Формула для грамотного расчета заземления
Для одиночного вертикального заземлителя, расположенного под землей, применяется специальная формула расчета заземления. Он идентична принципу расчета вертикального стального стержня, диаметр которого составляет 14,2 мм.
Формула:
В данном соотношении:
L и d – это длина и диаметр заземлителя соответственно;
P – сопротивление грунта;
T – глубина залегания заземлителя.
В итоге, взяв стальной стержень длиной 15 метров, диаметром 14 мм и глубиной залегания 8 метров, мы получим более простую формулу расчета заземления дома:
Чтобы произвести расчет электролитического заземления, нужно использовать несколько иную формулу, которая применяется для расчета горизонтального заземлителя – стальной трубы протяженностью 2,4 мета. В этом случае придется учитывать влияние заземлителя на грунт, выраженного буквой «C».
Формула:
Величина коэффициента влияния заземлителя на окружающий его грунт C будет составлять от 0,5 до 0,05.
Важно учитывать, что в процессе эксплуатации, после реализации электропроекта частного дома, коэффициент будет медленно уменьшатся, так как электролит будет проникать на больший объем грунта, за счет чего будет повышаться его концентрация.
Пример проекта электроснабжения дома
Через полгода эксплуатации электрической системы, величина коэффициента может составить около 0,125 в твердой земле. Такой же величины коэффициент достигнет в рыхлом грунте всего за несколько недель. Ускорить процесс распространения электролита в грунте можно с помощью добавления некоторого количества воды в грунт во время проведения электромонтажных работ.
Взяв за основу данные стальной трубы длиной 2,4 метра, диаметром 65 сантиметров, глубиной залегания 60 сантиметров и коэффициентом в 0,125, можно упростить расчет системы заземления до следующего вида:
Особенности расчета заземления
Важно помнить о том, что предварительные расчеты, проводимые с применением предположительных данных по составу грунта и других параметров, всегда будут несколько отличаться от конечных расчетов, проводимых на основе данных, полученных с помощью специального обследования территории организации заземления.
В предварительных расчетах обычно применяется величины оценочного удельного сопротивления грунта на глубине будущего залегания заземлителя. В реальных условиях стандартизированные параметры грунта не встречаются никогда. Следует понимать также, что с глубиной состав грунта и его важнейшие параметры, оказывающие непосредственное влияние на сопротивляемость, обязательно будут меняться. Учитывать следует также глубину промерзания почвы в зимний период, наличие грунтовых вод и различных химических элементов в почве.
Практически всегда предварительные расчеты позволяют узнать совершенно неточные данные. В большинстве случаев реальная сопротивляемость заземления будет в 2-3 раза выше, чем данные, полученные на основе расчетов, в которых применялись стандартизированные параметры грунта и не учитывались его важные характеристики.
Если говорить о расчете для электролитического заземления, то здесь разница в конечных цифрах будет связана с тем, что в исходной формуле применяется усредненный коэффициент, то есть заведомо неверное значение. В действительности коэффициент «С» может быть определен только в результате профессионального обследования грунта, в ходе которого будут учтены многие факторы, в частности, температура, его влажность, наличие солей и вод и т.д.
Процесс выхода электролита из заземлителя может занимать гораздо больше времени, чем данные, берущиеся за основу расчетов. Из-за чего со временем сопротивление заземления будет серьезно уменьшаться. Обычно замеры показывают следующие характеристики сопротивления:
После монтажа заземлителя – 4 Ома.
Через 1 год после монтажа – 3 Ома.
Через 4 года после монтажа – 1,9 Ом.
Формула расчета системы заземления из нескольких заземлителей
Формулы для расчета заземления следует выбирать очень тщательно, в зависимости от множества параметров организуемого заземления. Если предполагается монтаж системы заземления, основанной на применении нескольких вертикальных электродов, то для расчетов следует использовать следующую формулу:
В этой формуле,
R1 – сопротивление одного заземлителя;
N – общее количество отдельных заземлителей в системе;
Ки – величина коэффициента применения.
В подобных расчетах принято не учитывать сопротивление, которое будет возникать на соединительных горизонтальных заземлителях.
Для организации системы заземления с множеством заземлителей, следует обязательно произвести расчет, который позволит узнать, сколько именно электродов следует использовать в системе, чтобы она работала максимально эффективно и показывала лучшие характеристики безопасности. Для таких расчетов принято использовать формулу:
Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости проектирования сетей электроснабжения:
