Расчёт заземляющего устройства по ПУЭ: методика и пример | ХАБ ПРОЕКТ

Сопротивление заземляющего устройства нормируется ПУЭ и зависит от удельного сопротивления грунта и числа электродов. Разбираем формулу одиночного вертикального электрода, коэффициент использования и пример на нужное число электродов.

Заземляющее устройство рассчитывают так, чтобы его сопротивление растеканию тока не превышало нормируемое Правилами устройства электроустановок (ПУЭ, гл. 1.7) . Для электроустановок 380/220 В с глухозаземлённой нейтралью сопротивление заземления нейтрали трансформатора нормируется не выше 4 Ом (ПУЭ 1.7.101). Порядок расчёта — от одиночного электрода к группе.

Одиночный вертикальный электрод

Сопротивление растеканию одиночного вертикального электрода приближённо: R1 = ρ / (2πL) · ln(4L / d), где ρ — удельное сопротивление грунта (Ом·м), L — длина электрода (м), d — его диаметр (м). Удельное сопротивление зависит от типа грунта: суглинок ≈ 100 Ом·м, песок влажный ≈ 300–500 Ом·м, глина ≈ 60 Ом·м.

Группа электродов

Один электрод редко даёт нужное сопротивление, поэтому забивают несколько и соединяют горизонтальной полосой: R = R1 / (n · η), где n — число электродов, η — коэффициент использования (0,6–0,9), учитывающий взаимное экранирование. Требуемое число: n = R1 / (Rн · η), где Rн — норма (например 4 Ом).

Пример расчёта

Грунт — суглинок, ρ = 100 Ом·м. Электрод: стержень L = 2,5 м, d = 0,05 м. R1 = 100 / (2π · 2,5) · ln(4 · 2,5 / 0,05) = 6,37 · ln(200) = 6,37 · 5,3 ≈ 33,8 Ом.

Норма Rн = 4 Ом, коэффициент использования η = 0,7. Число электродов n = 33,8 / (4 · 0,7) ≈ 12,1 → принимаем 13 электродов в контуре. Точный контур проверяют с учётом длины горизонтальной полосы.

Пересчитать под свой грунт и геометрию контура удобно в калькуляторе заземления , а внешнюю молниезащиту — в калькуляторе молниезащиты .

Частые вопросы

Почему сопротивление «плавает» по сезонам? Удельное сопротивление грунта растёт при промерзании и высыхании, поэтому расчёт ведут с сезонным коэффициентом для верхнего слоя.

Какая норма для повторного заземления? Для повторных заземлений PEN-проводника ВЛ нормы отдельные (ПУЭ 1.7); не путать с заземлением нейтрали источника.

Проект раздела ЭОМ с расчётом заземления можно заказать у профильного проектировщика на бирже заказов — отклики приходят напрямую, без посредников.