Как рассчитать количество анодных заземлителей?

Как рассчитать количество анодных заземлителей?

Как рассчитать количество анодных заземлителей?

Контур заземления необходим для защиты людей от поражения электрическим током. Для молниезащиты создается собственное заземляющее устройство, не связанное с защитным контуром заземления. Для правильной их постройки требуется расчет.

Заземляющее устройство (ЗУ) имеет параметр, называемый сопротивлением растекания или просто – сопротивлением. Оно показывает, насколько хорошим проводником электрического тока является данное ЗУ. Для электроустановок с линейным напряжением 380 В сопротивление растекания ЗУ не должно быть более 30 Ом, на трансформаторных подстанциях – 4 Ом. Для контуров заземления медицинской техники и оборудования видеонаблюдения, серверных комнат, норма устанавливается индивидуально и составляет от 0,5 до 1 Ом.

Задача расчета заземляющего устройства – определение количества и расположения вертикальных и горизонтальных заземлителей, достаточного для получения требуемого сопротивления.

Определение удельного сопротивления грунта

На результаты расчетов ЗУ оказывает существенное влияние характеристика грунта в месте его постройки, называемая удельным сопротивлением (⍴). Для каждого из видов грунта существует расчетное значение, указанное в таблице.

Удельные сопротивления грунтов и воды

На сопротивление грунта оказывают влияние влажность и температура. Зимой при максимальном промерзании и летом в засуху удельное сопротивление достигает максимальных значений. Для учета влияния погодных условий к величине ⍴ вводятся поправки для климатической зоны.

Поправочные коэффициенты удельного сопротивления

Если есть возможность, перед расчетами производят измерение удельного сопротивления.

Виды заземлителей и расчет их сопротивления

Заземлители бывают естественными и искусственными, и для создания заземляющего устройства используются и те, и другие. Рассчитать влияние естественных заземлителей (железобетонных фундаментов, свай) на величину сопротивления растекания сложно, это проще сделать методом измерений на месте. Сопротивление естественных заземлителей длиной более 100 м можно узнать из таблицы.

Сопротивление естественных заземлителей

Если значение ⍴ отличается от 100 Ом∙м, значение R умножается на соотношение ⍴/100.

В качестве искусственных заземлителей используются арматура, трубы, угловая или полосовая сталь. Сопротивление каждого из них рассчитывается по собственной формуле, указанной в таблице.

Сопротивление растеканию одиночных заземлителей

Вид заземлителя Расчетная формула
Вертикальный электрод из круглой арматурной стали или трубы. Верхний конец ниже уровня земли.
Вертикальный электрод из угловой стали. Верхний конец ниже уровня земли
Вертикальный электрод их круглой арматурной стали или трубы. Верхний конец над уровнем земли
Горизонтальный электрод из полосовой стали
Горизонтальный электрод из круглой арматурной стали или трубы
Электрод из пластины (уложена вертикально)
Вертикальный электрод из круглой арматурной или угловой стали
Горизонтальный электрод из круглой арматурной или полосовой стали

Значения переменных в формулах:

— удельное сопротивление грунта, определенное с учетом поправочных коэффициентов, Ом∙м
l — длина электрода, м
d — внешний диаметр электрода, м
t — расстояние до середины электрода от поверхности земли, м
b — ширина полосового электрода или ширина полки угловой стали, м
Читайте также  Как рассчитать мощность аккумуляторной батареи?

Теперь рассчитывается суммарное сопротивление штырей искусственных заземлителей:

n — число вертикальных электродов, принятое для расчета
ŋв — коэффициент, учитывающий экранирование электродов соседними, определяемый по следующей таблице

Коэффициент использования вертикальных электродов

Далее нужно учесть влияние полосы, соединяющей электроды. Для этого из следующих таблиц выбирается значение коэффициента использования ŋг.

Коэффициенты использования соединительной полосы

Вычисляем сопротивление проводника, соединяющего вертикальные заземлители по формуле:

И полное сопротивление заземляющего устройства.

Если рассчитанное сопротивление контура заземления оказалось недостаточным, увеличиваем количество вертикальных заземлителей или изменяем их вид. Повторяем расчет до получения требуемого значения сопротивления.

Источник: http://electric-tolk.ru/raschet-zazemlyayushhix-ustrojstv/

Использование различных анодных заземлителей

Для обеспечения защиты подземных коммуникаций от коррозии, применяются анодные заземлители. Данный способ электрохимического предотвращения процесса окисления металла, позволяет эксплуатировать различные коммуникации и объекты под землей.

Устройство

Работают анодные заземлители следующим образом. Находясь в электролите различные металлы, имеют отличные электродные потенциалы. Поэтому если по трубопроводу пустить «-» от постоянного источника электроэнергии, а в непосредственной близости от трубы разместить электрод, состоящий из магния алюминия или цинка, к которому будет подведён «+», то данные металлы по отношению к обычной стали в электролите будут выполнять функцию анода.

Этот элемент, в данной электрохимической системе, будут саморазрушаться в почве, тем самым предохраняя катод, то есть трубу газопровода или другой коммуникации, от воздействия коррозии.

Подобным образом могут быть защищены от разрушения, подземные металлические ёмкости, и другие объекты, которые изготовлены из материала подверженного коррозии. Для того чтобы была обеспечена защита подземных металлических объектов на должном уровне, необходимо не только выбрать качественный анодный заземлитель, но и правильно осуществить монтажные работы.

Виды анодных заземлителей

Для обеспечения катодной защиты металлических объектов применяются 2 основных вида анодных заземлителей: поверхностный и глубинный.

Поверхностный заземлитель располагается, примерно, на одной глубине с защищаемым объектом, имеет небольшие размеры и радиус действия. Поверхностный заземлитель представляет собой электрод, который состоит из магниевого или цинкового сплава и имеет кабель для присоединения к питающей станции.

Источник: https://1000eletric.com/kak-rasschitat-kolichestvo-anodnyh-zazemliteley/

Использование различных анодных заземлителей

Как рассчитать количество анодных заземлителей?

Для обеспечения защиты подземных коммуникаций от коррозии, применяются анодные заземлители. Данный способ электрохимического предотвращения процесса окисления металла, позволяет эксплуатировать различные коммуникации и объекты под землей.

Лучшие модели анодного заземления

В настоящее время на рынке представлено большое количество различных моделей анодного заземления, как для поверхностного размещения, так и для установки на значительной глубине. В каждом конкретном случае монтажа этого оборудования, количество необходимых элементов должно быть правильно рассчитано и отображено в плане.

Немаловажным условием эффективности защиты, является выбор качественного устройства и надёжной питающей станции. Как правило, такие устройства реализуются в комплекте, состоящем из 10 — 20 заземлителей и одного источника питания. Из поверхностных заземлителей наиболее часто для защиты подземных металлических объектов используется следующие модели:

  • «Менделеевец»–ММ — данный вид поверхностного заземлителя позволяет осуществлять эффективно предотвращать разрушение подземных коммуникаций. «Менделеевец»–ММ применяется преимущественно в сфере нефтегазовых коммуникаций, но может быть использован и для других подземных объектов, которые могут подвергаться коррозии. Скорость анодного растворения электрода составляет 300 г/год, поэтому при массе в 43 кг, защита может эффективно использоваться не менее 100 лет.
  • «Менделеевец»–МТП — магнетитовый поверхностный заземлитель предназначенный для защиты магистральных трубопроводов. Особенностью этой модели, является возможность установки электродов для защиты портовых сооружений. Установленные заземлители отлично справляются с предохранением металлических сооружений, от возникновения коррозионных процессов в высокоагрессивной среде. «Менделеевец»–МТП отличнозагерметизирован в месте подключения питающего провода. Питание осуществляется рабочей электрической станцией, которая входит в комплект данного защитного устройства.
Читайте также  Рассчитать мощность нагревателя по сопротивлению

Среди глубинных моделей наибольшее распространение получили следующие приборы:

  • «ГАЗ-М» — глубинный заземлитель отличного качества. Данный прибор отлично справляется с задачей предохранения подземных металлических объектов, в том случае, когда установка более дешёвого варианта поверхностной защиты невозможна. Рабочий ресурс заземлителя составляет не менее 30 лет, а максимальныйрабочий ток — 10 А.
  • «Менделеевец»-МРКГ — малорастворимый глубинный заземлитель, который используется преимущественно в грунте с высоким удельным сопротивлением.

Данное устройство может быть размещено в одной скважине, в количестве до 24 шт. что позволяет защитить подземные объекты максимально эффективно.

Минимальный эксплуатационный срок, данного устройства составляет не менее 30 лет, при условии что монтаж анодного заземлителя был произведён по всем правилам.

Источник: https://evosnab.ru/ustanovka/zemlja/anodnye-zazemliteli

Гост р 58344-2019 заземлители и заземляющие устройства различного назначения. общие технические требования к анодным заземлениям установок электрохимической защиты от коррозии

Как рассчитать количество анодных заземлителей?
>

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Заземлители и заземляющие устройства различного назначения

Общие технические требования к анодным заземлениям установок электрохимической защиты от коррозии

Издание официальное

Москва Стамдартимформ 2019

Предисловие

  • 1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «Ресурсосберегающие специальные технологии и системы»

  • 2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 336 «Заземлители и заземляющие устройства различного назначения»

  • 3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН 8 ДЕЙСТ8ИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 января 2019 г. № 10-ст

  • 4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации».

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (но состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты».

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стацдартинформ. оформление. 2019

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

  • 1 Область применения

  • 2 Нормативные ссылки

  • 3 Термины и определения

  • 4 Сокращения

  • 5 Классификация анодных заземлений и их маркообразование

  • 6 Технические требования

    • 6.1 Общие требования

    • 6.2 Характеристики

      • 6.2.1 Требования назначения

      • 6.2.2 Требования к конструкции

      • 6.2.3 Требования к электрическим параметрам

      • 6.2.4 Требования к стойкости при механических воздействиях

      • 6.2.5 Требования стойкости к внешним воздействующим факторам

      • 6.2.6 Требования надежности

      • 6.2.7 Требования к сырью, материалам, покупным изделиям

      • 6.2.8 Требования к комплектности

      • 6.2.9 Требования к маркировке

      • 6.2.10 Требования к упаковке

  • 7 Требования безопасности

    • 7.1 Требования электробеэоласности

    • 7.2 Требования пожарной безопасности

    • 7.3 Требования экологической безопасности

  • 8 Правила приемки

    • 8.1 Общие требования

    • 8.2 Категории испытаний

    • 8.3 Приемо-сдаточные испытания

    • 8.4 Периодические испытания

    • 8.5 Типовые испытания

  • 9 Методы контроля (испытаний)

    • 9.1 Общие требования

    • 9.2 Проверка материалов конструкции

    • 9.3 Проверка конструкции

    • 9.4 Проверка электрических параметров

    • 9.5 Проверка стойкости к механическим воздействиям

    • 9.6 Проверка стойкости кфакторам внешнего воздействия

    • 9.7 Проверка комплектности, маркировки и упаковки

  • 10 Требования к транспортированию и хранению

  • 11 Указания по монтажу и эксплуатации

  • 12 Гарантии изготовителя

Читайте также  Как рассчитать сечение кабеля на 380 вольт?

Библиография

Введение

Настоящий стандарт общих технических требований разработан на основе межгосударственных и национальных стандартов Российской Федерации, отраслевых стандартов, технических условий, определяющих требования к анодным заземлениям установок электрохимической (катодной) защиты от коррозии.

Настоящий стандарт не имеет международного аналога и учитывает положительный опыт эксплуатации и применения (как отечественный, так и зарубежный) современных технических решений в области анодных заземлителей систем электрохимической защиты металлических сооружений от коррозии на таких объектах, как подземный трубопроводный транспорт (магистральные нефте- и газопроводы, тепловые сети, трубопроводы бытового назначения и т. д.), а также существующие и перспективные требования по надежности, безопасности и рискам при эксплуатации объектов магистрального и промыслового трубопроводного транспорта.

Целью разработки настоящего стандарта является обеспечение безопасности и эффективности работы анодных заземлений установок электрохимической (катодной) защиты от коррозии.

Гост р 58344—2019

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Заземлители и заземляющие устройства различного назначения Общие технические требования к анодным заземлениям установок электрохимической защиты от коррозии

Grounding conductors and grounding devices for different purposes. General technical requirements for anode grounding of installations of electrochemical protection against corrosion

Дата введения — 2019—06—01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на анодные заземления установок электрохимической (катодной) защиты от коррозии (далее — анодные заземления) и устанавливает общие технические требования к анодным заземлителям систем катодной защиты металлических сооружений от коррозии (далее — анодные заземлители), включая подземный трубопроводный транспорт (магистральные не-фте* и газопроводы, тепловые сети, трубопроводы бытового назначения и т. д.), а также классификацию. систему образования марок, требования к конструкции, сырью, материалам, покупным изделиям, комплектности, упаковке, маркировке, требованиям безопасности, требованиям по транспортированию и хранению анодных заземлителей в составе анодных заземлений.

Настоящий стандарт не распространяется на анодные заземления установок катодной защиты судов и внутренней поверхности емкостей и резервуаров, а также на анодные заземления, применяемые в качестве временных (экспериментальных) при коррозионных обследованиях и контроле состояния изоляции подземных сооружений (например, газопроводов и др.).

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

Настоящий стандарт обязателен к применению всеми организациями, осуществляющими проектирование. изготовление, приемку, испытания, поставку и эксплуатацию анодных заземлений и заземлителей.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 9.602 Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии

Источник: https://allgosts.ru/01/120/gost_r_58344-2019