Программы для расчета заземления

Строить или не строить?

В уже изрядно забытую пору скудного количества бытовых электроприборов владельцы частных домов редко «баловались» устройством заземления. Считалось, что с задачей отведения утечки электричества превосходно справятся естественные заземлители, такие как:

• стальные или чугунные трубопроводы, если вокруг них не уложена изоляция, т.е. имеется непосредственный плотный контакт с почвой;
• стальная обсадка водяной скважины;
• металлические опоры оград, фонарей;
• свинцовая оплетка подземных кабельных сетей;
• арматура фундаментов, колонн, ферм, заглубленных ниже горизонта сезонного промерзания.

Обратите внимание, что алюминиевая оболочка подземных кабельных коммуникаций не может использоваться в качестве элемента заземления, т.к. покрыта антикоррозионным слоем. Защитное покрытие препятствует рассеиванию тока в грунте

Защитное покрытие препятствует рассеиванию тока в грунте.

Оптимальным естественным заземлителем признан стальной водопровод, проложенный без изоляции. Благодаря значительной протяженности минимизируется сопротивление току растекания. К тому же наружный водопровод укладывают ниже отметки уровня сезонного промерзания. Значит, на параметры сопротивления не будут влиять морозы и засушливая летняя погода. В эти периоды уменьшается влажность грунта, и, как следствие, увеличивается сопротивление.

Стальной каркас подземных железобетонных конструкций может служить элементом системы заземления, если:

• с глинистым, суглинистым, супесчаным и влажным песчаным грунтом контактирует достаточная по нормам ПУЭ площадь;
• в период сооружения фундамента арматура в двух или более местах была выведена на дневную поверхность;
• стальные элементы данного естественного заземления были соединены между собой сваркой, а не проволочной связкой;
• сопротивление арматуры, играющей роль электродов, рассчитано согласно требованиям ПУЭ;
• установлена электрическая связь с заземляющей шиной.

Без соблюдения перечисленных условий подземные ж/б сооружения не смогут выполнить функцию надежного заземления.

Из всего набора вышеперечисленных естественных заземлителей расчетам подлежат только подземные ж/б конструкции. Точно вычислить сопротивление растеканию тока трубопроводов, металлической брони и каналов подземных силовых сетей не представляется возможным. Особенно если их прокладка осуществлялась пару десятилетий назад, и поверхность существенно изъедена коррозией.

Эффективность естественных заземлителей определяется путем банальных измерений, для производства чего нужно вызвать сотрудника местной энергослужбы. Показания его прибора подскажут, нужен или нет владельцу загородной собственности повторный заземляющий контур в качестве дополнения к существующим мерам заземления, выполненным компанией-поставщиком электроэнергии.

При наличии на участке естественных заземлителей с соответствующими нормам ПУЭ значениями сопротивления, устраивать защитное заземление нецелесообразно. Т.е. если прибор «агента» энергоуправления показал меньше 4 Ом, организацию контура заземления можно отложить «на потом». Однако лучше перестраховаться и предупредить вероятные риски, для чего и сооружается искусственное заземляющее устройство.

Экономное расходование материала

Так как сечение металла — не самый важный параметр, рекомендуется приобретать материал с наименьшей площадью сечения. Однако при этом нужно оставаться в пределах минимально рекомендуемых значений. Наиболее экономичные (но способные выдержать удары кувалды) варианты металлоизделий:

• трубы диаметром 32 миллиметра и толщиной стенок от 3 миллиметров;
• уголок равнополочный (сторона — 50 или 60 миллиметров, толщина — 4 или 5 миллиметров);
• круглая сталь (диаметр от 12 до 16 миллиметров).

В качестве металлосвязи оптимальным выбором станет полоса из стали толщиной 4 миллиметра. В качестве альтернативы подойдет 6-миллиметровый стальной прут.

Обратите внимание! Горизонтальные стержни приваривают к вершинам электродов. Поэтому к расчетной дистанции между электродами следует добавить еще 18 – 23 сантиметра. Наружный участок заземления можно изготовить из 4-миллиметровой полосы (ширина — 12 миллиметров)

Наружный участок заземления можно изготовить из 4-миллиметровой полосы (ширина — 12 миллиметров).

5 лучших программ для расчета заземления и молниезащиты

Рассматривая используемое электриками ПО, обратим свое внимание сразу на наилучший софт, помогающий в расчете необходимого заземления. Перед непосредственным его монтажом в здании (частном доме, подстанции), изначально необходимо все правильно рассчитать

Ключевыми нюансами, влияющими на конечный эффект, являются: сопротивление системы заземления, длина его горизонтальной части, количество необходимых электродов

Перед непосредственным его монтажом в здании (частном доме, подстанции), изначально необходимо все правильно рассчитать. Ключевыми нюансами, влияющими на конечный эффект, являются: сопротивление системы заземления, длина его горизонтальной части, количество необходимых электродов.

Кроме того, расчеты, касающиеся основного РЕ-проводника, в купе с предварительно известными показателями шагового напряжения и сечением ГЗШ, не будут лишними. Данные исчисления уже можно не проводить «руками», использовав для этого специализированное программное обеспечение. Главных представителей индустрии подобного софта мы сейчас и рассмотрим.

Это не топ, а своеобразное перечисление. Мест не будет. Просто остановимся на 5 лучших программах, рассмотрев связанные с их использованием нюансы и их индивидуальные сильные стороны.

Описание вводимых данных в программе Заземлитель

Интерфейс программы состоит из шести блоков, в которых задаются исходные данные для расчета. Рассмотрим их подробно:

Климатический район
	Каждому климатическому району соответствуют значения средних минимальных и средних максимальных температур, среднегодового количества осадков и продолжительности замерзания воды. При наведении курсором на каждый район появится подсказка, облегчающая выбор. Если вашего района в списке нет, найдите его характеристики в открытом доступе и сопоставьте с имеющимися вариантами.
Почва
	Данный параметр позволяет выбрать удельное сопротивление почвы согласно ее составу. Настройка позволяет разделить пласт на два слоя, указав для каждого свой состав. В полях выбора дается список названий грунтов с цифрой приблизительного удельного сопротивления каждого при летних температурах. Удельное сопротивление зависит от множества факторов. Если вам известно точное значение удельного сопротивления вашего грунта, вы можете его задать в соответствующее поле напрямую. Исходя из удельных сопротивлений указанных типов грунтов и толщины верхнего пласта грунта, программа высчитывает эквивалентное удельное сопротивление и удельное сопротивление с учетом повышающего коэффициента выбранной климатической зоны.
Заглубление
	Данный параметр указывает глубину, на которой будет располагаться верхняя точка горизонтального электрода (соединителя). Обычно траншею для заглубления копают на глубину 0,7 м. В этом случае, горизонтальный электрод будет заглублен на 0,7 − 0,2 (не вбитая часть) = 0,5 м.
Размер вертикальных электродов
	В данном пункте можно выбрать форму заземлителя в виде уголка или круглую, что почти не влияет на итоговое сопротивление заземлителя. В поле «ширина» устанавливается ширина полки уголка или диаметр круга. Арматура для вертикальных электродов обычно не применяется, поскольку ее трудно забивать в землю из-за ребер. В поле «длина» выбирается длина электрода. Чаще всего — 2,5-3 м. В нижней части блока показывается сопротивление одного электрода заданной длины и ширины.
Расположение вертикальных электродов
	Электроды обычно соединяют контуром в том случае, если их много, и заземление устраивается по всему периметру здания. Если заземлитель состоит из небольшого количества электродов (3 — 4), их можно соединить в ряд. В два нижних поля блока вводится предположительное количество электродов и кратность интервала. Например, при кратности 2 и длине электродов 2,5 метра расстояние между ними должно быть равным 5 метрам. Чем больше расстояние между электродами, тем выше коэффициент их использования. Но на практике для небольших зданий чаще всего используют минимальную кратность. В схемах, где значение кратности существенно меньше единицы, контур не в полной мере раскрывают свой потенциал.
Размер горизонтального соединителя
	К горизонтальному заземлителю предъявляются меньшие прочностные требования, поэтому в качестве материала для его изготовления помимо уголка, трубы или круглой стали можно использовать арматуру или полосу. В поле «размер» задается ширина полосы, ширина полки уголка или диаметр круглого соединителя. Ниже выводится длина всего соединителя в зависимости от количества соединяемых электродов и схемы заземлителя. Также в блоке отображается коэффициент использования соединителя, а в последней строке — итоговое сопротивление горизонтального соединителя.

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

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.

«Заземление»

Еще один программный продукт, чье название говорит само за себя. Как и в предыдущих двух программках, в этой можно без проблем разобраться, т.к. интерфейс простейший и представлен на русском языке. Последняя версия программы (v3.2) позволяет не только осуществлять расчет ЗУ, но и оценивать возможность использования ЖБ фундаментов промышленных зданий в качестве защитного контура. Помимо этого программа может помочь выбрать сечение ГЗШ, PE-проводника, а также проводников системы уравнивания потенциалов. Еще одна полезная функциональная возможность продукта – расчет напряжения прикосновения и шагового напряжения. Интерфейс вы уже встречали немного выше, выглядит он следующим образом:

Дело в том, что создатели этой программки одновременно являются и создателями «Электрик», поэтому вы можете скачать один из предоставленных в ассортименте продуктов.

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

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.

https://youtube.com/watch?v=6WN6m0gBxRs

Расчет заземления

При строительстве расчёт заземления

нужен обязательно: без этих вычислений проблематично установить какие-то электроприборы. А без них, в свою очередь, сложно себе представить современный дом: бойлеры и стиральные машины давно стали частью повседневной реальности. Да и электрокотлы есть во многих зданиях. К тому же расчёт заземления проводится ещё и просто при подключении конкретного дома к общей электросети.

Разумеется, такие вычисления делают профессионалы. Однако даже им не мешает проверить правильность расчётов. К тому же лишним не будет и дополнительный контроль. Он помогает убедиться в том, что всё сделано правильно, никаких проблем не будет.

Где ещё пригодится расчёт заземления?

Такие вычисления очень полезны студентам и учащимся. Подобные задачи нередко ставятся перед будущими электриками, инженерами или даже строителями. Справиться с таким заданием может понадобиться в контрольной или в рамках прохождения практики. И даже если вы способны рассчитать всё самостоятельно, дополнительная проверка лишней однозначно не будет.

Какие ещё строительные программы могут вам пригодиться?

На нашем сайте есть множество разных калькуляторов, которые будут полезными. Мощность охлаждения кондиционера, например, может пригодиться при организации работы офиса или же любого крупного торгового центра, где без такого оборудования просто не обойтись. На производстве его сейчас тоже нужно устанавливать. В противном случае придётся делать летом перерывы или сокращать продолжительность рабочего дня, что невыгодно самому собственнику.

А расчёт проточного водонагревателя поможет понять, какое именно оборудование вам потребуется, какую нагрузку оно выдержит. Это полезно и при покупке такой бытовой техники, и при контроле её установки. Заодно благодаря калькуляторам вы сможете разобраться с предстоящими расходами, понять, на чём можно экономить, а на чём – однозначно не стоит.

В частности, нельзя покупать оборудование с меньшей мощностью, чем нужна для конкретного объекта. Иначе эффекта от установки не будет: бытовая техника просто не справится с задачей. Причём от повышенной нагрузки она с большой вероятностью быстро выйдет из строя. И такая поломка не будет относиться к тем, которые можно исправить по гарантии. Также работа электроприборов с перенагрузкой способна спровоцировать короткое замыкание. Поэтому такие расчёты однозначно не помешают. И желательно их перепроверять, в чём и помогут калькуляторы.

Как сделать расчёт заземления?

С помощью калькулятора выполнять нужный расчёт достаточно просто. Для этого требуются такие исходные данные: верхний и нижний слои грунта, климатический коэффициент, количество вертикальных заземлителей, глубина верхнего слоя грунта, диаметр соединительной полосы. Также по вертикальному заземлителю надо указать диаметр, длину, глубину и ширину полки. Не забывайте определиться с точностью. От этого показателя зависит количество цифр после запятой.

Для расчёта достаточно нажать на кнопку. Данные появятся наверху, причём вы узнаете удельное электрическое сопротивление грунта, сопротивление одиночного вертикального заземлителя, длину горизонтального заземлителя, его сопротивление, а также общее сопротивление растеканию электрического тока. Все показатели вычисляются на основе проверенных формул. С нашими калькуляторами легче всё контролировать. Поэтому их стоит добавить в закладки. Обращайтесь!

Какие измерения выполняет лаборатория

   Среди непосвященных людей часто возникает путаница с основными работами и терминами, выполняемых подобными организациями

Поэтому заострим внимание на их трактовке:.    Как видим, все три вида работ очень похожи по названию, но они выполняются по разным технологиям, преследуя собственные, уникальные цели.    Как видим, все три вида работ очень похожи по названию, но они выполняются по разным технологиям, преследуя собственные, уникальные цели

   Как видим, все три вида работ очень похожи по названию, но они выполняются по разным технологиям, преследуя собственные, уникальные цели.

   Измерения сопротивления заземления предназначены выявить качество связей корпусов металлических приборов, к которым может прикоснуться человек, с потенциалом земли через заземлительное устройство. При этом измеряется электрическое сопротивление этого участка специальными приборами типа М416 или его современными аналогами различных модификаций.

   Проверки сопротивления заземления используются для анализа состояния молниезащиты здания. Ее оценка проводится для определения сопротивления контура при наихудших условиях эксплуатации с целью определения степени износа всей конструкции и предоставления рекомендаций по ее восстановлению.

   Для замера устанавливают штыри-электроды в нескольких точках местности и подают между ними и контуром разность потенциалов.

   Измерения сопротивления изоляции подразумевают:

   Все эти работы требуют специального дорогостоящего оборудования, которого у обычного электрика нет в пользовании.

Пример расчета молниезащиты ГРПШ

Проектом предусматривается молниезащита ГРП. Молниезащита защищаемого объекта выполнена одиночным стержневым молниеотводом. Выбор типа и высоты молниеотвода производится исходя из значений требуемой надежности РЗ. Стандартной зоной защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h является круговой конус высотой h0

Согласно СО 153-34.21.122-2003 п. 2.2 объект классифицируется как специальный с ограниченной опасностью. По таблице 3.4 определяется высота молниеотвода h, высота конуса h0 и радиус конуса на уровне земли r0.

Для зоны защиты требуемой надежности радиус горизонтального сечения rХ на высоте hХ определяется по формуле (3.1) rХ=r0(h0-hХ)/h0.

Высота конуса h0 определяется геометрическим построением для РЗ=0,99 и для высоты молниеотвода.

h=0-30 м. h=h0/0,8=8,0/0,8=10,0 м; r0=0,8h=0,8х10,0=8,0 м; rХ=8,0(8,0-4,0)/8,0=4,0 м.

Программы для расчета заземления

Электрик

Одной из первых программ в предоставленных в нашем ряду, является «Электрик» С этой программой вы очень легко можете рассчитать высоту заземления

Программа очень проста в использовании, русифицирована, что не составит вам труда прочесть или ввести нужные вам данные, так же вы очень просто сможете скачать данную программу бесплатно, что тоже немаловажно. Предоставляем вам фото интерфейса программы «Электрик» для расчета заземления

Для старта работы, вам всего стоит ввести исходные данные и нажать кнопку «Расчет контура». После чего вы получаете детальный чертеж с формулами и методикой вычисления, перед вами будет готовый чертеж заземления, исходя из данных, что были ранее введены. Советуем скачивать более обновленные программы, так как в новых версия гораздо больше доработок. Даже если вам предстоит произвести расчет заземляющего контура для серьезных сооружений, то эта программа вам поможет.

Расчет заземляющих устройств

Думаю, здесь судя по названию все стало ясно. Есть в этой программе еще одно дополнительное свойство, такое как расчёт молниезащиты, ну и, конечно же, контур заземления. Программа достаточно проста к применению, никаких сложностей не должно возникнуть, так же заполняете данные, и получаете исходный готовый материал.

Если вам нужно именно сейчас произвести простейший расчет заземляющего контура, можете воспользоваться онлайн калькулятором расчета заземления. Не настолько точно, как в предыдущих программах, но примерный расчет получаете.

Заземление

Так же продукт, который достоин нашего внимания

Название, тоже говорит само за себя, очень легок в использовании, с приятным и простым интерфейсом, на русском языке, что немаловажно. Если вы загружаете, самую последнюю версию программы, там возможно оценивать использование ЖБ фундаментов промышленных зданий, как качественный защитный контур, и просто производить расчет ЗУ

Программа поможет вам определиться с сечением ГЗШ, РЕ- проводника, и еще одна дополнительная функция, расчет напряжения прикосновения и шагового напряжения. Ниже можете увидеть интерфейс программы.

ElectriCS Storm

Если вы не новичок в этом деле, то сможете легко разобраться с данной программой, здесь нужны навыки моделирования. Если вам нужно рассчитывать показания заземляющего контура дома, то не стоит, вы просто не сможете разобраться, запутаетесь, и что-то получится неправильно. Мы настоятельно советуем, пользоваться данной программой только профессионалам или студентам ВУЗов, которые изучают данную специальность.

Вы сможете осуществить 3D моделирование готовых защитных контуров, что явно выигрывает на фоне предыдущих программ. Так же радует расчёт электромагнитной обстановки и заземление подстанций, все чертежи и схемы вы можете сохранять на своем компьютере и открыть в AutoCAD.

Акула

На завершение списка программ расчета заземления мы хотим вас ознакомить еще с одной, это комплекс энергетика «Акула» с ней вы сможете:

1. Рассчитать молниезащиту.
2. Рассчитать сечение проводки.
3. Рассчитать освещённость в помещении.
4. Рассчитать потери напряжения до 1 кв.
5. Рассчитать характеристики защитных аппаратов.
6. Рассчитать заземляющие устройства.

Интерфейс доступен каждому, легкий и понятный в применении, так же вы можете скачать эту программу совершенно бесплатно, можете ознакомиться с полезным видео. Приятного просмотра, очень надеемся, что стали вам полезными в этом деле.

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