Закрыть

Проект заземления здания – Проект заземления, расчёт защитного контура, пример расчёта сопротивления

Содержание

Проект заземления, расчёт защитного контура, пример расчёта сопротивления

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.

electriksan-rostov.ru

Проект заземления

Проект заземления по России реализует компания «ИНТЕХ» (Москва). Чтобы получить КП на проект заземления, позвоните по телефону: +7(495) 118-27-34. Отправить заявку

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.

Наши преимущества:

10

10 лет стабильной и успешной работы

500

Выполнено более 500 000 м2

Почему у нас лучшая цена?

24

Минимальные сроки

100

100% контроль качества

5

5 лет гарантии на выполненные работы

1500

1500 м2 площадь собственных складских помещений

Необходимость организации системы заземления оговаривается в нормативах ГОСТа, а также в положениях ПУЭ. В этих законодательных актах говорится о том, что не создавать искусственное заземление можно только в том случае, если электрическая система будет подключена к элементам естественного заземления, которые по своим техническим характеристикам полностью удовлетворяют требования правил устройства и эксплуатации электроустановок.

Почему проектируют искусственное заземление

Искусственное заземление необходимо во всех ситуациях, когда дом невозможно подключить к естественному заземлению, чтобы полностью обезопасить пользователей от поражения электрическим током. К сожалению, очень редко на объектах собственников находятся металлические элементы, которые можно использовать в качестве естественных заземлителей, потому владельцам приходится заказывать проектирование искусственных систем.

Для разработки функциональных систем безопасности, схем проводки в загородных домах, проектировщики должны обладать высокой квалификацией и продолжительным опытом работы в сфере электроснабжения. Составить проект заземления очень сложно, так как для этого требуется проведение профессиональных расчетов, в ходе которых должны быть определены технические характеристики системы безопасности.

К счастью, для владельцев частных домов проектирование и монтаж заземлительных систем не требует серьезного финансирования. Проектирование заземления может осуществляться одновременно с разработкой проекта электроснабжения частного дома, что сэкономит немало денег и времени собственнику. Заказывать проектирование заземления одновременно с проектом внутренней электрики нужно еще и потому, что прошедший этап согласования такой проект позволит сразу приступить к монтажу всех элементов будущей электросистемы.

Как уже говорилось, самой сложной задачей при разработке системы заземления являются профессиональные расчеты. Их сложность объясняется большим количеством данных, которые должны использоваться проектировщиками. Чтобы система заземления работала нормально и позволяла обеспечивать безопасность пользователей электросети, специалистам нужно будет учесть мощность разрабатываемой электросети, число подключаемых к системе электрических устройств, климатические условия в регионе, где расположен объект заказчика, а также параметры почвы.

От состава и электропроводимости почвы во многом зависят параметры заземлителей и соединительных проводников, которые должны быть использованы на объекте собственника. Сама система заземления включает в себя электроды и соединительную линию, предназначенную для объединения отдельных заземлителей в общую защитную систему, предназначенную для отвода в землю электрических зарядов, попадающих на корпуса электрического оборудования.

Проверка заземления

Как и другие элементы электрической системы, заземление нуждается в проверке на этапах согласования и пуско-наладочных работ. В ходе согласования государственными служащими проверяется качество подготовленного проекта защитной системы, ее соответствие действующим законам и нормам. Если никаких проблем в проекте обнаружено не будет, собственник получит разрешение на проведение монтажа всей электрической системы.

В процессе выполнения электромонтажных работ исполнителями могут допускаться различные ошибки, негативно сказывающиеся на функциональности заземления в доме, способные вызывать различные проблемы в работе электросети. Чтобы подтвердить работоспособность уже созданной системы заземления, она проверяется специалистами электролаборатории. Проверка заземления включает в себя два этапа: внешний осмотр и измерительные работы. В ходе предварительного осмотра специалисты проверят качество соединений и других элементов, расположенных над поверхностью земли. Если в процессе осмотра никаких нарушений выявлено не будет, специалисты приступят к электроизмерительным работам.

Основным параметром функционирования системы заземления является ее сопротивление. В идеальном варианте сопротивление заземлительной системы должно стремиться к нулю, чтобы по элементам системы электрические заряды могли беспрепятственно уходить в землю. Именно характеристикам сопротивления уделяется наибольшее внимание при проверке системы заземления в частном доме.

Важные навыки и умения

Кроме рабочих рук и головы у мастера выполняющего подобную задачу должно быть немало навыков. Первый из них – умение копать. Копать придется много, поскольку заземление, как следует из названия, находится именно в земле. Его потребуется туда установить, но перед этим потребуется вырыть траншею заданной глубины, чтобы обеспечить для себя комфортное рабочее пространство и безопасность для окружающих в процессе эксплуатации. В большинстве случаев элементы заземления соединяются между собой сваркой.

Следующий по важности навык – сварка металлов. Он имеется далеко не у каждого хозяина, а тем более хозяйки, и поэтому это одно из ключевых умений. Если подобный навык отсутствует, придется воспользоваться услугами профессионалов, либо тех знакомых, соседей и родственников, которые ими все же обладают. В этом случае стоимость выполняемых работ существенно возрастает, особенно если такую операцию делают по проекту, за который дополнительно взимается плата. Но в этом есть иная сторона, которая даст дополнительный плюс – можно быть уверенным в том, что комиссия, принимающая выполненную работу, в лице представителей поставщика электроэнергии, будет удовлетворена качеством выполненной работы.

Последний из наиболее важных навыков — умение пользоваться кувалдой или перфоратором. Один из них потребуется обязательно. Именно с его помощью подготовленные заранее электроды окажутся в земле. Иначе просто никак. В обоих случаях придется работать руками, но если последний вариант их несколько пощадит, то первый – нисколько.

Расчет контура

Сопротивление контура заземления зависит от: параметров заземлителей:

  • длины, площади контакта, количества электродов, расстояния между ними;
  • длины соединяющих заземлители проводников;
  • удельного сопротивления грунтов;
  • влажности почвы;
  • солёности грунта;
  • температуры времени года;

Чтобы правильно выполнить все расчеты, необходимо иметь инженерное образование, и разобрать множество формул.

Из практического опыта известно, что ни одна из методик расчета не учитывает в полной мере все факторы, поэтому после выполнения работ результаты измерений практически всегда неожиданны. Поэтому часто пользуются типичным проектом, проверяя соответствие параметров у готового контура.

Естественно, что в отношении контура заземления для электростанции или большого производства расчеты обязательны, но для бытового использования можно выбрать подходящую схему заземляющего устройства и качественно её воплотить в металле, правильно выбрав место установки.

Даже без произведения расчётов из таблицы можно понять, какой тип грунта будет лучше всего для заземляющего устройства.

Как правило, в частном секторе для заземления используют одноконтурную схему, которая состоит из трёх вертикальных штырей, труб или уголков, соединённых между собой стальными полосами. 

Соединение электродов в заземляющем устройстве выполняется в виде горизонтального равностороннего треугольника с вертикальными заземлителями, находящимися на его вершинах. 

Такой проект заземляющего контура подходит для большинства небольших коттеджей и дачных домиков, получаемых однофазное энергоснабжение, выполненное по схеме TN-С-S, с повторным заземлением и разделением совмещённого нулевого провода PEN системы TN-С.

Но намного более надёжной будет схема с несколькими контурами, из-за того, что в одном месте свойства грунта могут измениться, он может высохнуть в жару, или промёрзнуть зимой, также вследствие проведённых рядом земляных работ могут измениться подземные водяные потоки. 

Наиболее лучшей схемой традиционного заземляющего контура является кольцевая, или прямоугольная, обустроенная вокруг дома. 

Внутренний контур является ГЗШ и обеспечивает более рациональное подключение защитного провода PE к розеткам и корпусам электрооборудования. Для обустройства внешнего контура необходимо отойти от здания на расстояние не менее полторы – двух метров. Такую же схему используют для контура заземления трансформаторной подстанции. Отключаемые счетчики электроэнергии на пульте. Все с документами пломбами, гарантией и без посредников! Схема заземления Трансформаторного пункта Для более сложных зданий горизонтальные заземлители прокладывают по периметру фундамента, на отдалении, требующемся, чтобы не вызвать осадку грунта при земляных работах. Также применяют контур заземления в виде сетки.

Получите коммерческое предложение на email:

Нужна консультация? Звоните:

8(495) 118-27-34

Отзывы о компании ООО "ИНТЕХ":

Информация, размещенная на сайте, носит ознакомительный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой.

www.air-ventilation.ru

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 электроустановки Удельное сопротивление грунта ρ, Ом·м Сопротивление 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:
 660/380 до 100 15
свыше 100 0.5 х ρ
 380/220 до 100 30
свыше 100 0.3 х ρ
 220/127 до 100 60
свыше 100 0.6 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: [email protected]

Будем рады ответить на все интересующие вопросы!

bta.ru

Проектирование систем заземления

        ООО «МОСПРОЕКТ-ИНЖИНИРИНГ» выполнит для Вас проект заземления Вашего объекта – дома, офиса, предприятия и т.д. Уже много лет, как наша компания занимается проектированием заземления объектов разных типов.

Создание проекта заземления.

    Уже более века человек применяет электрические бытовые приборы, с годами приборов становится все больше и больше, что во многом улучшает комфорт в доме, офисе, на предприятиях. Электрические приборы используются не только в быту, но и на производстве, что в разы облегчает жизнь как человеку, так и всему обществу в целом. Однако, мало кто знает, что практически все электрические приборы в большей или меньшей степени подвержены негативному воздействию из вне, а именно, со стороны природы – грозовые разряды, электрическая напряженность в атмосфере, солнечные и геомагнитные бури. Все это может не только вывести электроаппаратуру из строя, но и просто-напросто спалить ее, и хорошо, если все это обойдется без пожара или поражения человека электрическим током. Кроме того, некоторые приборы способны накапливать на своих контурах статику (в основном это относится к приборам с электрическими двигателями и электронно-лучевыми трубками), что небезопасно для человека с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Чтобы ничего подобного не случилось, на объекте нужно организовать систему отведения электрических разрядов в землю, то есть – заземление. Эта система призвана на службу человеку для того, чтобы мгновенно отвести накопленное на контурах электроприборов статическое электричество и тем самым не допустить негативных последствий, описанных выше.
Говоря о проектах электроснабжения, все подобные проекты обязательно включают в свой состав графоаналитические данные касательно заземления и балансировки потенциалов.
Что представляют из себя графоаналитические данные по заземлению? Здесь речь идет о схеме, которая в себя включает электроприборы, установленные на объекте, все элементы электросети, все ее узлы, в нее даже заносят данные об инженерных коммуникациях, металлических элементах здания, а при необходимости, заносят данные по системе громоотвода.

ООО «МОСПРОЕКТ-ИНЖИНИРИНГ» предлагает Вам свои услуги по разработке таких проектов в сжатые сроки.

Для того, чтобы разработать систему заземления вашего объекта, нужно для начала понимать, каков элементный состав самой системы. Периодически нужно проводить осмотр системы заземления, выполняя определение сопротивления проводника среди элементов электрооборудования. Если все будет заземлено как положено, тогда можно не беспокоиться за электроприборы во время грозы, солнечных и геомагнитных возмущений. Никого не стукнет током при прикосновении к металлическим корпусам электрооборудования, также никого не убьет грозой и не будет пожара от молний, если заблаговременно позаботиться об организации на своем объекте системы заземления.
Как рассчитывают систему заземления
В составе системы заземления должно быть: главный защитный проводник, непосредственно сам заземляющий проводник, клеммы, шины, проводники для защиты, комплектующие для балансировки потенциала, элемент заземления.

Инженеры ООО «МОСПРОЕКТ-ИНЖИНИРИНГ» предлагают два варианта выполнения элемента заземления:

- организуют контур заземления по горизонтали, то есть, в земле прокладывают толстый провод или плоский проводник в виде контура, на глубине от полуметра до полутора метров. Данный способ хорош тем, что никакие природные катаклизмы не затронут вашу электротехнику, да и Вас самих.
- в землю вертикально вбивают длинные штыри, покрытые цинком, их длина не менее 1,5 метра. Погружать штыри в землю лучше не с уличной стороны здания, а в подвале, во избежание климатических воздействий на систему заземления.
Обратите особое внимание!

    Нельзя организовывать систему заземления на территории с близкими грунтовыми и межпластовыми водами, то же самое относится и к территориям, расположенным в непосредственной близости к водоемам.
     Стержни и контура заземления в идеале должны быть медными или стальными с оцинковкой, под землей их защищает специальная окантовка. Обязательно нужно предусмотреть контрольную точку доступа для осуществления контрольных замеров системы, однако, ее нужно защитить от несанкционированного доступа, во избежание поражения током или пожара. Иногда, ее можно совместить с основной заземляющей клеммой, что состыковывает магистраль балансировки потенциалов с главным проводником защиты.
      В комплектации распределительного щита должна быть заземляющая шина, она представляет собой клеммную колодку, к которой подсоединяют прочие проводники.
Вычисление величин системы заземления – неотъемлемый этап в проектных работах в отношении сетей энергоснабжения электроустановок, как с точки зрения безопасности эксплуатации электроприборов, так и с точки зрения законодательства РФ, то есть, все должно соответствовать нормативным документам. На сегодняшний день, во всех новостройках имеется система заземления, а в старом фонде ее необходимо устанавливать – это закон!

Инженеры ООО «МОСПРОЕКТ-ИНЖИНИРИНГ» выполнят для Вас проект системы заземления Вашего объекта в лучшем виде, выполнят все необходимые расчеты и согласуют всю проектную документацию.

mosproject-eng.ru

Проект заземления и молниезащиты для ЦОД


Открыть схему в полном размере

Задание:

Объект: центр обработки данных (ЦОД), расположенный в отдельном здании.
Грунт: супесь.
Удельное сопротивление грунта: 150 Ом*м.
Необходимо провести расчет внешней, внутренней молниезащиты и заземления с сопротивлением не более 5 Ом.

Решение:

Мероприятия выполнены в соответствии с требованиями TIA 942, IEC 24764 и ПУЭ 7-е изд. Глава 1.7.
В соответствии с TIA 942 никакая часть заземляющих систем не должна иметь сопротивление свыше 5 Ом относительно самой земли.

Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к заземляющему устройству представлен следующими решениями:

  • Установка горизонтального контура габаритами 20,5x20,5 м вокруг здания. Горизонтальный заземлитель выполняется из омедненной полосы сечением 4x30 на глубине 1 м, расстояние от стены 1 м.
  • По всей длине заземляющего контура на расстоянии выполняется установка восьми вертикальных электроды из омедненной стали длиной 3 м и диаметром 14 мм.
  • На четырех углах контура заземления предусматриваются инспекционные колодцы.
  • У каждой второй колонны стальные конструкции здания соединяются заземляющим контуром с помощью омедненной полосы сечением.
  • Сопротивление любой части системы заземления должно быть не более 5 Ом.
  • К системе заземления должны быть подключены крупное оборудование распределения питания, телекоммуникационные системы и система молниезащиты.
  • Шины должны быть доступны для подключения и визуального осмотра.
  • Если ЦОД расположен в районе с хорошим грунтом (типа глина, суглинок, супесь) обладающим удельным сопротивлением 60-150 Ом×м, сопротивление заземления до 5 Ом может быть достигнуто указанными выше мероприятиями. Необходимо произвести расчет сопротивления заземления, и в случае превышения принять дополнительные меры.
  • Если грунт вечномерзлый, имеющий сопротивление 1000 Ом×м и более, то необходимы специальные мероприятия по снижению сопротивления заземления, например, установка комплектов электролитического заземления ZANDZ.
  • Если установленное оборудование требует сопротивления заземления ниже 5 Ом, например, 1 Ом, то для достижения такого показателя также могут быть установлены комплекты электролитического заземления.

Мероприятия по уравниванию потенциалов:

  • В полу машинного зала дата-цента выполняется эквипотенциальная заземляющая сетка из медного изолированного проводника сечением 25 мм2, охватывающая всю площадь машинного зала. Размер ячейки сетки 1,5 м. В узлах пересечения и соединения проводников изоляция снимается. Сетка создает эквипотенциальный базис и уменьшает высокочастотные паразитные сигналы (снижает помехи).
  • К эквипотенциальной сетке проводников присоединятся перечисленные ниже элементы дата-центра:
    • телекоммуникационная шина заземления в машинном зале заземляющим проводником сечением 25 мм2;
    • каждое обслуживающее помещение распредустройство или щит соединяются с заземляющей шиной заземляющим проводником. Сечение выбирается в зависимости от тока срабатывания защитного коммутационного аппарата по NEC 250.122;
    • HVAC оборудование (отопление, вентиляция, кондиционирование) заземляющим проводником сечением 16 мм2;
    • каждая колонна в машинном зале заземляющим проводником сечением 25 мм2;
    • каждый лестничный лоток верхнего расположения, кабельный лоток и желоб для прокладки кабеля, входящий в зал заземляющим проводником сечением 16 мм2;
    • каждый кабелепровод, водопроводная труба и воздуховод заземляющим проводником сечением 16 мм2;
    • каждая шестая опора фальшпола в каждом направлении заземляющим проводником сечением 16 мм2;
    • каждый компьютерный или телекоммуникационный шкаф, стойка и рама заземляющим проводником сечением 16 мм2. Каждый элемент конструкции шкафа или стойки должен быть заземлен – должна быть обеспечена электрическая непрерывность.
  • К каждой стойке присоединяется медный пруток или медная полоса, которая будет являться подходящей точкой подключения для заземляющего проводника. Шасси оборудования следует соединить со стойкой. Подключение к стойке должно иметь следующие характеристики:
    • чистый контакт металл-металл;
    • рекомендуемый противоокислитель.
  • Заземляющие проводники должны быть длиной не более 0,5 м и должны иметь медные наконечники с двух сторон для присоединения к элементам дата-центра и к проводникам эквипотенциальной сетки.

Расчет молниезащиты:

Для расчета молниезащиты приняты следующие исходные данные:

  • плотность разрядов молнии в землю – 4 уд/кв.км в год;
  • число ударов в незащищенный объект – 0,011 1/год, период - раз в 90 лет.

Результаты расчета молниезащиты, проведенного с помощью программного обеспечения, разработанного ОАО «Энергетический институт им. Г.М.Кржижановского» (ОАО «ЭНИН») приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Результаты расчета молниезащиты

Объект Высота молниеприёмника, м Надежность защиты Число ударов в объект, год-1 Число прорывов в объект, год-1
Период ударов, год Период прорывов, год
1 ЦОД 4 0,99983 0,019 0,0000032
раз в 52 года раз в 312500 лет
Рисунок 1 – План расположения элементов заземляющего устройства и молниезащиты Рисунок 2 – Расположение элементов заземляющего устройства Рисунок 3 – Расположение элементов молниезащиты и зона защиты

Расчет заземляющего устройства

В соответствии с ПУЭ 7 изд. п. 1.7.103 общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN-проводника каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 10 Ом соответственно при линейных напряжениях 380 В источника трехфазного тока или 220 В источника однофазного тока.
Расчет заземления проведен с помощью программного обеспечения, разработанного ОАО «Энергетический институт им.
Г.М.Кржижановского» (ОАО «ЭНИН»).
В качестве расчетного удельного сопротивление грунта типа суглинок принимается значение 100 Ом∙м.

Сопротивление горизонтального электрода:

ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м;
b - ширина полосы горизонтального электрода, м;
h - глубина заложения горизонтальной сетки, м;
Lгор – длина горизонтального электрода, м.

Сопротивление вертикального электрода:

ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м;
L – длина вертикального электрода, м;
d – диаметр вертикального электрода, м;
T– заглубление - расстояние от поверхности земли до заземлителя, м;

где t – заглубление верха электрода, м

Полное сопротивление заземляющего устройства:

где n – количество комплектов;
kисп – коэффициент использования;

Расчетное сопротивление заземляющего устройства составляет 3,65 Ом, что меньше требуемого значения 5 Ом.

Внутренняя молниезащита (защита от перенапряжений):

  1. Для защиты цепей питания напряжением 0,4 кВ выполняется установка трехфазных УЗИП класса 1+2+3 PowerPro BCD TNS на каждый ввод питания от трансформаторной подстанции и резервного источника электроснабжения (ДЭС).
  1. Для защиты цепей передачи данных Ethernet выполняется установка УЗИП DataPro x8RJ45-19" для защиты витой пары с RJ45.
DataPro 10LSA (PTC) устанавливается для защиты линий в LSA модулях.
  1. Для защиты IP камер с технологией POE выполняется устанвка УЗИП DataPro RJ45 PoE Alu со стороны коммутатора может быть устанвлено УЗИП DataPro x8RJ45-19".
  1. Защита оборудования в сетях автоматизации, управления и контроля выполняется с помощью УЗИП MP 2x2 GDT +12V-Ad-Ad-Pg ST и MP 2x2 GDT +24V-Ad-Ad-Pg ST в цепях 12 В и 24 В соответственно,которые устанавливаются в базу MP Base 2x2-R GDT, а также с помощью УЗИП DataPro x8RJ45-19".

Перечень необходимых материалов:

Приложение: проект в форматах DWG и PDF



Файлы в форматах DWG и PDF доступны для скачивания только авторизованным пользователям.

Вам требуется выполнить проект по заземлению и молниезащите? Закажите его, обратившись в Технический центр ZANDZ.ru!
Остались вопросы по данному расчету? Задайте его в комментарии к этой странице!


Смотрите также:

zandz.com

Проект молниезащиты и заземления производственного корпуса (цеха)


Открыть схему в полном размере

Задание:

Объект: производственный корпус химических веществ 12,2х6х6,75 м (ДхШхВ). В защищаемом здании в ходе технологических процессов, при нормальных режимах работ, происходит выделение газов взрывоопасной концентрации, которые выбрасывается в атмосферу через специальные отверстия. В соответствии с классификацией по взрывоопасности согласно ПУЭ помещения защищаемого здания относятся к категории В-I.
Удельное сопротивление грунта: 100 Ом*м.
Требуется провести расчёты и создать проект молниезащиты и заземляющего устройства с сопротивлением 10 Ом.

Решение

Производственный корпус химических веществ в соответствии с РД 34.21.122-87 относится к I категории молниезащиты и должен быть защищен от прямых ударов молнии, вторичных её проявлений и заноса высокого потенциала через наземные (надземные) металлические коммуникации.

Выбирается зона защиты А в соответствии с пунктом 1 таблицы 1 РД 34.21.122-87.
В соответствии с п. 2.6 РД 34.21.122-87, при наличии на зданиях и сооружениях прямых газоотводных и дыхательных труб для свободного отвода в атмосферу газов, паров и взвесей взрывоопасной концентрации в зону защиты молниеотводов должно входить пространство над обрезом труб, ограниченное полушарием радиусом 5 м. Защита от вторичных проявлений молнии и заноса высокого потенциала осуществляется путем присоединения металлических колонн производственного корпуса к существующему защитному заземляющему устройству здания. Защита объекта от прямых ударов молнии выполняется при помощи молниеприёмника вертикального 20 м ZANDZ ZZ-201-020, имеющего следующие габаритные размеры:

ho = 0,85*h = 0,85*20 = 17,0 м, — высота конуса зоны защиты,
где h=20 м — высота молниеприёмника;
ro = (1,1-0,002*h)* h = (1,1-0,002*20)*20 = 21,2 м — радиус конуса на уровне земли;
rx = (1,1-0,002*h)(h-hx/0,85) = (1,1-0,002*20)(20-6,75/0,85) = 12,8 м — высота конуса на уровне защищаемого объекта.
Границы зон защиты см. чертежи настоящего проекта.

Заземляющее устройство молниезащиты производственного корпуса состоит из: трёх вертикальных электродов (омедненных резьбовых штырей D14, 1.5 м ZZ-001-065 - 2 шт. на 1 электрод) и омеднённой полосы 30х4 GL-11075, соединенных при помощи зажима для подключения проводника ZZ-005-064 в соответствии с ГОСТ 21130-75 (полную спецификацию и ссылки на описание оборудования смотрите ниже).

Для болтовых соединений выполнить гидроизоляцию и предусмотреть возможность осмотра соединений в любое время. Заземляющее устройство присоединить к молниеприёмнику при помощи сварки. Заземляющее устройство прокладывается на глубине 0,5 м от поверхности земли на расстоянии 1 м от молниеприёмника.

В качестве токоотвода выступает собственная конструкция молниеприёмника вертикального 20 м (оцинк. сталь; с закладными под фундамент) ZANDZ ZZ-201-020 в соответствии с п. 3.2.2.5 СО 153-34.21.122-2003. Электрическая непрерывность между разными частями обеспечена на долгий срок. Заземляющее устройство организуется на наиболее приближенной территории вне охранной зоны подземных коммуникаций, точное местоположение уточняется при его сооружении.
Устройство заземляющего устройства см. чертежи настоящего проекта.

Монтаж молниезащиты и заземления выполнить согласно ПУЭ, изд. 7, РД 34.21.122-87 "Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений", СО 153-34.21.122-2003 "Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций", ГОСТ 21130-75 «Изделия электротехнические. Зажимы заземляющие и знаки заземления. Конструкция и размеры».

Расчет сопротивления заземляющего устройства:

Сопротивление вертикального электрода:

где ρ — удельное сопротивление грунта, Ом•м;
L — длина вертикального электрода, м;
d - диаметр вертикального электрода, м;
T - заглубление - расстояние от поверхности земли до заземлителя, м.

Сопротивление горизонтального электрода:

где ρ — удельное сопротивление грунта, Ом•м;
b — ширина полосы горизонтального электрода, м;
h — глубина заложения горизонтального электрода, м;
Lгор — длина горизонтального электрода, м.

где t — заглубление верха электрода, м.

Полное сопротивление заземляющего устройства:

где n – количество комплектов;
kисп — коэффициент использования.



Расчетное сопротивление заземляющего устройства составляет 8,53 Ом, что меньше допустимого сопротивления 10 Ом.

Перечень необходимых материалов:

№ п/п Рис. Артикул Наименование Количество Масса, ед., кг
1. ZZ-001-065 ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м) 6 1,9
2. ZZ-002-061 ZANDZ Муфта соединительная резьбовая 4 0,08
3. ZZ-003-061 ZANDZ Наконечник стартовый 3 0,07
4. ZZ-004-060 ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток 2 0,09
5. ZZ-005-064 ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм) 3 0,31
6. ZZ-006-000 ZANDZ Смазка токопроводящая 1 0,19
7. ZZ-007-030 ZANDZ Лента гидроизоляционная 3 0,442
8. ZZ-008-000 ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max) 1 0,48
9. GL-11402 GALMAR Колодец контрольный 3 2,6
10. GL-11075 GALMAR Полоса стальная омедненная 30х4 мм 13 0,98 (в метрах)
11. ZZ-201-020 ZANDZ Молниеприемник вертикальный 20 м (оцинк. сталь; с закладными под фундамент) 1 -

Приложение: проект в форматах DWG и PDF

Файлы в форматах DWG и PDF доступны для скачивания только авторизованным пользователям.

Вам требуется выполнить проект по заземлению и молниезащите? Закажите его, обратившись в Технический центр ZANDZ.ru!

Остались вопросы по данному расчету? Задайте его в комментарии к этой странице!


Смотрите также:

zandz.com

Проект молниезащиты и заземления склада из сэндвич-панелей


Открыть схему в полном размере

Задание:

Объект: склад из сэндвич-панелей, длина объекта: 21 м, ширина объекта: 12 м, наибольшая высота объекта: 13,42 м.
Здание склада выполнено из несущих металлических колонн по периметру с шагом 6 м и металлических ферм. В качестве ограждающих конструкций применены сэндвич-панели толщиной 200 мм с негорючим минераловатным утеплителем.
Конструкция крыши склада состоит из металлочерепицы 0.7 мм, стальных прогонов 120-60-6, стропильных ферм из фасонного проката. Электрическая непрерывность между разными частями обеспечена на долгий срок.
Удельное сопротивление грунта на объекте: 100 Ом*м.
Класс пожароопасной зоны - П-IIа (согласно ПУЭ).
Требуется провести расчёты и создать проект молниезащиты и контура заземления с сопротивлением 10 Ом.

Решение:

Для определения категории молниезащиты необходимо определить класс взрыво- и пожароопасной зоны для помещений проектируемого объекта согласно ПУЭ: - помещение склада - класс пожароопасной зоны - П-IIа.

Ожидаемое количество поражений объекта молнией за год определяется по формуле:

N=[(S+6hоб)(L+6hоб)-7,7>hоб]·n·10-6,

где:
hоб — наибольшая высота объекта,
L — длина объекта;
S — ширина объекта,
n — плотность ударов молнии на 1 км2 земной поверхности в год.
n =6,7·Tгр/100,
где Tгр - средняя продолжительность гроз в часах.

Для Московской области средняя продолжительность гроз составляет 20-40 часов.

Следовательно:

N=[(S+6hоб)(L+6hоб)-7,7hоб]·n·10-6≈0,018672

Ожидаемое количество поражений молнией объекта в год составляет 0,018672 поражений в год.
Согласно таблицы 1 РД 34.21.122-87 «Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений» для помещения склада необходимо обустройство молниезащиты III категории.

Так как отсутствуют специальные требования по защите кровли от повреждений с учётом толщины металла более 0,5 мм и под кровлей отсутствуют горючие материалы, в качестве естественного молниеприёмника принимается металлическая конструкция крыши (см. п.3.2.1.2 СО 153-34.21.122-2003).

В качестве токоотводов принимаем металлические колонны здания, соединенные с фермами металлической кровли сваркой (см. п. 3.2. СО 153-34.21.122-2003).
Токоотвод (колонна здания) соединяется с внешним контуром заземления омеднённой полосой 30х4 (GL-11075).
Внешний контур заземления выполняется из вертикальных электродов (омедненных резьбовых штырей D14, 1.5 м ZZ-001-065 - 2 шт. на 1 электрод), соединенных между собой омеднённой полосой 30х4 GL-11075 при помощи зажима для подключения проводника ZZ-005-064.

Заземляющее устройство (внешний контур заземления) прокладывается на глубине 0,5 м от поверхности земли на расстоянии 1 м от здания по всему периметру.
Не более чем через каждые 25 м внешний контур заземления приваривается к колоннам здания.
Согласно п. 1.7.55 ПУЭ заземляющее устройство молниезащиты объединяется с контуром защитного заземления электроустановок зданий. Таким образом обеспечивается защита здания от прямых ударов молнии, вторичных проявлений молнии и заноса высокого потенциала.

В помещении электрощитовой и венткамере выполнен контур заземления из омедненной полосы 30х4 (GL-11075) по периметру на высоте 0.4 м от уровня пола. При пересечении контура заземления с дверьми и воротами смонтировать обходы сверху.
Ответвления от магистрали выполнить по месту.
Во всех заземляющих конструкциях должна быть обеспечена непрерывность электрических цепей.

Заземление электроприемников, осветительных приборов и розеток осуществляется жилой РЕ питающего кабеля.
Все металлические нетоковедущие части электрооборудования, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под ним в результате аварии или повреждения изоляции, заземлить путем присоединения к заземляющему проводу электропроводки.
С целью уравнивания потенциалов трубопроводы всех назначений должны быть присоединены к магистрали заземления.
Монтаж молниезащиты и заземления выполнить согласно ПУЭ, изд. 7, РД34.21.122-87 "Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений", СО 153-34.21.122-2003 "Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций".

Расчет сопротивления заземляющего устройства:

Сопротивление горизонтального электрода:

где ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м;
b - ширина полосы горизонтального электрода, м;
h - глубина заложения горизонтальной сетки, м;
Lгор – длина горизонтального электрода, м.

Сопротивление вертикального электрода:

где ρ – эквивалентное удельное сопротивление грунта, Ом·м;
L – длина вертикального электрода, м;
d – диаметр вертикального электрода, м;
T– заглубление - расстояние от поверхности земли до заземлителя, м;

где t – заглубление верха электрода, м

Полное сопротивление заземляющего устройства:

где n – количество комплектов;
kисп – коэффициент использования;

Расчетное сопротивление заземляющего устройства составляет 2,52 Ом, что меньше допустимого сопротивления 10 Ом.

Перечень необходимых материалов:

№ п/п Рис Артикул Наименование Кол-во Масса, ед., кг
1 ZZ-001-065 ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м) 12 1,9
2 ZZ-002-061 ZANDZ Муфта соединительная резьбовая 6 0,08
3 ZZ-003-061 ZANDZ Наконечник стартовый 6 0,07
4 ZZ-004-060 ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток 3 0,09
5 ZZ-005-064 ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм) 50 0,31
6 ZZ-006-000 ZANDZ Смазка токопроводящая 2 0,19
7 ZZ-007-030 ZANDZ Лента гидроизоляционная 2 0.442
8 ZZ-008-000 ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max) 1 0.48
9 GL-11402 GALMAR Колодец контрольный 6 2.6
10 GL-11075 GALMAR Полоса стальная омедненная 30х4 мм 150 0,98 (в метрах)
11 Анкер-клин 6х60 мм 105

Приложение: проект в форматах DWG и PDF

Файлы в форматах DWG и PDF доступны для скачивания только авторизованным пользователям.

Вам требуется выполнить проект по заземлению и молниезащите? Закажите его, обратившись в Технический центр ZANDZ.ru!

Остались вопросы по данному расчету? Задайте его в комментарии к этой странице!


Смотрите также:

zandz.com

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *