгоритм расчета ничем не отличается от рассмотренного выше примера. По рассматриваемой схеме производится и расчет заземления электрических кабелей.

Произвести необходимые расчеты и составить полный пакет документации по заземлению здания Вам помогут квалифицированные специалисты нашей компании.

Как заказать услугу?

Заказать услугу, рассчитать стоимость работ или уточнить дополнительную информацию вы можете:

оставив заявку на сайте, через форму обратной связи «Заказать звонок»,

позвонив нам по контактному телефону 8 (495) 669 31 74 

или же написать нам на почту: info@bta. ru

Будем рады ответить на все интересующие вопросы!

Расчет контура заземления для проектируемой КТПН. Расчет заземления электрооборудования строймеханизмов

6. Расчет заземления

Заземляющее устройство трансформаторной подстанции
выполняется общим для напряжений 6 и 0,4 кВ. Величина значения электрического
сопротивления заземляющего устройства подстанции в любое время года не должна
превышать 4 Ом.

6.1. Расчет контура
заземления для проектируемой КТПН

Монтаж контура заземления осуществляем
вокруг фундамента строящейся трансформаторной подстанции, которая в дальнейшем
будет использоваться совместно с данным контуром по постоянной схеме
электроснабжения. Забиваем 12 вертикальных электродов. При монтаже контура
заземления (см. рис. 1) вести замеры его сопротивления. Из-за неоднородности
грунта количество вертикальных заземлителей может не соответствовать
расчетному. (При необходимости забить дополнительные электроды.)

Рис 1. Схема контура заземления

6.2. Расчет
заземления электрооборудования строймеханизмов.

По сопротивление электрода не более 30 Ом.

RЗУ
≤ 30 Ом.                                                                                                           

Для заземления электрооборудования,
расположенного на стройплощадке  выполняется свое собственное заземление. Оно
состоит из вертикальных электродов (стальные стержни, длиной м и диаметром мм).

Сопротивление одного электрода:

,                                                                                                                 где t
– глубина заложения вертикальных электродов от поверхности земли, м

Ом, где  — расчетное
сопротивление грунта, Ом∙м;

 Ом∙м,                                                                                                       

 -
коэффициент сезонности для второй климатической зоны;

 -
удельное сопротивление грунта, Ом∙м.

Необходимое число вертикальных электрода вычисляют
по формуле:

шт,                                                                                                            

Принимаем два электрода и сталь полосовая
40х4 мм м, тогда общее
сопротивление заземляющего устройства составляет; Ом.

RЗУ
= 27,5 Ом.

Электротехника

В статье « Введение в систему заземления » я объяснил следующие моменты:

  1. Введение 
  2. Определение сопротивления заземления 
  3. Удельное сопротивление грунта

Сегодня я объясню, как рассчитать сопротивление заземления.

2.2 Расчет сопротивления заземления



Следующая формула (источник: IEEE Std.142:1991) позволяют рассчитать сопротивление относительно земли.

Где:

R = сопротивление в Ом
ρ = удельное сопротивление в Ом·см
d = расстояния в см

S = расстояние между заземляющими стержнями

Коэфф.





2.2.1 Расчет сопротивления заземления для подстанций

В идеале система заземления должна иметь максимально близкое к нулю сопротивление.Для большинства передающих и других крупных подстанций сопротивление заземления должно быть около 1 Ом или меньше. На небольших распределительных подстанциях обычно допустимый диапазон составляет от 1 до 5 Ом, в зависимости от местных условий. Оценка общего сопротивления удаленному заземлению является одним из первых шагов в определении размера и базовой схемы системы заземления.

Минимальное значение сопротивления заземления подстанции в однородном грунте можно определить по формуле круглой металлической пластины на нулевой глубине после определения удельного сопротивления грунта.

Используйте следующую формулу для оценки минимального сопротивления, которое можно ожидать при проектировании системы заземления:

Где:

Rg = сопротивление заземления в Ом.

ρ  = среднее удельное сопротивление земли в Ом/м.

A = площадь, занимаемая наземной сеткой, в квадратных метрах.

Π = 3,14

Пример №1:

Чему равно сопротивление сети системы, если ρ  = 250 Ом/м и A = 3500 м2?

Решение:

Вычисление по приведенной выше формуле дает следующие результаты:

Итак, Rg = 1.87 Ом

Затем можно получить верхний предел удельного сопротивления подстанции, добавив второй член к приведенной выше формуле. Второй член признает тот факт, что сопротивление любой реальной системы заземления, состоящей из нескольких проводников, выше, чем у сплошной металлической пластины. Эта разница будет уменьшаться с увеличением длины подземных проводников, приближаясь к 0 для бесконечного L, когда достигается состояние сплошной пластины. (IEEE-80)

Для оценки верхнего предела используйте формулу:

Где:

Rg = сопротивление заземления в Ом.

ρ = среднее удельное сопротивление земли в Ом/м. Это измерение должно быть расположено на отпечатках, или можно использовать 1000 Ом/м.

A = площадь, занимаемая наземной сеткой, в квадратных метрах.

L = общая длина проводов под землей в метрах.

Π = 3,14

Используйте приведенную выше формулу для
приблизить сопротивление заземления системы, а не заменить
фактические наземные замеры.

Общая длина заглубления представляет собой комбинацию горизонтальных и вертикальных проводников в сетке, а также заземляющих стержней. L можно рассчитать как:

Где:

LC = общая длина провода сетки (м)

LR = общая длина заземляющих стержней (м)

Лучшее приближение было определено с учетом глубины сетки

Где

h : глубина сетки (м)

Это уравнение показывает, что чем больше площадь и общая длина используемого заземляющего проводника, тем меньше сопротивление заземляющей сетки.

3- Проверка установки проводника заземляющей сети

Проверка системы сети начинается с осмотра плана компоновки станции с указанием всего основного оборудования и конструкций.

Площадь системы заземления является наиболее важным геометрическим фактором при определении сопротивления сети. Большие заземленные площади приводят к меньшему сопротивлению сети и, следовательно, к более низкому напряжению GPR и сетки.

Расчет наземной сети основан на трех основных параметрах:

  1. Максимальный предполагаемый ток замыкания на землю, проходящий между системой заземления и телом земли,
  2. Продолжительность течения этого тока (исходя из продолжительности в 1 секунду),
  3. Удельное сопротивление грунта и характер грунта на площадке.

Невозможно использовать кратковременный номинальный ток выключателей, или три секунды, для первых двух
из вышеперечисленных параметров. Даже в районах с низким удельным сопротивлением грунта
трудно, если вообще возможно, разработать электрод, подходящий для такого
долг. Поэтому необходимо определить максимальный ток и его
продолжительность потока (1 секунда, заданная конструкцией), которую электрод должен безопасно
передавать в тело Земли или из него.

3.1 Рекомендации и требования к проектированию

  • Непрерывная петля проводника окружает периметр, чтобы охватить как можно большую площадь. Эта практика помогает избежать высокой концентрации тока и, следовательно, больших градиентов как в области сетки, так и вблизи выступающих концов кабеля. Увеличение площади также снижает сопротивление заземляющей сетки.
  • Внутри контура проводники прокладываются параллельными линиями и, где это целесообразно, вдоль конструкций или рядов оборудования для обеспечения коротких заземляющих соединений.
  • Типичная сетевая система для подстанции может включать 70 или 120 квадратных миллиметров (мм2), неизолированные медные проводники № 4/0 или 2/0 AWG, заглубленные на 18 дюймов (0,5 м) ниже уровня земли, минимум, с интервалом от 10 до 20 футов (от 3 до 6 м) друг от друга, в виде сетки. В перекрестных соединениях надежно соедините проводники термитной сваркой, пайкой или одобренными компрессионными соединителями. Заземляющие стержни должны быть размещены в углах сетки и не менее чем в 6 футах друг от друга.
  • Сеть обычно распространяется на все распределительное устройство подстанции и часто за пределы линии ограждения.Некоторые правила требуют, чтобы заземляющий проводник был закопан примерно на 3 фута (1 м) снаружи и параллельно забору. Используйте несколько заземляющих проводов или проводники большего сечения там, где могут возникать высокие концентрации тока, например, при соединении нейтрали с землей генераторов, конденсаторных батарей или трансформаторов.
  • Соотношение сторон сетки обычно составляет от 1:1 до 1:3, если точный анализ не требует более экстремальных значений. Частые перекрестные соединения оказывают относительно небольшое влияние на снижение сопротивления сети, но полезны для защиты нескольких путей в условиях тока короткого замыкания.
  • Провод сечением 35 мм2 (2 AWG) или больше должен быть скрученным.
  • Некоторые нормы требуют, чтобы луженые провода использовались там, где удельное сопротивление грунта составляет менее 70 Ом/м.
  • Следует избегать острых изгибов всех заземляющих проводов. (Это относится к наземным соединениям.) 

В следующей статье я объясню Измерение сопротивления заземления . Пожалуйста, продолжайте следить.

Самый простой способ измерить сопротивление заземления с помощью токоизмерительных клещей, но будьте осторожны!

Зачем нужны токоизмерительные клещи/тестер для заземления?

Токоизмерительные клещи/тестер заземления являются эффективным и экономящим время инструментом при правильном использовании , поскольку пользователю не нужно отсоединять систему заземления для проведения измерений или размещения зондов в земле.

Самый простой способ измерить сопротивление заземления с помощью клещей (фото: Linemanchannel. com через Youtube)

Метод основан на законе Ома, где:

R (сопротивление) = V (напряжение) / I (ток)

Зажим включает передающую катушку, которая подает напряжение, и приемную катушку, которая измеряет ток. Прибор подает известное напряжение на полную цепь, измеряет результирующий ток и вычисляет сопротивление (см. рис. 1).

Рисунок 1 – Клещевой метод измерения сопротивления заземления

Клещевой метод требует полной электрической цепи для измерения.У оператора нет пробников, поэтому он не может настроить нужную тестовую цепь. Оператор должен быть уверен, что заземление включено в обратный контур. Тестер клещей измеряет полное сопротивление пути (петли), по которому проходит сигнал. Все элементы контура измеряются последовательно.

Метод предполагает, что только сопротивление тестируемого заземляющего электрода вносит значительный вклад . Основываясь на математике, лежащей в основе метода (будет рассмотрено ниже), чем больше возвратов, тем меньше вклад посторонних элементов в чтение и, следовательно, выше точность.

Основным преимуществом метода зажима является его быстрота и простота . Заземляющий электрод не нужно отсоединять от системы для выполнения измерения, не нужно приводить в действие датчики и подключать кабели.

Кроме того, он включает сопротивление соединения и общее сопротивление соединения. Хорошее заземление должно быть дополнено «связыванием», имеющим непрерывный путь к земле с низким импедансом. Падение потенциала измеряет только заземляющий электрод, а не соединение (выводы должны быть смещены, чтобы выполнить тест соединения).

Поскольку зажим использует заземляющий провод как часть обратного провода, в показаниях будет отображаться «разомкнутая» или высокоомная связь .

Проверка сопротивления заземления с помощью токоизмерительных клещей (на фото: токоизмерительные клещи Fluke для измерения заземления; кредит: Amazon)

Тестер токоизмерительных клещей также позволяет оператору измерять ток утечки, протекающий через систему. Если электрод необходимо отсоединить, прибор покажет, протекает ли ток, чтобы указать, безопасно ли продолжать.

К сожалению, тестер заземления с клещами часто используется не по назначению в приложениях, где он не дает эффективных показаний . Метод зажима эффективен только в ситуациях, когда параллельно подключено несколько заземлений. Его нельзя использовать на изолированных площадках , так как нет обратного пути .

Поэтому его нельзя использовать для проверки установки или ввода в эксплуатацию новых объектов. Его также нельзя использовать, если существует альтернативный возврат с более низким сопротивлением, не связанный с почвой (например, с вышками сотовой связи) .

В отличие от падения потенциального тестирования, нет возможности проверить результат, то есть результаты должны быть приняты «на веру». Тестер заземления клещей выполняет роль одного инструмента, который технический специалист может иметь в своей «сумке», но не единственного инструмента.

Теория и методология наземных испытаний клещами

Понимание того, как и почему работает метод клещей, помогает понять, где он будет работать, а где нет, и как оптимизировать его использование. Как уже упоминалось, метод испытаний клещами основан на законе Ома (R = V/I).

Понимание закона Ома и того, как он применяется к последовательным и параллельным цепям, является первым шагом к пониманию того, как и почему работает тестер заземления с клещами .

На следующем рисунке показано и пояснено следующее:

  • Последовательная цепь,
  • Параллельная цепь,
  • Параллельно-последовательная цепь и
  • Математика, используемая для определения полного тока и сопротивления цепи

    2

    2

    2

    Рисунок 2 – Определение полного тока и сопротивления при последовательной цепи

    В последовательной цепи (рисунок 2) общий ток и полное сопротивление рассчитываются следующим образом: = I 3
    R T = R 1 + R 2 + R 2 + R 2 + R 3 + R 3

    Параллельная схема

    Рисунок 3 — Определение общего тока и сопротивления с параллельной схемой

    в параллельном цепи (рис. 3), общий ток и полное сопротивление рассчитываются следующим образом: 3
    R T T = 1 / (1 / R 1 / (1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3 )

    Схема параллельных серий

    Рисунок 4 — Определение общего тока и сопротивление при параллельно-последовательной схеме

    При параллельно-последовательной схеме (рис. 4) общий ток и полное сопротивление рассчитываются следующим образом: 3 = I 4 + I 5
    R t = 1/ (1/R 1 + 1/R 2 ) + 13 2/R 390 1/ (1/2/R 390 R 4 )

    Методика испытания клещами

    Головка тестера заземления клещами включает две жилы (см. рис. 5).Один сердечник индуцирует тестовый ток , а другой измеряет его величину . Входное или первичное напряжение сердечника, индуцирующего тестовый ток, поддерживается постоянным, поэтому ток, фактически индуцированный в тестовой цепи, прямо пропорционален сопротивлению контура.

    Рисунок 5. Методика тестирования клещами

    При тестировании клещами важно помнить, что тестер заземления клещами эффективно измеряет сопротивление контура. Размеры зажима – это 90 256, размеры петли – 90 257.Чтобы метод клещей работал, должен быть последовательно-параллельный путь сопротивления ( и чем меньше, тем лучше ).

    Чем больше электродов или заземляющих цепей в системе, тем ближе измерение становится к реальному тестируемому электроду , истинному сопротивлению .

    На следующем рисунке показана конфигурация с заземлением полюса , одно из наиболее эффективных применений тестера заземления с клещами.

    Рисунок 6 – Конфигурация заземления полюса

    Ниже приведена принципиальная схема для этой конфигурации ( на основе тестера заземления с клещами, зажатого вокруг полюса ):

    6

    Тестер заземления зажимается вокруг одного из электродов и затем измеряет сопротивление всего контура.Остальные заземляющие электроды все параллельны и, как группа, последовательно с измеряемым заземляющим электродом. Если тестер с клещами зажат вокруг полюса № 6 , измерение сопротивления всего контура будет рассчитываться по следующему уравнению: 1 + 1/R 2 + 1/R 3 + 1/R 4 + 1/R 5 ))

    Для шести одинаковых заземлителей с сопротивлением 10 Ом каждый, измерение полного сопротивления контура будет следующим:

    R контур = 10 + (1/ (1/10 + 1/10 + 1/10 + 1/10 + 1/10))
    R контур = 10 + (1/ (5/10))
    R петля = 10 + 2

    R петля = 12 Ом

    Измерение сопротивления петли относительно близко к сопротивлению тестируемого заземляющего электрода .Если бы было 60 одинаковых заземлителей с сопротивлением 10 Ом каждый Ом, то общее сопротивление контура было бы следующим: параллельно, тем меньше влияние сопротивления неиспытываемых электродов и чем ближе сопротивление контура к сопротивлению проверяемого электрода. Если измеряемый электрод имеет высокое сопротивление, проверка укажет на наличие проблемы.

    Используя пример с шестью электродами, если электрод номер 6 имеет сопротивление 100 Ом , а все остальные электроды имеют сопротивление 10 Ом , измерение сопротивления контура будет:

    R контур = 100 + (1/ (1/10 + 1/10 + 1/10 + 1/10 + 1/10))
    р петля = 100 + (1/ (5/10))
    р петля = 100 + 2

    R шлейф = 102 Ом

    В следующем примере тестер заземления клещей покажет плохое заземление.Если бы электрод 100 Ом был одним из неизмеряемых электродов, влияние на общее измерение было бы минимальным: + 1/10 + 1/10))
    R контур = 10 + (1/ (41/100))
    R контур = 10 + 2,44

    R контур = 12,44 Ом Ом ПРИМЕЧАНИЕ // Обратите внимание, что измеренное сопротивление всегда будет выше фактического сопротивления тестируемого заземляющего электрода. Любая присутствующая ошибка связана с безопасностью, поскольку рекомендации по сопротивлению относятся к максимальному сопротивлению заземления.

    Это означает, что если измеренное сопротивление ниже целевого уровня для заземляющего электрода , оператор может быть уверен, что фактическое сопротивление также будет ниже целевого.

    В заключение //

    Подводя итог, следует помнить, что измерение тестером заземления клещей представляет собой измерение сопротивления всего контура . Должно быть сопротивление контура для измерения.Если петли для измерения нет, оператор может создать ее с помощью временной перемычки. Чем больше количество параллельных цепей, тем ближе измеренное значение будет к фактическому сопротивлению заземления тестируемого электрода.

    Тестер заземления с клещами может легко определить неисправность электрода независимо от того, имеется ли несколько параллельных цепей последовательно с измеренным значением или много параллельных цепей.

    Помните, что цепь заземления должна быть в цепи для измерения сопротивления заземления.Это предостережение кажется очевидным, но если у вас задействованы металлические конструкции, связь может быть через них, а не через массу земли.

    Примеры измерения наземного стержня сопротивления с помощью счетчика зажима

    Ссылка // Руководство по зажимам Наземное тестирование Megger

    ТАБЛИЦА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИМВОЛОВ

    И.ОБЩИЕ ИНСТРУКЦИИ:

    1. Поддерживайте порядок на рабочем месте. Все неиспользуемые инструменты должны быть отложены в сторону.
    на другом столе. Лишние провода следует отложить. Пальто и книжные сумки не должны быть оставлены на
    ваши рабочие столы.

    2. Избегайте ударов . Вы испытываете шок, когда проходит ток
    с по какая-то часть вашего тела. Поэтому не позволяйте своему телу стать ветвью
    в действующей цепи. Металлические предметы, водопроводные трубы, электропроводка и т. д. обычно находятся на земле.
    потенциал.Части вашей цепи будут иметь другие потенциалы. Таким образом, касаясь части цепи, пока
    одновременное прикосновение части вашего тела к заземленному металлическому предмету может дать вам толчок. Быть уверенным
    что источники питания отключаются до того, как вы прикоснетесь к каким-либо проводам или компонентам в цепи.
    Даже с цепями, которые, по вашему мнению, не находятся под напряжением, выработайте у электрика привычку работать
    одной рукой, а другую руку безопасно на коленях или в кармане.

    3. Избегайте случайных коротких замыканий между клеммами цепи и
    компоненты.Шорты могут навсегда повредить дорогостоящее оборудование. Смотрите, что лопата ушки на
    соседние клеммы не касаются друг друга. Выступы лопаты также не должны касаться металлических корпусов.
    инструментов. Используйте изолированные провода для всех соединений на временных и открытых участках.
    схемы.

    4. Избегайте перегрузок по току и мощности . Если есть сомнения
    сколько тока в ветви цепи, установите регулируемые резисторы, влияющие на это.
    перейти к значениям, которые будут максимально ограничивать ток.Поставьте амперметр
    достаточно высокий ассортимент в отрасли. Затем медленно измените настройки резистора, чтобы увеличить
    током, внимательно следя за показаниями счетчика. В общем, ПОСЧИТАЙТЕ
    ПОДКЛЮЧЕНИЕ!

    5. Знать ограничения оборудования . Каждый компонент схемы
    имеет пределы тока, напряжения или мощности, за пределами которых он не будет работать должным образом и может быть
    поврежден. Эти ограничения четко указаны в каталогах производителя, которые находятся в файле.
    в лаборатории.Найдите эти значения и запишите их в свою лабораторную тетрадь до проводки .
    и питание цепей. Если какой-либо информации в файлах нет, обратитесь к инструктору.
    для этого.

    6. Знай, что делаешь . Это ответ экспериментатора.
    способность изучить эксперимент до прихода в лабораторию, и быть в состоянии вычислить в
    заранее, как будет вести себя схема.

    7. Предохраните все цепи на вашей лабораторной станции, чтобы избежать
    строительные предохранители.[Исключение: Предохранитель может не понадобиться, если на вашу работу подается питание.
    станцию ​​от независимого источника с соответствующими автоматическими выключателями или защитой от перегрузки.
    Многие источники питания, которые вы будете использовать, имеют внутреннюю защиту от перегрузки по току и мощности, но даже
    с ними вам могут понадобиться предохранители для защиты отдельных компонентов цепи.]

    8. Сообщите обо всех повреждениях оборудования, чтобы его можно было отремонтировать или
    заменены до следующего лабораторного периода.

    9.Уходя, приведите в порядок свое рабочее место и верните все оборудование, провода и т. д. на место.
    их надлежащее место. Если цепь должна быть оставлена ​​подключенной, поместите на видном месте табличку НЕ ЗАПРЕЩАЕТСЯ.
    БЕСПОКОИТЬ
    знак на нем.

    II. РЕЗИСТОРЫ:

    Вам придется использовать несколько типов резисторов, некоторые из которых имеют фиксированное значение, некоторые
    Переменная.

    Прецизионные декады сопротивления. Коробки сопротивления имеют шкалу декад для
    устанавливая точные значения, и обычно изготавливаются с точностью допусков около 1% или
    лучше. Они используются, когда вы должны варьировать значение сопротивления и точно знать его значение.
    Они , а не , способны выдерживать большой ток из-за их прецизионных катушек сопротивления.
    легко перегреваются, и их изоляция может расплавиться. Поэтому прецизионные коробки сопротивления должны
    никогда не используйте для управления большими токами
    . Обратитесь к каталогу производителя, чтобы определить
    ограничения всех компонентов схемы.

    Обычно каждая катушка блока сопротивления может непрерывно рассеивать не более одного ватта.Если бы такой ящик был установлен на значение один Ом, он мог бы потреблять не более одного ампера тока.
    и поэтому на его клеммы следует подавать не более одного вольта. Когда поле установлено на
    более высокие значения сопротивления, отдельные катушки соединены последовательно, поэтому
    превышает один ампер, но могут применяться и более высокие напряжения. При 100 Ом это все еще могло занять только
    100 вольт. Самая большая опасность при использовании этих ящиков состоит в том, чтобы по рассеянности сбросить циферблаты с
    от большего к меньшему без учета этих фактов и без предварительного
    расчеты.

    Еще одна опасность возникает, когда блок сопротивления установлен на ноль (что обычно безопасно для
    поле сопротивления), затем набрал, скажем, 0,1 Ом. Это может «поджарить» катушки с низким сопротивлением в
    коробка. Лучшая процедура — установить коробку на высокое значение сопротивления, обеспечивающее низкий ток,
    затем медленно снижайте его значение, внимательно наблюдая за показаниями счетчика.

    Проволочные реостаты, потенциометры и т. д. Проволочные реостаты (рис. 3)
    используется в физической лаборатории, когда нужно переменное сопротивление в сильноточной ветви
    схема.Они большие, чтобы эффективно рассеивать тепло в окружающую среду, и состоят из
    провод сопротивления, намотанный на изолирующий керамический цилиндр. Скользящий контакт можно перемещать
    на всю длину катушки. Символ цепи для них показан на рис. 1 и 2.

    Символ стрелки или указателя обозначает скользящий контакт.

    Зигзагообразный символ резистора почти уникален для США. В Европе и других частях
    мире символ резистора представляет собой простой прямоугольник, сплошной или открытый, часто с меткой его значения.
    напечатано внутри;

    Метка значения 2K8 означает 2.8 кОм, символ множителя К находится в позиции
    десятичной точки. Это хорошо читается, и десятичная точка не может потеряться.

    Реостаты имеют два важных применения:

    Рис. 3. Лабораторный реостат
    длиной около 1 фута.
    A и B являются терминалами на каждом конце.
    S — клемма для скользящего крана.

    (1) Переменный резистор (рис. 2).В этом приложении принято подключать
    скользящий отвод к одному концу резистора, закорачивая неиспользуемую часть провода сопротивления.
    На рис. 2 сопротивление между A и B увеличивается по мере того, как скользящий контакт C перемещается к
    правильно. На рис. 3 показано реальное устройство со скользящим контактом, обозначенным S.

    .

    Для приложений с очень высоким током или для ситуаций, когда требуется реостат с малым номиналом
    с гладким управлением используется угольный компрессионный реостат .Это
    набор углеродных блоков, разделенных металлическими полосами, которые действуют как теплорассеивающие ребра. Когда
    стек сжимается, его сопротивление уменьшается. Необходимо соблюдать осторожность с этими устройствами, чтобы обеспечить
    что блоки и ребра находятся на своем месте в V-образной канавке. Если один перекосится, он может треснуть
    когда применяется давление. Кроме того, не переворачивайте реостат вверх дном, когда давление ослаблено.
    в стеке, иначе все блоки и плавники могут выпасть, и вы будете играть в пикап.

    Рис. 4. Реостат, подключенный
    в качестве делителя потенциала.

    (2) Делитель потенциала (рис. 1 и 4). Клеммы А и В подключены к
    потенциальный источник, а скользящий контакт C «отводит» потенциал, который можно изменять от нуля до потенциала источника.

    Выходной потенциал снимается с клемм А и С (или С и В). Для этого приложения
    размер реостата обычно выбирают большим по сравнению с резистивной нагрузкой, которая будет
    быть подключен через выходные клеммы A и C.Кроме того, эта схема обычно используется только
    в случаях, когда ток на выходных клеммах мал. Это а не
    подходящий способ управления большим током.

    Рис. 5. Потенциометры. A (верхний ряд): слаботочные.
    B: Высокий ток. C: Маленькие горшки для печатных плат,
    с регулировкой отверткой.

    Можно было бы предположить, что если бы токи были достаточно малы, прецизионная калиброванная переменная
    таким образом можно было бы использовать резистор, чтобы получить калиброванный переменный потенциал.К сожалению, это
    нецелесообразно, когда на выходных клеммах A и C есть ток. Это связано с тем, что
    ток через левую часть реостата (от А до С) отличается от тока в правой
    часть (от C до B), и, следовательно, выходное напряжение не является простой функцией отвода сопротивления
    параметр. Однако эта методика может быть полезна в ситуациях, когда ток равен нулю
    на выходных клеммах, как в схемах сравнения напряжения.

    Меньшие версии реостата широко используются в электронных схемах, например, как
    регуляторы громкости и тембра на радиоприемниках и телевизорах.Их часто называют «горшками» (рис. 5).
    что является сокращением от «потенциометр». Они имеют резистивную проволочную катушку или полосу, согнутую дугой,
    соприкасается скользящим краном, прикрепленным к вращающемуся центральному валу.

    (3) Блоки сопротивления переменному току. Устройства, используемые в цепях переменного тока, не должны содержать
    индуктивный датчик. Поэтому резисторы с проволочной обмоткой, например, в коробках сопротивлений, должны быть
    намотаны неиндуктивно и заключены в экранирующие металлические коробки. Коробки сопротивления постоянному току, которые могут
    имеют катушки, намотанные индуктивно и помещенные в деревянные ящики, определенно не подходят для
    Работа переменного тока.

    Блоки сопротивления переменного тока

    часто имеют три выходных клеммы, одна из которых помечена как «высокая» (или окрашена
    красный), один помечен как «низкий» (или окрашен в черный цвет) и один помечен как «основной» (или окрашен в черный или зеленый цвет).
    Клемма «земля» подключена только к экранирующему металлическому корпусу
    инструмент. Может присутствовать неразъемная «заземляющая» перемычка, позволяющая легко подключать «низкий»
    терминал к «земляному» терминалу. «Низкий» терминал — это тот, который имеет наибольшую сумму
    паразитной емкости, измеренной по отношению к клемме заземления экрана.Если один из
    клеммы должны быть соединены с землей, это должна быть «низкая» клемма, тем самым исключая
    емкость. В любом случае компонент должен быть включен в цепь так, чтобы «низкий» вывод
    это тот, у которого кратчайший путь к земле.

    III. ЗАЗЕМЛЕНИЕ

    Студентов часто сбивает с толку термин «земля», и они спрашивают: «Как должна быть подключена эта цепь?»
    заземлены?» Термин «заземление» имеет несколько различных значений.

    Рис. 6. Наземные символы.

    (1) Общая основа. Это относится к проводу, токопроводящей полосе или
    проводящее шасси, которое служит общим опорным потенциалом для различных частей схемы.
    На принципиальных схемах этот символ может появляться во многих точках, и все эти точки
    понимаются как соединенные между собой, то есть между всеми ними имеется проводящая дорожка.При разводке такой цепи со схемы вы должны включить ту проводку
    дорожка.

    (2) Заземление шасси. Металлический ящик или корпус, в котором
    Схема размещена называется «шасси». Если эта коробка также служит общим электрическим
    заземляющий проводник, он называется «заземлением шасси».

    (3) Заземление. Провод или труба с низким сопротивлением, соединенные с
    металлический стержень, вбитый в землю, называется заземлителем.Его цель состоит в том, чтобы гарантировать, что
    потенциал заземленной части вашей цепи стабилизирован на потенциале земли. Будьте в курсе
    что заземление с недостаточно низким сопротивлением может «принимать» нежелательные
    электромагнитные воздействия. Это связано с тем, что наведенные токи в проводе создают потенциал на
    сопротивление провода. Поэтому короткие длинные тяжелые , низкое сопротивление
    провод лучше всего подходит для заземления, чтобы гарантировать, что наведенные напряжения будут небольшими.Иногда простуда-
    водопровод — хорошее заземление. Труба с горячей водой не является хорошим основанием для водонагревателя
    обычно прерывает электрическую связь с землей. Хорошее заземление также может служить в качестве защитного заземления, но правила электропроводки требуют, чтобы система защитного заземления была независимой.
    водопроводной системы.

    (4) Защитное заземление . Если вы прикоснетесь к предмету с другим потенциалом
    от вашего тела, вы можете получить удар током.Поэтому металлическое шасси цепи не должно
    позволяет достигать потенциалов, значительно отличающихся от потенциалов окружающей среды. Это
    почему открытые металлические поверхности приборов подключаются к заземлению через зеленый
    провода «защитного заземления» электропроводки здания. Земля представляет собой источник/приемник для
    электроны. Вы можете думать о Земле как об огромном конденсаторе бесконечной емкости, чей потенциал
    не меняется, даже когда ему дается или снимается большое количество заряда.В этом
    метод заземления заземление шасси также является заземлением, но часто недостаточно хорошим
    заземление в целях экранирования. [Очевидно, вам не нужна ситуация, когда небрежный
    сантехник может непреднамеренно нарушить электрическое защитное заземление.]

    (5) Экраны с заземлением . В цепях переменного тока, особенно
    на звуковых и радиочастотах может потребоваться электрическое экранирование всей цепи или ее части от электромагнитных излучений из окружающей среды.Любая цепь переменного тока излучает электромагнитные волны. Части цепи действуют как излучающие антенны.
    Другие цепи или части цепей могут выступать в качестве приемных антенн. Таким образом, сигналы могут быть
    «связанный», т. е. передаваемый из одной части цепи в другую часть. Муфта может быть
    индуктивный , емкостный или оба.

    Это излучение может попасть в цепь через индуктивную или емкостную связь с
    соединительные провода, катушки и конденсаторы, производящие «нежелательные» сигналы, смешанные с «полезными»
    те.

    Крупные металлические детали подвержены емкостной связи. Обычно это можно устранить
    путем помещения возмущающей цепи в полностью экранированную и заземленную металлическую коробку (фарадеевская
    клетка). Металлическая коробка шасси цепи может служить экраном для цепи, особенно если шасси также подключено к заземлению.

    Катушки проволоки, такие как обмотки трансформатора и катушки индуктивности, могут индуктивно соединяться
    к другим виткам проволоки.К сожалению, металлические листы не полностью экранируют магнитные поля. Один
    Мерой предосторожности против индуктивной связи между двумя катушками является ориентация катушек так, чтобы их оси
    находятся под прямым углом.

    Наиболее распространенное «нежелательное» радиационное «загрязнение» окружающей среды — это излучение с частотой 60 Гц.
    линии, которые также излучают гармоники на частоте 120 Гц и выше. Основная и первая гармоника
    являются самыми хлопотными. Близлежащие радио- и телевизионные станции могут вызвать этот тип
    также электромагнитное загрязнение.

    (6) Экранированные кабели . Если необходимо соединить несколько плат
    вместе лучше всего использовать экранированные кабели, в которых сигнальные провода находятся в пределах
    охватывающий металлическую оплетку «экран», соединенный с заземленными шасси.

    Рис. 7. Контуры заземления.

    (7) Контуры заземления . Когда несколько компонентов или число
    корпусов приборов соединены вместе, необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать контуров заземления.Инжир.
    7 показан плохой пример. В этой цепи слишком много путей заземления. Они образуют два физических
    «петли». Они действуют как индуктивные петли, в которых могут возникать наведенные токи из-за полей излучения.
    в окружающей среде. Если AB и CD являются экранами соединительных кабелей, они обеспечивают
    необходимые заземляющие соединения между тремя шасси. Поэтому два других провода EH,
    FH и GH должны быть удалены, чтобы устранить контуры заземления. [Схема на рис. 6 может иметь
    был результатом чрезмерно усердной попытки любителя приземлиться.] Этот момент важен для
    понимать при подключении компонентов высококачественной звуковой системы. это даже больше
    важно при подключении лабораторного оборудования для обнаружения очень слабых сигналов.

    Как правило, провод, идущий к заземлению, должен быть толстым проводом с низким сопротивлением.
    (или медная оплетка) и должен проходить по кратчайшему пути к земле. Близлежащая труба с холодной водой делает
    удобная точка заземления, как и тяжелая металлическая труба хорошей проводки здания
    система.Заземление подключается к той точке цепи, где «полезные» сигналы
    являются самыми слабыми, так как на входе «магнитного фонографа» аудиосистемы антенна
    вход радиоприемника или вход очень чувствительного измерителя.

    В лаборатории вы должны экспериментировать, чтобы определить, какая схема заземления лучше всего снижает
    «нежелательные» сигналы и шум. Иногда лучше всего заземлить рядом с точками слабого сигнала
    схема. Иногда лучше заземлить осциллограф (или другой детектор) на собственном входе.
    Джек.

    (8) Заземление в цепи . Несмотря на
    заземление шасси и экранирование, некоторое внешнее излучение попадает в цепь. Кроме того, части
    цепь может генерировать излучение, которое может емкостно или индуктивно связываться с другими частями
    цепь, где это не требуется. Трансформаторы, катушки и конденсаторы являются худшими нарушителями, но
    на радиочастотах даже соединительные провода могут вызывать проблемы.

    Источники питания с трансформаторами и выпрямителями должны быть экранированы от других частей.
    цепи.Силовой трансформатор часто имеет металлический экран вокруг него. Может быть даже
    металлический корпус вокруг всего блока питания. Некоторые конденсаторы, особенно электролитические,
    находятся в металлическом корпусе, который служит экраном, если корпус подключен к заземлению шасси. трубчатый
    Конденсаторы изготавливаются путем наматывания двух проводящих фольг с диэлектрическими листами между ними. Одна фольга
    оказывается «снаружи» другого. Вывод, соединенный с внешней фольгой, отмечен полосой на
    тот конец конденсатора.Это провод, который должен быть подключен к земле или через
    кратчайший путь к земле, поэтому внешняя фольга выполняет свою работу по экранированию остальной части
    конденсатор.

    IV. ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ:

    Безопасность
     Опасности
      Часто
       Может
        Убить

    Химические сухие ячейки различных типов подходят для многих из этих экспериментов. Имейте в виду, что все такие элементы имеют внутреннее сопротивление, которое мало в свежем элементе, но может значительно увеличиться в течение срока службы элемента.Это вызывает падение потенциала на клеммах ячейки. Таким образом, ячейка с напряжением на клеммах 1,5 вольта может иметь только 1,4 вольта или меньше после некоторого периода использования.

    В лаборатории также доступны коммерческие блоки питания со встроенным напряжением.
    регулирование, а также защита от перегрузки. Они отключаются при слишком большом токе или мощности.
    взятые из них, предотвращая повреждение блока питания. После отключения им может потребоваться период «охлаждения», прежде чем они начнут нормально работать.

    Любой источник питания, который подключается к электрической системе здания, обычно имеет часть своей схемы, подключенной к проводу заземления здания, ведущему к заземлению. Обычно у прибора с металлическим корпусом этот корпус подключается к заземляющему проводу здания. Иногда одна из его выходных клемм будет внутренне соединена с той же землей, и если это так, этот факт обычно будет обозначаться символом «заземления» на этой клемме, обычно клемме с черным или зеленым кодом.Вы должны знать об этом, чтобы избежать соединения нескольких таких приборов таким образом, что это может привести к нежелательным и потенциально опасным «коротким замыканиям».

    Бывают ситуации, когда может возникнуть необходимость в «отказе» от защитного заземления в такой системе, особенно при совместном использовании нескольких таких приборов. Возможны два пути.

    1. Изолируйте прибор от системы заземления здания с помощью изолирующего трансформатора.
    2. «Поднимите» землю с помощью адаптера шнура питания, который прерывает путь провода заземления прибора.

    Во втором случае знайте, что вы делаете и осознайте, что вы нарушили функцию электробезопасности прибора, и примите соответствующие меры предосторожности, чтобы не повредить себе или цепи.

    НИКОГДА , ни при каких обстоятельствах не отрезайте предохранительный штырь разъема питания прибора. Другие люди, использующие инструмент, не будут довольны и могут подвергнуться риску. Если электрические розетки на вашем рабочем месте относятся к старому типу и не подходят к более новым заземляющим вилкам, замените их современными розетками и убедитесь, что они действительно правильно подключены к системе заземления здания (зеленый провод или металлический провод). труба куртки).

    V. ИЗМЕРЕНИЯ С МЕТРАМИ:

    Рис. 8. Гальванометр, с 3 дюймами
    диаметр лица. У них обычно
    точность 2% от полного показания шкалы.

    Как пользоваться вольтметрами и амперметрами:

    Хороший вольтметр имеет очень высокое сопротивление, часто мегаомы. При правильном подключении
    через элемент цепи вольтметр не отводит большую часть тока цепи через
    сам.Поэтому токи и потенциалы, существующие в цепи, не сильно изменяются при
    процесс измерения.

    Идеальный амперметр имеет очень низкое сопротивление. Когда он подключен правильно ,
    последовательно с элементом цепи, он не добавляет значительного сопротивления цепи. Следовательно
    существующие в цепи токи и потенциалы сильно не изменяются. К сожалению, большинство
    амперметры не близки к идеалу, и делают переделав схему.

    Когда амперметр неправильно подключен, параллельно
    с элементом цепи
    А его низкое сопротивление позволяет отводить значительный ток
    через счетчик, что может привести к повреждению счетчика или цепи. Даже если ток находится в пределах
    диапазона счетчика, текущее показание счетчика, полученное в результате этого неправильного подключения,
    бесполезна для экспериментатора

    Когда вольтметр неправильно подключен, последовательно
    с
    элементом цепи его высокое сопротивление (по сравнению с сопротивлением цепи) ограничивает
    ток в этой ветви цепи до очень низкого значения.Это изменяет токи и потенциалы
    цепи от их первоначальных значений. Счетчик обычно не повреждается и показывает
    напряжение очень близкое к нулю. В редких случаях измененные токи и потенциалы в
    цепь может повредить компонент цепи.

    На рис. 9 показано правильное подключение вольтметра. Вольтметр измеряет потенциал на
    резистор А.

    На рис. 10 показано правильное подключение амперметра. Амперметр измеряет силу тока в
    резистор А.Для этого была разорвана (разрезана или отпаяна) цепь рядом с резистором А и
    амперметр, включенный в разрыв, последовательно с резистором. Поэтому весь ток в А
    также должен пройти через амперметр. Измерение также могло быть выполнено путем разрыва
    цепь слева от резистора А, так как по закону Кирхгофа ток в резисторе равен
    такой же, как ток из него, и, конечно, такой же, как ток через него. Электрический ток
    в B равно , а не , равному току в A, однако, потому что A и B равны , а не
    последовательно.

    Обратите внимание на полярность проводов измерительного щупа относительно полярности батареи
    схема. Соединения, показанные выше, являются правильными.

    Измерение потенциала в цепи.

    Рис. 9. Измерение вольтметром потенциала
    на резисторе А.

    Как видно из вышеизложенного, измерение потенциалов в цепи несложно.
    Достаточно лишь прикоснуться щупами вольтметра к соответствующим точкам цепи.Не нужно
    разорвите любые соединения или даже навсегда закрепите выводы вольтметра. Нужно позаботиться о том, чтобы
    щупы вольтметра обеспечивают надежное электрическое соединение. Небольшие зажимы или крючки на концах зонда
    помогают временно закрепить датчик на месте, чтобы он не упал.

    Измерение тока в цепи.

    По возможности старайтесь найти способ, не требующий взлома цепи. Если
    нужно мерить ток в ветке, а в той ветке стоит резистор с явно
    отмеченное значение, измерьте потенциал на нем и используйте I = V/R для расчета тока.Когда
    при устранении неисправности неисправной цепи внимательно осмотрите резистор, чтобы убедиться, что на нем нет признаков
    повреждений: сгоревшая или обугленная изоляция, оборванные выводы, даже задымленный налет на цепи
    плата под резистором, любая из которых может указывать на то, что резистор неисправен.

    Рис. 10. Измерение амперметром тока
    через резистор A.

    ток в любой ветви, используя только измерение вольтметра.Устранение неполадок в цепи
    почти полностью сводится к измерениям вольтметром. Принципиальные схемы обычно показывают потенциал
    ценности на многих развязках в помощь военнослужащему; лишь изредка вы видите текущее значение
    данный.

    Когда вы должны взломать ветвь цепи, отпаять (или перерезать) провод и поднять
    Достаточно просто подключить провода амперметра.

    В цепях AC ток можно измерять с помощью индуктивного датчика и
    Амперметр переменного тока.Этот зонд закрепляется вокруг провода с током и реагирует на изменение
    электромагнитное поле вокруг него.

    Измерение сопротивления в цепи.

    Если подозревается неисправность резистора, измерьте потенциал на нем. Если этот потенциал
    слишком высок или слишком низок для нормальных условий, ожидаемых в цепи, резистор может
    быть неисправным (закороченным или открытым). Большинство отказов резисторов носят катастрофический характер: резистор выходит из строя.
    быть разомкнутым (бесконечное сопротивление) или закороченным (нулевое сопротивление) — редко лишь небольшое изменение
    сопротивление.

    Отказ резистора, особенно закороченного резистора, может быть результатом (или причиной) отказа
    другой компонент поблизости. Замена резистора может привести к немедленному выходу из строя
    новый.

    В редких случаях, когда вам необходимо измерить сопротивление резистора в цепи, лучше всего
    план действий состоит в том, чтобы отключить все питание от цепи, затем отключить один конец резистора
    и используйте хороший омметр для измерения.

    Конечно, поскольку вы все равно должны «взломать» цепь, вы можете измерить ток
    в своей ветви, и потенциал через нее.Но это именно то, что делает омметр. Кроме,
    если схема неисправна, так что «перегорел» резистор, она будет представлять ненормально
    большой ток на амперметр. Поэтому, если вы используете амперметр в неисправной цепи, убедитесь, что
    для начала установите амперметр на сильноточный диапазон.

    Когда вам нужно измерить сопротивление подозрительного компонента в цепи, и вы можете
    найти хороший резистор последовательно с ним, измерить потенциал на хорошем резисторе, а затем
    измерить потенциал на «подозрительном» компоненте.Рассчитайте сопротивление «подозреваемого»
    компонент, использующий тот факт, что, находясь последовательно, они имеют одинаковый ток.

    Одной из причин избегать измерений амперметром является тот факт, что легкодоступные амперметры
    редко даже близки к идеальным (незначительное сопротивление по сравнению с сопротивлением цепи). Вольтметры
    гораздо ближе к идеалу (очень высокое сопротивление по сравнению с сопротивлением цепи). Поэтому
    измерение амперметром изменяет токи и потенциалы в цепи гораздо сильнее, чем вольтметр
    измерение.

    VI. ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ:

    Рис. 11. Подключение реверсивного переключателя
    .
    Рис. 12. Реверсивный переключатель, упрощенная схема
    .

    Часто требуется быстро поменять местами два провода в цепи. А заднего хода
    коммутатор
    делает свое дело. На рис. 11 показано, как двухполюсный рубильник на два направления может
    быть подключен для работы в качестве переключателя изменения полярности.Очевидно, что обозначения входа и выхода
    можно поменять местами.

    На рис. 12 показана та же электрическая проводка, но в более
    понимать. Два подвижных «ножа» (стрелки на схеме) жестко связаны
    изолирующую планку (пунктирная линия) и могут поворачиваться вместе из положения A в положение B. Два провода пересекаются
    соедините клеммы с 1 по 6 и с 2 по 5. В положении переключателя A клемма 1 соединяется с клеммой 3.
    и 2 соединяется с 4. В положении B клемма 1 соединяется с 4, а 2 соединяется с 3.Нет внешнего
    подключения выполняются к клеммам 5 и 6.

    В цепях электропроводки дома используется такой переключатель, когда более двух тумблеров должны управлять
    такая же лампочка. Такие выключатели продаются с необходимыми перекрестными соединениями целиком.
    внутри и имеют только четыре доступных винтовых клеммы, 1, 2, 3 и 4 сверху. Это называется
    «трехходовой» переключатель.

    VII. СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРОВОДОВ:

    #20 Медь 3.33 x 10 -4 Ом/фут = 9,57 x 10 -4 Ом/метр

    #18 Медь 2,09 x 10 -4 Ом/фут = 6,86 x 10 -4 Ом/метр


    Текст и диаграммы © Дональд Э. Симанек, 1995, 2004.

    Расчет сопротивления заземляющего электрода одиночного стержня – Принципы проектирования и испытания заземляющего электрода

    Понимание расчета сопротивления заземляющего электрода одиночного стержня и его связи с конструкцией системы заземляющего электрода является ключом к пониманию фундаментальных принципов проектирования, измерения и расчетов сопротивления заземления и удельного сопротивления грунта.Нижеследующее является первой частью наших принципов проектирования и испытаний заземляющих электродов, состоящих из четырех частей, которые основаны на нашем официальном документе «Принципы проектирования и испытания заземляющих электродов». Вы можете скачать полный технический документ здесь.

    1. Теория оболочки
    2. Удельное сопротивление почвы и измерение
    3. Расчет сопротивления заземляющего электрода одиночного стержня
    4. Измерение сопротивления электрода

    Расчет сопротивления заземляющего электрода одиночного стержня

    Сопротивление заземления можно рассчитать с помощью эмпирических формул, номограмм или программного обеспечения.

    Примеры доступных для использования формул содержатся в стандарте молниезащиты AS1768, Приложение C. Приведенные ниже формулы, извлеченные из AS1768, являются двумя наиболее часто используемыми.

    1. Одиночный вертикальный стержень длиной L и диаметром d метра, вершина стержня на уровне поверхности:

    Где

    R = сопротивление, Ом

    ρ = удельное сопротивление грунта в Ом-метрах

    L = длина заземляющего электрода под землей, в метрах

    d = диаметр заземляющего электрода в метрах

    Примечание. Уравнение обычно называют «модифицированной формулой Дуайта».

    2. Прямой горизонтальный провод длиной L и диаметром d метра, на поверхности:

    Для тонкого полосового заземлителя диаметр можно заменить полушириной полосы.

    Традиционно программы могли выполнять двухслойные модели удельного сопротивления грунта. Это означает, что измеренное сопротивление должно быть усреднено до двух значений с соответствующими глубинами. Современное программное обеспечение может принимать в качестве входных данных многослойные значения удельного сопротивления.

    На самом деле реальная ценность программного обеспечения заключается не столько в вычислении значений сопротивления для одного или нескольких электродов, сколько в том, что это можно легко сделать с помощью формул. Однако они могут быть эффективными при расчете сопротивления нескольких заземляющих электродов, шагового напряжения и напряжения прикосновения, а также при моделировании подачи тока короткого замыкания.

    Другой способ расчета сопротивления одиночного заземляющего стержня, когда известны размеры и удельное сопротивление, — с помощью номограмм. В примере на Рисунке 1 заземляющий стержень длиной 7 м и диаметром 10 мм создаст сопротивление, равное 7.6 Ом, если показания четырехточечного теста Веннера равны 1 Ом.

    Рисунок 1: Номограмма для расчета сопротивления одиночного заземляющего стержня

    Расчет сопротивления заземляющего электрода нескольких заземляющих стержней

    При параллельном использовании заземляющих стержней сначала может показаться, что сопротивление можно рассчитать по простой формуле 1/R = 1/R1+ 1/R2+ 1/R3…

    Однако при более внимательном рассмотрении теории оболочек, обсуждавшейся ранее, становится очевидным, что расстояние между заземляющими стержнями может иметь некоторое влияние на комбинированное сопротивление.Это связано с тем, что полусферические оболочки каждого из электродов будут перекрывать друг друга, и площадь перекрытия необходимо компенсировать. В крайнем случае, если два электрода наложены друг на друга, размер предлагаемой ими оболочки будет аналогичен оболочке, предлагаемой одним электродом. То есть сопротивление двух электродов будет аналогично сопротивлению одного электрода, если они будут установлены совсем рядом.

    Эмпирические правила и коэффициенты использования используются в повседневных расчетах для быстрого расчета параллельных сопротивлений без чрезмерного анализа.

    Например, когда два электрода размещены на расстоянии одной длины электрода, достигается 85-процентное использование их параллельного сопротивления. Когда эти электроды разнесены на два электрода, достигается 92-процентное использование. Иногда на практике используется эмпирическое правило, согласно которому расстояние между электродами должно быть как минимум в два раза больше глубины электрода, исходя из этого использования.

    До появления программного обеспечения для проведения расчетов использование номограмм было общепринятым методом расчета сопротивления нескольких заземляющих стержней.Нет никаких причин, по которым их нельзя использовать сегодня для быстрых расчетов.

    Рисунок 2: Параллельные заземляющие стержни

    На рис. 3 показана номограмма, которую можно использовать для проектирования системы с несколькими электродами, если сопротивление одного электрода известно путем расчета или измерения.

    Расчет сопротивления электрода для системы с несколькими заземляющими стержнями является тривиальной задачей при использовании современного программного обеспечения. По сути, это вопрос ввода удельного сопротивления грунта, размеров электродов и размера сетки, и он выдает число без лишней суеты.

    Рисунок 3: Сопротивление заземления нескольких заземляющих стержней

    Загрузите информационный документ «Принципы проектирования и тестирования заземляющих электродов nVent ERICO»

    Загрузите приведенный ниже информационный документ, в котором излагаются основные принципы проектирования заземлителей, измерений и расчетов сопротивления заземления и удельного сопротивления грунта. послужат основой для понимания существующих практик заземления и послужат ориентиром для инженера, пытающегося понять суть конструкции заземляющего электрода.

    Скачать информационный документ

    Инженеры-электрики: ваш источник новостей и советов по электротехнике

    Будьте в курсе новых тенденций, советов и информации, подписавшись на блог nVent ERICO. Наши эксперты по электротехнике и продуктам регулярно публикуют новую информацию, а также курируют лучшие ресурсы, публикуя подобные публикации.

    4 Важные методы проверки сопротивления заземления

    Трехточечный метод является наиболее тщательным и надежным методом проверки; используется для измерения сопротивления заземления установленного заземляющего электрода.

    Способность правильно измерять сопротивление заземления имеет важное значение для предотвращения дорогостоящих простоев из-за перерывов в обслуживании, вызванных плохим заземлением.

    Процедуры проверки сопротивления заземления указаны в стандарте IEEE № 81. Ниже описаны четыре наиболее распространенных метода испытания сопротивления заземления, используемых техниками-испытателями:

    2-точечный метод (мертвая земля)

    В местах, где установка заземляющих стержней нецелесообразна, можно использовать двухточечный метод.

    С помощью этого метода сопротивление двух последовательно соединенных электродов измеряется путем подключения клемм P1 и C1 к испытуемому заземляющему электроду; P2 и C2 подключаются к отдельной цельнометаллической точке заземления (как водопроводная труба или строительная сталь).

    Метод мертвого заземления является самым простым способом получения показаний сопротивления заземления, но он не так точен, как трехточечный метод, и его следует использовать только в крайнем случае. Он наиболее эффективен для быстрой проверки соединений и проводников между точками соединения. .

    Примечание: Испытываемый заземляющий электрод должен находиться достаточно далеко от вторичной точки заземления, чтобы быть вне сферы ее влияния для получения точных показаний.

    Двухточечный метод наиболее эффективен для быстрой проверки соединений и проводников между точками соединения. Фото: TestGuy.


    3-точечный метод (падение потенциала)

    Трехточечный метод является наиболее тщательным и надежным методом испытаний; используется для измерения сопротивления заземления установленного заземляющего электрода.

    Стандартом, используемым в качестве эталона для испытаний на падение потенциала, является стандарт IEEE 81: Руководство по измерению удельного сопротивления земли, импеданса земли и потенциалов поверхности земли в системе заземления.

    При использовании четырехконтактного тестера клеммы P1 и C1 на приборе перемыкаются и подключаются к тестируемому электроду заземления, в то время как эталонный стержень C2 вбивается в землю прямо как можно дальше от тестируемого электрода. Затем потенциальный эталон P2 вбивается в землю в заданном количестве точек, примерно по прямой линии между C1 и C2.Показания сопротивления регистрируются для каждой точки P2.

    Метод испытания на падение потенциала. Кредит Фотографии: Меггер

    Измерения нанесены на график зависимости сопротивления от расстояния. Правильное сопротивление заземления считывается из кривой для расстояния, которое составляет примерно 62% от общего расстояния между C1 и C2. Существует три основных типа метода падения потенциала:

    • Полное падение потенциала: Проводится ряд испытаний в различных интервалах P и строится полная кривая сопротивления.
    • Упрощенное падение потенциала: Выполняются три измерения на определенных расстояниях P, и для определения сопротивления используются математические расчеты.
    • 61.8 Правило: Одно измерение выполняется с P на расстоянии 61,8% (62%) расстояния между C1 и C2.

    Примечание. Испытание на падение потенциала и его модификации — единственный метод наземных испытаний, соответствующий стандарту IEEE 81.


    4-точечный метод

    Этот метод чаще всего используется для измерения удельного сопротивления грунта , что важно при проектировании систем электрического заземления.В этом методе четыре электрода небольшого размера вбиваются в землю на одинаковую глубину и на одинаковом расстоянии друг от друга — по прямой — и проводится измерение.

    Количество влаги и содержание солей в грунте коренным образом влияет на его удельное сопротивление. На измерения удельного сопротивления почвы также будут влиять существующие поблизости заземленные электроды. Заглубленные проводящие объекты, соприкасающиеся с почвой, могут сделать показания недействительными, если они находятся достаточно близко, чтобы изменить схему протекания испытательного тока. Это особенно верно для больших или длинных объектов.

    Четырехконтактный метод Веннера, как показано на рисунке выше, является наиболее часто используемым методом измерения удельного сопротивления грунта. Фото: Викимедиа


    Накладной метод

    Метод клещей уникален тем, что позволяет измерять сопротивление без отключения системы заземления. Это быстро и просто, а также включает в себя измерение сопротивления соединения с землей и заземления.

    Метод клещей уникален тем, что позволяет измерять сопротивление без отключения системы заземления.Кредит Фотографии: AEMC

    Измерения выполняются путем «зажима» тестера вокруг тестируемого заземляющего электрода, аналогично тому, как вы измеряете ток мультиметровыми токоизмерительными клещами.

    Тестер подает известное напряжение без прямого электрического соединения через передающую катушку и измеряет ток через приемную катушку. Испытание проводится на высокой частоте, чтобы трансформаторы были как можно меньше и практичнее.

    Для того, чтобы метод с зажимом был эффективным, должна быть установлена ​​полная цепь заземления.Тестер измеряет полный путь сопротивления (контур), по которому проходит сигнал. Все элементы контура измеряются последовательно. Оператору важно понимать ограничения метода испытаний, чтобы он/она не злоупотребляли прибором и не получали ошибочных или вводящих в заблуждение показаний.

    Некоторые ограничения метода наложения зажимов включают:

    1. эффективен только в ситуациях с несколькими параллельными заземлениями.
    2. не может использоваться на изолированных основаниях, не применяется для проверки установки или ввода в эксплуатацию новых объектов.
    3. нельзя использовать, если существует альтернативный возврат с более низким сопротивлением, не связанный с почвой, например, с сотовыми вышками или подстанциями.
    4. результатов надо принять на «веру».

    Каталожные номера

    Комментарии

    Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.

    курсов PDH онлайн. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

    «Мне нравится широта ваших курсов HVAC; не только экологичность или энергосбережение

    курсы.»

     

     

    Рассел Бейли, ЧП

    Нью-Йорк

    «Это укрепило мои текущие знания и в дополнение научило меня нескольким новым вещам

    для раскрытия мне новых источников

    информации.»

     

    Стивен Дедак, ЧП

    Нью-Джерси

    «Материал был очень информативным и организованным.Я многому научился, и они были

    .

    очень быстро отвечают на вопросы.

    Это было на высшем уровне. Будет использоваться

    еще раз. Спасибо.»

    Блэр Хейворд, ЧП

    Альберта, Канада

    «Веб-сайт прост в использовании. Хорошо организован. Я обязательно воспользуюсь вашими услугами снова.

    Я передам вашу компанию

    имя другим на работе.»

     

    Рой Пфлейдерер, ЧП

    Нью-Йорк

    «Справочный материал был превосходным, и курс был очень информативным, тем более, что я думал, что уже знаком

    с деталями Канзас

    Авария в городе Хаятт.»

    Майкл Морган, ЧП

    Техас

    «Мне очень нравится ваша бизнес-модель.Мне нравится, что я могу просмотреть текст перед покупкой. Я нашел класс

    информативный и полезный

    на моей работе.»

    Уильям Сенкевич, Ч.Е.

    Флорида

    «У вас отличный выбор курсов и очень информативные статьи. Вам

    — лучшее, что я нашел.»

     

     

    Рассел Смит, П.Е.

    Пенсильвания

    «Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, предоставляя время для просмотра

    материал.»

     

    Хесус Сьерра, ЧП

    Калифорния

    «Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы. На самом деле,

    человек узнает больше

    от сбоев.»

     

    Джон Скондрас, ЧП

    Пенсильвания

    «Курс был хорошо составлен, и использование тематических исследований является эффективным

    способ обучения.»

     

     

    Джек Лундберг, ЧП

    Висконсин

    «Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы, т. е. позволяете

    студент для ознакомления с курсом

    материал перед оплатой и

    получение викторины.»

    Арвин Свангер, ЧП

    Вирджиния

    «Спасибо, что предложили все эти замечательные курсы. Я, конечно, выучил и

    очень понравилось.»

     

     

    Мехди Рахими, ЧП

    Нью-Йорк

    «Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска и

    подключение к Интернету

    курсы.»

    Уильям Валериоти, ЧП

    Техас

    «Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. Курс был легким для понимания. Фотографии в основном давали хорошее представление о

    обсуждаемые темы.»

     

    Майкл Райан, ЧП

    Пенсильвания

    «Именно то, что я искал. Нужен 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

     

     

     

    Джеральд Нотт, ЧП

    Нью-Джерси

    «Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых кредитов PDH. Это был

    .

    информативно, выгодно и экономично.

    Очень рекомендую

    всем инженерам.»

    Джеймс Шурелл, ЧП

    Огайо

    «Я ценю, что вопросы «реального мира» и имеют отношение к моей практике, и

    не основан на каком-то непонятном разделе

    законов, которые не применяются

    до «обычная» практика.»

    Марк Каноник, ЧП

    Нью-Йорк

    «Отличный опыт! Я многому научился, чтобы использовать его в своем медицинском устройстве

    организация.»

     

     

    Иван Харлан, ЧП

    Теннесси

    «Материал курса имеет хорошее содержание, не слишком математический, с хорошим акцентом на практическое применение технологий.»

     

     

    Юджин Бойл, П.Е.

    Калифорния

    «Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо представлена,

    а онлайн формат был очень

    доступно и просто до

    использовать. Большое спасибо.»

    Патрисия Адамс, ЧП

    Канзас

    «Отличный способ добиться соответствия непрерывному обучению PE в рамках временных ограничений лицензиата.»

     

     

    Джозеф Фриссора, ЧП

    Нью-Джерси

    «Должен признаться, я действительно многому научился. Распечатанная викторина помогает во время

    просмотр текстового материала. я

    также оценил просмотр

    предоставлены фактические случаи.»

    Жаклин Брукс, ЧП

    Флорида

    «Документ Общие ошибки ADA в проектировании помещений очень полезен.

    тест действительно требовал исследования в

    документ но ответы были

    всегда в наличии.»

    Гарольд Катлер, ЧП

    Массачусетс

    «Это было эффективное использование моего времени. Спасибо за разнообразие выбора

    в дорожной технике, который мне нужен

    для выполнения требований

    Сертификация PTOE.»

    Джозеф Гилрой, ЧП

    Иллинойс

    «Очень удобный и доступный способ заработать CEU для выполнения моих требований в штате Делавэр.»

     

     

    Ричард Роудс, ЧП

    Мэриленд

    «Узнал много нового о защитном заземлении. До сих пор все курсы, которые я проходил, были отличными.

    Надеюсь увидеть больше 40%

    курсы со скидкой.»

     

    Кристина Николас, ЧП

    Нью-Йорк

    «Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду дополнительных

    курсы. Процесс прост, и

    намного эффективнее, чем

    необходимость путешествовать.»

    Деннис Мейер, ЧП

    Айдахо

    «Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов

    Инженеры для приобретения блоков PDH

    в любое время.Очень удобно.»

     

    Пол Абелла, ЧП

    Аризона

    «Пока все было отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня не так много

    пора искать куда

    получить мои кредиты от.»

     

    Кристен Фаррелл, ЧП

    Висконсин

    «Это было очень информативно и поучительно.Легко понять с иллюстрациями

    и графики; определенно делает его

    легче впитывать все

    теории.»

    Виктор Окампо, инженер.

    Альберта, Канада

    «Хороший обзор принципов полупроводников. Мне понравилось проходить курс по телефону

    .

    мой собственный темп во время моего утра

    метро

    на работу.»

    Клиффорд Гринблатт, ЧП

    Мэриленд

    «Просто найти интересные курсы, скачать документы и получить

    викторина. Я бы очень рекомендую

    вам в любой PE при необходимости

    Устройства CE.»

    Марк Хардкасл, ЧП

    Миссури

    «Очень хороший выбор тем во многих областях техники.»

     

     

     

    Рэндалл Дрейлинг, ЧП

    Миссури

    «Я заново узнал то, что забыл. Я также рад принести финансовую выгоду

    от ваш рекламный адрес электронной почты который

    сниженная цена

    на 40%.»

    Конрадо Касем, П.Е.

    Теннесси

    «Отличный курс по разумной цене. Буду пользоваться вашими услугами в будущем.»

     

     

     

    Чарльз Флейшер, ЧП

    Нью-Йорк

    «Это был хороший тест, и он фактически показал, что я прочитал профессиональную этику

    Коды

    и Нью-Мексико

    правила.»

     

    Брун Гильберт, П.Е.

    Калифорния

    «Мне очень понравились занятия. Они стоили времени и усилий.»

     

     

     

    Дэвид Рейнольдс, ЧП

    Канзас

    «Очень доволен качеством тестовых документов. Будет использовать CEDengineerng

    при необходимости дополнительного

    Сертификация

     

    Томас Каппеллин, П.Е.

    Иллинойс

    «У меня истек срок действия курса, но вы все равно выполнили обязательство и дали

    мне то, за что я заплатил — много

    спасибо!»

     

    Джефф Ханслик, ЧП

    Оклахома

    «CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы

    для инженера.»

     

     

    Майк Зайдл, П.Е.

    Небраска

    «Курс был по разумной цене, а материал был кратким и

    в хорошем состоянии.»

     

     

    Глен Шварц, ЧП

    Нью-Джерси

    «Вопросы соответствовали урокам, а материал урока

    хороший справочный материал

    для дизайна под дерево.»

     

    Брайан Адамс, П.Е.

    Миннесота

    «Отлично, я смог получить полезную информацию с помощью простого телефонного звонка.»

     

     

     

    Роберт Велнер, ЧП

    Нью-Йорк

    «У меня был большой опыт работы над проектом «Прибрежное строительство — проектирование»

    Корпус Курс и

    очень рекомендую.»

     

    Денис Солано, ЧП

    Флорида

    «Очень четкий, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики штата Нью-Джерси были очень

    прекрасно приготовлено.»

     

     

    Юджин Брэкбилл, ЧП

    Коннектикут

    «Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на

    обзор везде и

    когда угодно.»

     

    Тим Чиддикс, ЧП

    Колорадо

    «Отлично! Широкий выбор тем на выбор.»

     

     

     

    Уильям Бараттино, ЧП

    Вирджиния

    «Процесс прямой, никакой чепухи. Хороший опыт.»

     

     

     

    Тайрон Бааш, П.Е.

    Иллинойс

    «Вопросы на экзамене были пробными и демонстрировали понимание

    материала. Тщательный

    и полный».

     

    Майкл Тобин, ЧП

    Аризона

    «Это мой второй курс, и мне понравилось то, что курс предложил мне, что

    поможет в моей линии

    работы.»

     

    Рики Хефлин, ЧП

    Оклахома

    «Очень быстрая и простая навигация. Я определенно воспользуюсь этим сайтом снова.»

     

     

     

    Анджела Уотсон, ЧП

    Монтана

    «Прост в исполнении. Никаких недоразумений при подходе к сдаче теста или записи сертификата.»

     

     

     

    Кеннет Пейдж, П.Е.

    Мэриленд

    «Это был отличный источник информации о нагревании воды с помощью солнечной энергии. Информативный

    и отличное освежение.»

     

     

    Луан Мане, ЧП

    Коннетикут

    «Мне нравится подход к подписке и возможности читать материалы в автономном режиме, а затем

    вернись, чтобы пройти тест.»

     

     

    Алекс Млсна, П.Е.

    Индиана

    «Я оценил количество информации, предоставленной для класса. Я знаю

    это вся информация, которую я могу

    использование в реальных жизненных ситуациях.»

     

    Натали Дерингер, ЧП

    Южная Дакота

    «Материалы обзора и образец теста были достаточно подробными, чтобы я мог

    успешно завершено

    курс.»

     

    Ира Бродская, ЧП

    Нью-Джерси

    «Веб-сайт прост в использовании, вы можете скачать материал для изучения, а затем вернуться

    и пройди тест. Очень

    удобный а на моем

    собственное расписание

    Майкл Гладд, ЧП

    Грузия

    «Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

     

     

     

    Деннис Фундзак, ЧП

    Огайо

    «Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

    сертификат

    . Спасибо за создание

    процесс простой.»

     

    Фред Шайбе, ЧП

    Висконсин

    «Положительный опыт.Быстро нашел подходящий мне курс и закончил

    PDH за один час в

    один час.»

     

    Стив Торкилдсон, ЧП

    Южная Каролина

    «Мне понравилась возможность загрузки документов для ознакомления с содержанием

    и пригодность до

    наличие для оплаты

    материал

    Ричард Ваймеленберг, ЧП

    Мэриленд

    «Это хорошее пособие по ЭЭ для инженеров, не являющихся электриками.»

     

     

     

    Дуглас Стаффорд, ЧП

    Техас

    «Всегда есть место для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

    процесс, которому требуется

    улучшение.»

     

    Томас Сталкап, ЧП

    Арканзас

    «Мне очень нравится удобство прохождения викторины онлайн и получения немедленного

    Сертификат

     

     

    Марлен Делани, ЧП

    Иллинойс

    «Обучающие модули CEDengineering — очень удобный способ доступа к информации по

    многие различные технические области снаружи

    по собственной специализации без

    необходимость путешествовать.»

    Гектор Герреро, ЧП

    Грузия

    Что такое проверка сопротивления шлейфа? – М.В.Организинг

    Что такое проверка сопротивления контура?

    Тестер сопротивления контура представляет собой портативный электронный прибор для измерения сопротивления экранов электронных кабелей, установленных в самолетах, не требующий отсоединения кабелей. Он состоит из трех элементов: соединителей, соединительных зондов и узла прибора.

    Как найти сопротивление петли?

    Последовательная цепь — это цепь, состоящая из одного контура, и вычислить сопротивление в последовательной цепи несложно.Если в цепи три компонента и сопротивление каждого из них равно 4 Ом, то общее сопротивление цепи равно 4+4+4, что равно 12 Ом.

    Как работает тестер шлейфов?

    Тестеры контуров

    используются для измерения импеданса контура замыкания на землю и определения предполагаемых токов замыкания. Первоначально тестеры контуров использовали сильноточную нагрузку для измерения падения напряжения на источнике питания и измерения импеданса источника.

    Что такое хорошее показание контура заземления?

    Общепринято, что если измеренное полное сопротивление контура замыкания на землю цепи не превышает 80% соответствующего предела, указанного в BS 7671, можно ожидать, что полное сопротивление будет достаточно низким в условиях замыкания на землю, чтобы соответствовать соответствующему пределу. указан в BS 7671, а для защитного устройства …

    В чем разница между петлей и сеткой?

    Петля и сетка являются частью цепи.Петля — это любой замкнутый путь в цепи, где ни один узел не встречается ни разу. Сетка — это замкнутый путь во время цепи без других путей внутри него. Цикл обнаруживается во время цикла с уникальными узлами, которые не являются узлами, повторяющимися более одного раза.

    По какой формуле рассчитывается петля?

    Чтобы записать уравнение цикла, вы выбираете начальную точку, а затем проходите цикл в одном направлении, пока не вернетесь в начальную точку. Когда вы скрещиваете батареи и резисторы, записывайте каждое изменение напряжения.Сложите эти коэффициенты усиления и потери по напряжению и установите их равными нулю.

    Какие методы используются в цикле?

    Ниже приведены различные методы создания циклов в Java с использованием различных циклов.

    • для петли. Цикл for содержит инициализацию, условие и приращение/уменьшение в одной строке.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *