Домой Электрика Важный параметр безопасности, контур заземления

Важный параметр безопасности, контур заземления

86
0

Конструкция контура

Составные части

Заземляющий контур

Уже упоминавшееся ранее сопротивление заземления (Rз) контура – основной параметр, контролируемый на всех этапах его эксплуатации и определяющий эффективность его применения. Эта величина должна быть настолько малой, чтобы обеспечить свободный путь аварийному току, стремящемуся стечь в землю.

Обратите внимание! Важнейшим фактором, оказывающим решающее влияние на величину сопротивления заземления, является качество и состояние грунта в месте обустройства ЗУ. .

Исходя из этого, рассматриваемое ЗУ или заземляющий контур ЗК (что для нашего случая – одно и то же) должны иметь конструкцию, удовлетворяющую следующим требованиям:

  • В её составе необходимо предусмотреть набор металлических прутьев или штырей длиной не менее 2-х метров и диаметром от 10-ти до 25-ти миллиметров;
  • Они соединяются между собой (обязательно на сварку) пластинами из того же металла в конструкцию определённой формы, образуя так называемый «заземлитель»;
  • Кроме того, в комплект устройства входит подводящая медная шина (её ещё называют электротехнической) с сечением, определяемым типом защищаемого оборудования и величиной токов стекания (смотрите таблицу на рисунке ниже).

0bd62d52bfc919169b24692067e65a4f.jpgТаблица сечений шин

Дополнительная информация. Условно к этой конструкции можно отнести соединительные медные провода в виде жгута или оплётки.

Эти составляющие устройства  необходимы для соединения элементов защищаемого оборудования со спуском (медной шиной).

Различие по месту устройства

Согласно положениям ПУЭ, защитный контур может иметь как наружное, так и внутреннее исполнение, причём к каждому из них предъявляются особые требования. Последними устанавливается не только допустимое сопротивление контура заземления, но и оговариваются условия измерения этого параметра в каждом частном случае (снаружи и внутри объекта).

При разделении систем заземления по их местонахождению следует помнить о том, что лишь для наружных конструкций корректен вопрос о том, как нормируется сопротивление заземлителя, поскольку внутри помещения он обычно отсутствует. Для внутренних конструкций характерна разводка по всему периметру помещений электротехнических шин, к которым посредством гибких медных проводников подсоединяются заземляемые части оборудования и приборов.

Для элементов конструкций, заземлённых снаружи объекта, вводится понятие сопротивления повторного заземления, появившееся вследствие особенной организации защиты на подстанции. Дело в том, что при формировании нулевого защитного или совмещённого с ним рабочего проводника на питающей станции нейтральная точка оборудования (понижающего трансформатора, в частности) уже заземляется один раз.

Поэтому когда на ответном конце того же провода (обычно это PEN или PE шина, выводимая непосредственно на щиток потребителя) делается ещё одно местное заземление, его с полным основанием можно назвать повторным. Организация этого вида защиты показана на рисунке ниже.

Повторное заземление

Важно! Наличие местного или повторного заземления позволяет подстраховаться на случай повреждения защитного нулевого провода PEN (PE – в системе электропитания TN-C-S). .

Такая неисправность в технической литературе обычно встречается под наименованием «отгорание нуля».

Как правильно выбрать сечение кабеля заземления

Перед тем как выбирать размер сечения проводки, нужно определиться с типом защитной системы.

Согласно ПЭУ, приняты к использованию следующие варианты:

  1. нейтральный кабель подключается к заземлителю при использовании переменного тока;
  2. объединение нулевого » вместе, нейтральная проводка подсоединяется отдельно;
  3. подсоединение электрооборудования напрямую к главной заземляющей шине;
  4. создание заземления на корпусе электрического устройства с помощью .

При выборе кабеля нужно ориентироваться на маркировку, в которой РЕ », а «земля» и «ноль» обозначаются маркировкой PEN при соединении в одном проводе.

При подборе размера сечения проводов необходимо учитывать , которое может быть переносным или стационарным. В быту обычно используется стационарный тип защитного устройства. При такой схеме приборы к заземляющему проводнику могут подсоединяться многожильными и . Выбирая подходящие проводящие жилы при создании защитных систем нужно использовать рекомендованные размеры диаметра используемой проводки.

Самостоятельное изготовление

После подготовки всех необходимых материалов и выбора подходящего места для обустройства заземления можно переходить к непосредственным операциям по сборке заземляющего контура. На подготовительной стадии нарезаются трубные или другие профильные отрезки, размер которых выбирается на 20-30 см больше расчётного (это нужно для компенсации изгиба вершины заготовки при её вбивании в землю).

Дополнительная информация. Для облегчения забивания таких отрезков рекомендуется заострить их нижний срез посредством болгарки с обрезным диском.

Одновременно с подготовкой точечных штыревых заземлителей начинается этап земляных работ, состоящих в подготовке канавок со скошенными краями (для лучшего удерживания грунта от осыпания).

Порядок производимых при земляных работах операций выглядит следующим образом:

  • Сначала подготавливается (расчищается) площадка под будущий контур заземления и делается его разметка;
  • Затем по уже нанесённой разметке выкапываются канавки глубиной 70-80 см и шириной порядка 50 см (глубина выбирается из соображения минимальной коррозии металлосвязей);
  • После этого нарезанные по длине штыри забиваются в намеченных точках так, чтобы над поверхностью выступало около 20 см (смотрите фото ниже);

8990a886bb95d24bc3e85c294d91cecf.jpgОбустройство заземляющего контура

  • По завершении монтажа всех вертикальных элементов верхние их части срезаются, а контактные площадки тщательно зачищаются, после чего к ним привариваются металлосвязи;
  • После того, как все сварочные швы остынут, они зачищаются болгаркой со шлифовальным диском, а затем окрашиваются специальной защитной краской на основе гудрона;

Обратите внимание! Покраске подвергаются лишь места образования сварных сочленений, наиболее подверженные коррозии. .

  • Далее от ближайшей к жилому строению точки КЗ прокапывают канавку на ту же глубину, что была вырыта под металлосвязи (её ширина может быть чуть меньше, поскольку соединительная полоса делается цельной, не требующей проведения сварных работ);
  • Затем в подготовленную траншею укладывается полоса металла с типоразмером не менее 25х4 мм, которая впоследствии приваривается к штырю или перемычке (металлосвязи);
  • На заключительной стадии работ у самой стены дома уже проложенная металлическая полоса поднимается на высоту порядка 200 мм, где к ней на болт или сварку подсоединяется шина (провод), идущая на ГЗШ распределительного щитка (фото ниже).

fd2a260450c97d831d3ec9157d47e0c9.jpgВвод заземления в дом

Для подключения готового заземления в действующую цепь электроснабжения потребуется ознакомиться с существующими схемами организации заземления.

Ввод в дом

На шину заземления распределительной системы контур заводится с помощью стальной полосы с типоразмером 24х4 мм или же медной и гибкой проволоки сечением 10 мм². В отдельных случаях, специально оговариваемых в ПУЭ, для этого допускается применять алюминиевый провод сечением 16 мм² (смотрите рисунок ниже).

Схема заведения заземления в щиток

При возможности выбора между предложенными выше вариантами предпочтение отдаётся медному проводу, имеющему наиболее подходящие для выполнения поставленной задачи характеристики.

В заключительной части обзора обратим внимание пользователей на то, что сделать заземляющий контур своими руками не очень просто, поскольку при проведении этих работ необходимо строгое соблюдение требований ПУЭ. Для тех, кто полностью не уверен в своих силах, всегда имеется «запасной» выход – пригласить представителей организации, специализирующейся на изготовлении заземлений.

Групповые сети и их заземление

В загородных, жилых и офисных домах устанавливаются механизмы распределительного типа, которые подают электроэнергию к розеткам, осветительной технике и прочим токоприемникам. Каждый подъезд оборудуется ВРУ (вводным распределительным устройством), где от него сеть делится на группы:

  • Освещение;
  • Розетки;
  • Приборы нагревательного характера (бойлер, кухонная плита, сплит-система и так далее).

Устройство способно разделять сети: функциональное назначение и для снабжения электроэнергией отдельных помещений. Правила монтажа гласят, что сети должны подключаться с защитным автоматическим выключателем.

Отталкиваясь от требований ПУЭ, пункта 1.7.36, для оборудования групповых линий применяют трехпроводный медный кабель:

  • L – фаза;
  • N – рабочий ноль. Изоляция проводника выполнена в синем или голубом цвете;
  • PE – нулевой провод с защитным заземлением, желто-зеленый цвет.

Если взять старые советские сооружения, то там проводка делалась с использованием двухпроводного провода, состоящего из алюминиевой проволоки. Современная бытовая техника диктует конкретные требования в плане безопасной эксплуатации. По этой причине через распределительную коробку ВРУ прокладывается дополнительный провод, обеспечивающий заземление. В процессе капитального ремонта электрики рекомендуют заменять проводку с установкой новых розеток.

Важно! Защитным заземлителем нельзя применять трубопроводы канализации или отопительной системы. .

В щитке проводка монтируется посредством контактно-зажимных планок. Нельзя подключать N-провода на контакты РЕ другой группы и наоборот. При контакте нулевого провода с защитным заземлением нарушается цепь электроснабжения. В итоге они замкнуться, но из-за этого произойдет расчетный баланс токовых нагрузок на автоматы. Если не соблюдать баланс, со временем отдельные группы попросту отключатся.

Пункт ПУЭ 7.1.68 требует, чтобы корпуса электрических приборов были заземлены:

  • Элементы осветительного оборудования, по которым проходит ток;
  • Кондиционеры, стиральные машины;
  • Электроплиты, утюги и прочая бытовая техника.

Требования известны нынешним изготовителям электрического оборудования. Каждый прибор, потребляющий электричество через стандартную сеть, предусматривает подключение через трехпроводную розетку, где один провод – защитное заземление.

Что такое нормы ПУЭ

79117c2ad7cf5d034ca71ca3683dea23.jpg

Нормы ПУЭ являются собирательной группой специальных нормативных правовых актов, которые были написаны при СССР Министерством энергетики – правила устройства энергоустановок. Данные правила устройства электроустановок содержат описание того, как правильно следует создавать электропроводку в жилых домах, заводских помещениях и других структурах, они имеют описание различных устройств, а также принцип их построения. ПУЭ включают в себя условия прокладывания коммуникаций электроустановок, узлов, требования к определенным системам и их отдельным элементам.

Очень часто нормы ПУЭ используются при установке электрического освещения зданий, различных помещений, а также улиц, поселков, территорий определенных учреждений или предприятий. В них есть содержание условий по монтажу ультрафиолетового облучения в оздоровительных структурах, рекламы с осветительными приборами и другое. При укладывании проводки в зданиях обращаются к конкретному разделу норм ПУЭ.

В отдельных разделах можно найти рекомендации по тому, как сделать контур заземления, как установить защитные устройства электросети, и другие правила по эксплуатации различного электрооборудования. Более подробно и точно об условиях использования такого оборудования написано в Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП).

На сегодняшний день, если соблюдать все правила ПУЭ по монтажу и соединению проводки разного типа, прокладыванию контур заземленияа заземления или других технических решений, стоимость таких работ будет очень высокой. По этой причиной этими нормами руководствуются поверхностно, соблюдая лишь самые важные указания, а для других стараются найти альтернативное решение. Несмотря на дороговизну, данные правила позволяют обеспечить эффективную защиту здания любого типа от различных негативных факторов.

Металлические части подлежащие заземлению

192280f0efeaac83fd0a9467c9ce854c.jpg

При выполнении монтажных работ по электробезопасности внутри здания заземляются следующие металлические части:

  • Металлические корпуса распределительных устройств;
  • Поверхность оболочек кабелей;
  • Трубы отопления, канализации, газоснабжения и водопровода, если они сделаны из металла;
  • Металлические ванны в квартирах;
  • Корпуса и металлические рамы трансформаторов; осветительных приборов, электромеханических устройств и их приводов;
  • Выступающие части арматуры внутри сооружений из железобетона;
  • Несущий металлический каркас здания;
  • Вентиляционные металлические каналы и воздуховоды;
  • Системы молниезащиты.

При монтаже электрического оборудования на открытом воздухе заземляются следующие элементы:

  • Железобетонные и стальные опоры ЛЭП;
  • Трансформаторные будки;
  • Металлические каркасы, на которых устанавливаются электрощиты, коробки с предохранителями, реле и рубильниками;
  • Стальные ворота с электромеханическим приводом;
  • Металлические и железобетонные стойки уличных осветительных фонарей.

С заземлением нельзя соединять следующие элементы:

  • Электросчётчики, электроизмерительную аппаратуру и реле, включая их корпуса;
  • Подвижные части электроустановок, если они смонтированы на заземлённой токопроводящей раме.

ef449c3fb9007f27c79e24b4ed387a68.gif

Что выступает в роли искусственного заземлителя

Заземляющий элемент выполняется в виде проводника (электрода) определенного материала, который помещается в грунт. В некоторых случаях монтируется несколько подобных заземлителей.

Определение ситуации, когда необходимо монтировать именно группу искусственных стержней, реализуется посредством специальных расчетов. Результатом вычисления обосновывается выбор конфигурации электрода по отношению к его сопротивлению — основному показателю, определяющему качество заземления.

Важно! Совокупность соединенных искусственных стержней, вмонтированных в землю и объединенных с электрооборудованием при помощи проводника, образует заземляющий контур. . Искусственный заземлитель изготавливается из таких материалов:

Искусственный заземлитель изготавливается из таких материалов:

  1. Омедненная сталь. Соединение меди и стали имеет хорошее сцепление. Стержни прочные, отлично контактируют с любыми материалами. За счет химических особенностей сплав обладает отличной электропроводимостью. Электрохимическая активность меди и стали незначительна, нормальная эксплуатация заземлителей из такого металла может достигать больше ста лет.
  2. Оцинкованная сталь. Преимущества — коррозионная стойкость материала, низкое сопротивление, электроды устойчивы к кислотной среде.
  3. Черные металлы. Недостаток — быстрое разрушение в агрессивном грунте (образуются коррозия и ржавчина). Высокая прочность материала повышает сопротивление растеканию тока, что крайне опасно для человека.

Помимо материала, искусственные заземлители различается по форме и по расположению в почве (углубленный вертикальный и протяжной горизонтальный тип).

Принцип работы защитного устройства

Заземление способно оградить человека от поражения электрическим током, а используемые им приборы — от поломки или пробоя напряжения на корпус. Такое устройство необходимо для безопасной и бесперебойной работы электрических агрегатов.

В промышленных масштабах оно применяется для беспрерывного функционирования электрического оборудования, а в бытовых условиях аппараты заземляются через розетку, обладающую таким выходом. Но все же некоторые бытовые аппараты требуют глухой защиты. К ним относятся:

  • стиральные агрегаты с большой емкостью;
  • микроволновые печи, обладающие специальным выводом на заземление;
  • электрические печи с духовкой;
  • стационарные компьютеры, к корпусу которых подключают защитное устройство.

Иногда обустраивать всю защиту на одном заземлении нельзя, так как грунт не является линейным проводником электричества. Сопротивление защиты определяется значением рабочего напряжения и площади контакта с контурным элементом.

4619cda35499ff3793f88482ee91a57c.jpgПри этом если между двумя конструкциями выдержать расстояние 1,2—1,5 м, то площадь взаимодействия с элементами увеличивается практически в сто раз. На более большую дистанцию контуры нельзя разносить, так как это повлечет разрыв потенциального поля и сокращение площади взаимодействия.

Не рекомендуется защитные элементы выводить наружу и подсоединять их контактам, которые не прошли подготовку. Кроме того, следует учитывать, что у любого металла существует свой потенциал, а при влажных условиях он подвергается коррозии и разрушению.

А также не рекомендуется последовательное подключение нескольких электродов на одну шину. В этом случае аварийное состояние одного прибора спровоцирует выход из строя и других электрических агрегатов.

При выборе грунта для размещения контура следует обратить внимание, что наиболее подходящими являются глинистые почвы, суглинки или торфяная земля. В каменистой почве защитное устройство практически установить нельзя, а особенно в скальных породах

Какое сечение должен иметь заземляющий проводник

bd9765d07732c5071203eaadbbbb9b80.jpgДля показателей сечения, используемых в электрических установках с уровнем напряжения меньше киловатта, существует целый ряд определенных стандартных требований.

Минимальные показатели при прокладке на достаточной глубине в грунте, должны соответствовать стандартным табличным данным, где параметр «S» является такого элемента.

Показатели сечения для выбора фазного проводника Наименьшие показатели
S≤16,0 mm2 S в mm2
16,0 < S≤35,0 mm2 16,0 mm2
S>35,0 mm2 S/2,0 в mm2

Заземляющего типа защитные проводники подсоединяются друг к другу при помощи сварки. Подсоединение с заземляемыми конструкциями также осуществляется сварочным аппаратом, а с машинными частями — посредством сварки или болтового соединения.

Пайка используется только для фиксирования проводников на металлических кабельных и проводных оболочках.

Что такое заземление

Это система, собранная из металлических конструкций, создающая электрический контакт между землей и корпусом подключенного устройства. Здесь главный элемент – заземлитель. Бывает цельным или состоящим из токопроводящих частей, соединенных воедино. В конечном счете, система уходит в грунт. Отталкиваясь от правил, металлические конструкции изготавливают из следующих материалов: сталь или медь. В каждом случае действуют ГОСТ и правила заземления электроустановок.

Электросопротивление играет немалую роль при работе заземлителя.

Обратите внимание! Отталкиваясь от требований правил заземления электроустановок, пункта 7.1.101, следует: жилые объекты, имеющие сеть 220В и 380В, оборудуются защитным заземлением с показателем сопротивления не более 30 Ом. Для трансформаторных подстанций и генераторов допустимо не больше 4 Ом

Для выполнения правила регулируется величина сопротивления заземляющей системы. Способы, увеличивающие показатель проводимости для заземляющих устройств:

  • Увеличение площади контакта конструкции из металла с землей. Для этого в процессе установки вбиваются вспомогательные колья;
  • Участок с контуром защитного заземления одобряют раствором соли для увеличения проводимости;
  • Провод, идущий от щита к контуру заземления, заменяется медным (показатель проводимости выше).

На ключевой показатель системы защитного заземления влияют следующие факторы:

  • Из чего состоит грунт;
  • Уровень влажности почвы;
  • В каком количестве и на какой глубине залегают электроды;
  • Из какого материала изготовлена металлоконструкция.

Как было выявлено на практике, чтобы заземление действовало как можно эффективнее, выбирают следующий вид грунта: глина, торф или суглинок, лучше с высоким показателем влажности.

Полоса заземления для дома

Заземление электрооборудования ПУЭ диктуют правила: если используются приборы до 1 кВ, имеющие глухозаземленную нейтраль, провода и шины заземления обозначаются маркировкой (РЕ). При этом добавляется штрихованный знак, где на концах проводки чередуются желтые и зеленые полосы. Голубым цветом и маркировкой (N) отмечаются проводники рабочего нуля. Схемы установок с рабочими нулевыми проводами, используемыми как защитное заземление, подключенные к общему контуру, маркируются буквами (PEN) и голубой окраской. ГОСТ Р 50462 регламентирует использование маркировки и цветов. Заземление электроустановок выполняется по правилам, описанным в главе 1.7 заземление.

Правила работы с переносными видами

Перечисленные схемные решения относятся к разряду стационарных заземлений, привязанных к конкретному месту. Однако в ряде случаев (для проведения ремонтных работ на отключённых сетях, например) может потребоваться монтаж временных или переносных приспособлений, в основу работы с которыми заложен принцип наложения заземления.

afb17384be18efb1ae955a2c3473ed99.jpeg

Переносные конструкции изготавливаются в виде оголённой медной жилы, имеющей на одном из своих концов забиваемый в землю металлический штырь, а с другой – специальную медную струбцину, служащую для подсоединения к заземляемой шине.

Некоторые модели переносных или временных устройств защиты вместо штыря имеют ещё одну струбцину, обеспечивающую надёжный контакт с заземляющей конструкцией (заземлителем).

Потребность в переносном заземлении этого класса объясняется необходимостью предупредить появление на обслуживаемом участке питающей цепи опасного напряжения, включённого по ошибке или случайно.

Правила монтажа этих накладных конструкций строго регламентированы действующими руководствами по обустройству заземлений

Ниже приведён перечень основных моментов, на которые следует обратить внимание в процессе работы с ними: .
прежде всего, следует убедиться в отсутствии на обслуживаемой шине опасного напряжения, используя для этих целей специальный указатель;
для обеспечения защиты линии сначала к ней подсоединяются струбцины со стороны заземляющего устройства и лишь после этого переходят к фиксации их на защищаемой шине;
струбцина заземления подключается к оголённой шине обесточенной токоведущей цепи с той её стороны, откуда более всего вероятна ошибочная подача напряжения (обычно – со стороны распределительного щита).

  1. прежде всего, следует убедиться в отсутствии на обслуживаемой шине опасного напряжения, используя для этих целей специальный указатель;
  2. для обеспечения защиты линии сначала к ней подсоединяются струбцины со стороны заземляющего устройства и лишь после этого переходят к фиксации их на защищаемой шине;
  3. струбцина заземления подключается к оголённой шине обесточенной токоведущей цепи с той её стороны, откуда более всего вероятна ошибочная подача напряжения (обычно – со стороны распределительного щита).

Снятие или разборка конструкции временного заземления осуществляется в обратной последовательности.

Контур наружного заземления

Эта система служит для подстанции трансформатора и является замкнутой. Состоит из небольшого количества электродов. Они располагаются по вертикали. Заземлитель по горизонтали, он изготавливается, и полос стали 4*40 мм.

Контур заземления должен обладать сопротивление в 40 м, не как не больше, а земля  максимально – 1000 м/м. В настоящее время согласно правилам можно увеличить значения, но не более чем в десять раз для грунта. Из этого можно сделать вывод, что для достижения значения в 40 м нужно произвести вертикальную установку восьми электродов по пять метровых. Они должны быть изготовлены из круга при его диаметре 16 мм. Или можно использовать  десять трех метровых, при использовании уголка из стали 50*50 мм.

Наружный контур отводиться от края здания больше чем на метр. Элементы располагающиеся горизонтально закапываются в траншею на расстояние 700 мм от уровня поверхности почвы. Полоску располагают ребром.

Таким образом понятно, что следует четко руководствоваться существующими нормами. Так контур заземления ПУЭ отражен в главе 1.7. Н так же необходимо следить за всеми изменениями в требованиях, которые могут случаться довольно часто.

Крепление на кронштейнах

Крепление прямо на стены разрешено только в помещениях с сухой неагрессивной атмосферой. При наличии в воздухе большого количества влаги и едких паров заземляющие проводники полагается приваривать к опорам. Расстояние до стены должно составлять не менее 10 см. Держатели шин заземления изготовляются из стали, их крепят пистолетными дюбелями или приваривают к вмазанным в стену закладкам. На сложных поверхностях применяют дюбели с распорной гайкой или капроновые распорные дюбели. Расстояние между опорами должно составлять от 600 мм до 1000 мм по прямой, на углах 100 мм от точки поворота. Рекомендуемая высота, на которой должен быть размещен кронштейн, составляет от уровня пола 400-600 мм.

Проводники заземления окрашиваются по всей длине желтыми и зелеными прилегающими друг к другу полосами. Цветные полосы должны иметь одинаковую ширину, для шин она установлена в диапазоне 15-100 мм.

Заземление играет важную роль в защите людей и имущества от повреждений. Благодаря ему такие внезапные явления, как молния или короткое замыкание, не приведут к человеческим жертвам и порче материальных ценностей.

Использование стальной полосы в качестве заземляющего проводника хорошо показало себя на практике и признано эффективным и выгодным.

Установка заземлителей

Заземлители устанавливаются на том месте, которое определено в проекте в следующей последовательности:

  • с учётом расположения заземлителей (треугольная, или линейная конфигурация) роются несколько траншей глубиной до 1 м и шириной до 0,5 м по трассам, обозначенным в плане электроустановки;
  • Разметка установки электродов производится с учётом их запланированного количества и минимально допустимого расстояния между ними 2,5 м.
  • Заземляющие электроды погружают в грунт так, чтобы выступающие части имели высоту 10-20 см.
  • Установленные заземлители скрепляют между собой стальной полосой, железным уголком или прутками арматуры.

Способы заглубления в грунт заземлителей

Стержни заземлителей должны быть опущены в грунт на глубину 2,5-3 м. Для обеспечения расчётной глубины погружения применяются следующие приспособления:

  • Электромеханические сверлильные устройства, оборудованные зажимами для электродов круглого сечения (ПВЭ);
  • Сверлильные аппараты на ДВС (ПЗД 12) для круглых прутков и арматуры;
  • Вибрационные молоты для заглубления труб, уголков или профиля;
  • Ручные инструменты для ввинчивания с зажимами или кувалды.

При использовании ввинчивающих устройств на концы электродов приваривают спиралевидные лопатки, или шнеки.

Чем отличаются вертикальные и горизонтальные заземлители

Особого функционального отличия между такими типами электродов нет. При монтаже как вертикального, так и горизонтального элемента важна лишь глубина их погружения.

Стандартные показатели заглубления:

  1. Верхний конец вертикально заложенных в грунт заземляющих элементов углубляется на 0,7 м. Укладываются на дно горизонтально, по периметру фундамента. Диаметр электродов — от десяти до шестнадцати мм, длина — до 5 м.
  2. Горизонтальные элементы заземляющего устройства углубляются в грунт на 0,5 м. Если земля пахотная, прокладывать их необходимо на глубину не меньше 1 м. Рациональность их применения обоснована лишь при хорошей электропроводимости верхнего слоя почвы. Такой вид электродов может использоваться для связи вертикальных заземляющих элементов. Соединения выполняются при помощи сварки. Применяется или сталь округлой формы диаметром более 10 мм, или стальные полосы толщиной больше 4 мм.

Обратите внимание! Практичнее использовать вертикальные заземлители. Горизонтальные элементы заземления крайне сложно заглубить в почву на необходимую глубину

При небольшой глубине в таких заземлителях начинает ухудшаться основной характеризующий показатель — увеличивается удельное сопротивление.

Конкретного профильного требования, которое регламентирует монтаж заземлителей четко в вертикальном положении, не существует (исключительно рекомендательный характер). Возможен вариант установки вертикального электрода под незначительным углом. Такой фактор не отражается на функциональности заземлителя.

Прокладка внутреннего контура

Электрооборудование, которое подлежит заземлению, размещено по всей площади производственных помещений. К системе заземления оно подключается путем прокладки внутри здания магистральных шин. Установка заземляющих проводников делается открыто, к ним всегда должен быть свободный доступ для контроля и осмотра. Исключение составляют металлические трубы скрытой электропроводки и взрывоопасные установки, где проемы заделываются легко выбиваемыми негорючими материалами.

2df0e245d891c3c14f43ffb5a347c870.jpgПолосы заземления внутреннего контура положено прокладывать горизонтально или вертикально. Только если здание включает наклонные конструкции, разрешено прокладывать проводники параллельно им. Внутренний контур заземления монтируется с использованием стен и потолков, при необходимости прокладки по полу полоса заземления укладывается в каналы. Проводники прямоугольного сечения монтируют широкой плоскостью к стене. Крепление полосы к кирпичным и бетонным поверхностям производится забиванием гвоздей с помощью строительно-монтажного пистолета. Для фиксации на деревянных стенах используются шурупы.

Заземляющие проводники соединяют между собой при помощи сварки. При сильном нагреве защитное цинковое покрытие испаряется, при этом снижается сопротивляемость стали внешним воздействиям. Поэтому точки соединения обрабатываются цинковым спреем или эмалью. В местах, где предусмотрено измерение сопротивления заземляющего устройства, проводник крепится болтами. Он должен иметь возможность отсоединения, но только с помощью инструмента. Точки крепления полос заземления должны находиться на расстоянии от 650 мм до 1000 мм друг от друга. Они расположены тем чаще, чем больше поперечное сечение полосы.

Конструкция здания может включать температурные швы, предохраняющие его от деформации Пересекающая такой шов полоса заземления должна иметь компенсирующий изгиб. Через стены и перекрытия полосу заземления свободно проводят через проемы или заключают в стальную трубу.

Полоса металлическая для заземления

Согласно Правил устройства энергоустановок стальной заземляющий проводник, соединяющий заземлитель и главную шину для напряжений до 1 кВ должен иметь сечение не менее 75 мм2. Для выполнения этих требований и удобства монтажа чаще всего применяется горячекатаная полоса заземления 4х40, 5х40, 5х50 мм и подобные по ГОСТ 103-2006.

Главные требования для полос заземления, кроме высокой электропроводности – пластичность, прочность и хорошая свариваемость. Поэтому для их изготовления применяют низкоуглеродистые стали обыкновенного качества, например, Ст1…Ст3 любой степени раскисленности.

Так как полоса заземления относится к прокату общего назначения, ГОСТ 103-2006, как и другие подобные стандарты, содержит информацию об удельной массе проката. Например, полоса 50х5 мм имеет массу погонного метра 1,96 кг, а минимально применяемая для заземления полоса 25х4 мм – всего 0,78 кг. Следовательно, при правильном расчете заземления экономия стали может быть существенной.

Требования к точности прокатки для полос заземления не являются основными, поэтому при выборе проката можно не учитывать отклонения в сечении, серповидности или плоскостности. В связи с этим, полоса заземления, цена которой должна быть минимальной, может изготавливаться из проката обычной точности В. Единственное в сортаменте, что может учитываться при выборе заземляющей полосы – минусовый допуск по сечению. Чем меньше сечение, тем выше электрическое сопротивление стали. Для таких небольших сечений проката как, например, полоса заземления 25х4 мм это может оказаться существенным.

Заземлители искусственные и естественные

С терминами разобрались, теперь можно рассмотреть, какие проводники можно использовать в качестве заземлителя. По заголовку раздела становится понятным, что они могут быть или естественными, или искусственными.

К естественным относятся металлические системы подземных трубопроводов (водопровод, канализация, скважины) или металлические конструкции зданий и сооружений, глубоко входящие в землю.

Внимание! Трубопроводы, проложенные под землей, могут быть использованы в качестве естественного заземления лишь в том случае, если стыки труб были соединены газо- или электросваркой. Использовать в данных целях нефте-, газо- и бензопроводы запрещается

В ПУЭ это четко обозначено.

Что касается искусственных заземлителей, то для этого чаще всего используются металлические профили, которые вбиваются в землю на глубину от 2,5 до 3 м. Чаще всего для этих целей применяются стальные уголки с шириною полки 50 мм, арматуру или трубы. Обязательное условие – это оставить над поверхностью земли 10 см торчащего профиля. Заземлителей должно быть или четыре, или три, они устанавливаются или квадратом, или треугольником. Торчащие концы обвязываются круглой арматурой диаметром 10-16 мм или стальной полосой шириною 30 мм. Все стыки производятся только электросваркой.

a37c647da7108902e1d81272d1bba219.jpg

Правила заземления трубопроводов

Заземление трубопроводов – мероприятие обязательное, закрепленное в ПУЭ. Именно таким образом можно повысить безопасность их эксплуатации, ведь в трубных системах скапливается статическое электричество, плюс всегда есть вероятность попадания молнии в трубы. Требования правил устройства электроустановок обеспечить заземлением не только трубопроводы внешние, но и внутренние (технологические и коммуникационные).

В ПУЭ четко регламентировано, как должно проводиться заземление трубопроводов.

  • Во-первых, система труб должна быть единой непрерывной сетью, соединяемой в единый контур.
  • Во-вторых, к заземляющей системе трубопроводы должны быть подключены минимум в двух точках.

8bce2eaeaf913d00f87511494e22fb6f.jpg

Что касается первой позиции, то это не значит, что сама трубопроводная система должна быть непрерывной. Здесь будет достаточно обеспечить соединение участков или отдельных трубопроводов в одну единую сеть, для чего чаще всего используются так называемые межфланцевые перемычки. По сути, это обычный медный провод марки или ПВЗ, или ПуГВ. Крепление перемычек к трубопроводу обеспечивается сваркой, болтовым соединением или устанавливается хомут заземления для труб.

Что касается второй позиции, то специалисты рекомендуют не разбрасываться по всей линии технологической цепочки, просто провести соединение в начале и конце контура.

Заземление оборудования

Правила устройства электроустановок требуют большую часть электрооборудования на 380В и 220В непосредственно подсоединять к заземляющему устройству.

В электроустановках с напряжением до 1кВ и свыше 1кВ, применяется заземление с целью снизить ток, который может убить человека.

9b912fafa1d6c810446f1a37e45a5fd2.jpgЗащитное заземление электрооборудования требуется проводить при переменном напряжении свыше 42 Вольта и постоянном напряжении от 110 Вольт, а также в условиях переменного напряжения 380В и постоянного напряжения 440В в электроустановках различного типа.

Заземлению подлежат корпуса электрооборудования, металлические каркасы распределительных электрощитов и шкафов, оболочки проводов и кабелей, приводы аппаратов, обмотки трансформаторов, стальные тросы, трубы электропроводки и электрооборудования, металлические корпуса переносных и передвижных электроприемников, вторичные обмотки трансформаторов.

Согласно ПУЭ не подходят для заземления:

  • арматура опорных и подвесных изоляторов;
  • электрооборудование, зафиксированное на металлических заземленных конструкциях, при условии надежного контакта между ними;
  • при установке на деревянные конструкции не заземляются кронштейны и осветительная арматура; обшивка электроизмерительных приборов;
  • поверхность электроприемников с двойной изоляцией;
  • рельсы, проходящие за территорией электроподстанций.

В общественных и жилых помещениях необходимо заземлять электрические приборы с мощностью более 1300 Вт.

Какие требования предъявляются к искусственным заземлителям

Искусственные заземлители не подлежат окрашиванию, так как окраска играет роль изолятора и препятствует отведению электротока в землю. Таким образом, цвет заземлителя должен быть естественным, которым обладает применяемый в заземляющих устройствах, металл. Но места соединения проводников (сварочные швы) должны быть окрашены битумной краской, для предотвращения разрушения.

03aea4f31c736924b692aee25bffd4c5.gifНельзя размещать искусственные или применять естественные заземлители вблизи источников тепла, которые сушат землю. Для засушливых территорий существует особая железобетонная конструкция. Заземлитель делают в форме емкости, и помещают ниже поверхности земли. Емкость заполняют водой через люк. Таким образом, в заземлении принимает участие водораспределительная система. Стальные электроды соединены с выводом из емкости. Так обеспечивается оптимальное сопротивление.

Для создания искусственных заземлителей используются следующие материалы с указанными параметрами:

  • диаметр стального арматурного прута не менее 10 мм;
  • диаметр оцинкованного прута не менее 6 мм;
  • в уголках толщина стенок от 4 мм;
  • при использовании полосовой стали ее толщина должна быть не менее 4 мм;
  • в молниезащитных заземлителях сечение берется от 155 мм2;
  • толщина стенок отбракованных труб не менее 3,5мм.

Только для временных электроустановок можно применять электроды с минимальными значениями. Чтобы заземляющее устройство служило 40-50 лет в благоприятных грунтовых условиях, достаточно выбрать стержни для него на 2-3 мм больше. Во влажных грунтах толщина и диаметры ЗУ должны быть в 2 раза выше минимального.

Из всех названых материалов наиболее оптимальным признано использование круглой арматуры, поскольку расход металла в этом случае снижается в 1,5 раза, уменьшается соответственно и себестоимость заземляющих устройств.

Коррозионная стойкость у круглой стали выше, чем у линейной, потому что у круглого электрода площадь соприкосновения с землей самая малая в сравнении с другими формами ИЗ. Еще одно преимущество состоит в том, что стержневые круглые электроды легче монтируются, экономится время, затрачиваемое на устройство ЗУ.

При заземлении мощных высоковольтных установок применяются контуры, состоящие из горизонтальных лучей, раскинувшихся на сотни метров и нескольких десятков вертикально установленных стержней. Чтобы искусственные заземлители не экранировали друг на друга, лучи разводят горизонтально в противоположные стороны. Если лучей 3, или 4, их располагают под углом 90 и 120 градусов соответственно.

Основные типы контуров заземления

Так существуют два основных типа технологических решений. Это контуры заземления – глубинный и традиционный.

Так при традиционном способе расположение электродов следующие – одни располагается горизонтально, а остальные вертикально. Первым электродом является стальная полоса, а вторыми являются соответственно стрежни из металла. Все они должны иметь допустимые значения по своему размеру.

Необходимо учитывать, что место для устройства конура необходимо подбирать из того, что он должно быть мало людным. Наилучшим для этого будет подходить теневая сторона с постоянной влажностью почвы.

Но у данного контура заземления существуют и свои минусы:

  • довольно трудное и физически тяжелое его устройство;
  • металлические изделия, из которой состоит контур подвержено коррозии, что не только его разрушает, но им ожжет служить причиной ухудшения проводимости;
  • так как он расположен в верхней части земли, то очень сильно зависит от параметров окружающей среды, которые могут изменить его проводимые характеристики.

Глубинный способ намного эффективнее традиционного. Его изготавливают специализированные производства. И он обладает рядом достоинств:

  • соответствует всем установленным нормам;
  • срок службы значительно продолжительный;
  • не зависит от окружающей среды, благодаря глубине залегания;
  • монтаж довольно прост.

Необходимо учитывать, что после устройства любого из типов контура заземления, необходимо проверить его соответствие на все требования и надежность. Для этого необходимо пригласить специализированных экспертов. У них должна быть лицензия на проведения такой деятельности. После проверки выдается соответствующие заключение. На контур заземления необходимо завести паспорт к нему приложить протокол об проводимых испытаниях и разрешение на использование.(рис. 3)

caf72c1566ab7d96710d0c0089e397e2.jpg

Рис. 3. Проверка контура заземления

Важно! Нельзя экономить на материалах при устройстве контура заземления (рис. 4)

Иначе его работа будет полностью сведена к нулю.

Рис. 4. Устройство контура заземления

Медная

Наряду с оцинкованными полосами широко применяются на практике полосы заземления с медным покрытием. Медь менее активна электрохимически, чем сталь и цинк. Поэтому она служит дольше и может применяться в более сложных условиях.

Омедненные заземлители обладают хорошей пластичностью. Они поставляются немерной длиной, что удобно для прокладки контуров заземления. Также медная полоса используется для внутреннего контура в качестве магистрального проводника, служащего для подключения к нему оборудования. Минусом полос заземления с медным покрытием является их высокая цена.

Виды материала профили

Согласно требованиям ПУЭ, содержащим указания на то, каким должно быть сопротивление растекания тока в грунте, в большинстве случаев этот показатель устанавливается на уровне не более 4 Ом. Для получения этого значения обычно приходится приложить немало усилий, направленных на то, чтобы придерживаться заданных теми же требованиями технологий.

В первую очередь, это касается используемых при сборке заземляющего контура материалов, подбираемых, исходя из следующих условий:

  • При выборе штырей предпочтение должно отдаваться заготовкам из черного металла;
  • Наиболее часто применяется пруток типоразмером 16-20 мм или уголок с параметрами 50х50х5 мм и толщиной металла около 5 мм;
  • Применять в качестве элементов контура арматуру не допускается, поскольку она обладает каленой поверхностью, влияющей на нормальное стекание тока;
  • Для этих целей подходит именно чистый пруток, а не его арматурный заменитель.

Обратите внимание! Для районов с засушливым летом лучше всего подходят трубные толстостенные металлические заготовки, нижний конец которых сплющивается на конус, а затем в этой части трубы просверливаются несколько отверстий. .

Согласно положениям ПУЭ, перед их размещением в грунте сначала бурятся лунки нужной длины, поскольку забить их вручную достаточно проблематично. В случае особо засушливого лета и резком ухудшении параметров заземлителя в полые части труб заливается концентрированный соляной раствор, что позволяет получить такое сопротивление, какое должно быть в соответствии с требованиями ПУЭ. Длина трубных заготовок выбирается в пределах 2,5-3 метра, что вполне хватает для большинства российских регионов.

К этому виду профильных заготовок предъявляются особые требования, касающиеся порядка их размещения в почве и состоящие в следующем:

  • Во-первых, трубные элементы защитного контура должны размещаться на глубине, превышающей уровень промерзания грунта не менее чем на 80-100 см;
  • Во-вторых, в особо засушливых местностях примерно треть длины заземлителя должна достигать влажных слоёв почвы;
  • В-третьих, при выполнении второго условия следует ориентироваться на особенности расположения в данном регионе так называемых «грунтовых вод». В случае если они находятся на значительной глубине, по правилу, сформулированному в положениях ПУЭ, необходимо будет подготовить более длинные трубные отрезки.

С видом и профилем используемых при обустройстве заземлителя штыревых заготовок можно ознакомиться на размещённом ниже рисунке.

Допустимые профили штырей

На практике в большинстве регионов России обычно применяются стальной уголок и полоса из того же металла. Для того чтобы получить более точные параметры используемых элементов заземления, потребуются данные геологических обследований. При наличии этой информации можно будет привлечь к обсчёту параметров заземлителя специалистов.

Из чего делается металлосвязь

Соединяющие штыри элементы (металлосвязь) обычно изготавливается из следующих электротехнических материалов:

  • Типовая медная шина, имеющая сечение на менее 10 мм2;
  • Алюминиевая полоса с поперечным сечением порядка 16 мм2;
  • Стальная полоска 100 мм2 (типоразмер – 25х5 мм).

Классическая металлосвязь делается обычно в виде нарезанных по размеру стальных полос, крепящихся на сварку к уголкам или оголовкам прутка.

Важно! От качества сварочного сочленения зависит, сможет ли данное заземляющее устройство или контур пройти проверочные испытания на соответствие переходного сопротивления нормируемому значению (4 Ома). .

При применении более дорогих алюминиевых (медных) полосок к ним на сварку крепится болт подходящего типоразмера, на котором впоследствии фиксируются подводящие шины. Главное, на что нужно обращать внимание при обустройстве любых соединений, – это надёжность получаемого в результате контакта.

Для этого перед оформлением болтового сочленения необходимо тщательно зачистить обе соединяемые детали до появления блеска чистого металла. Дополнительно эти места желательно обработать шкуркой, а после закручивания болта хорошо его поджать, что обеспечит более надёжный контакт.

Применение заземления

Если невозможно использовать естественные заземлители, то конструкцию выполняют из разных материалов, подобранных согласно специальным правилам эксплуатации электроустановок.

При этом их разделяют по видам и они бывают: горизонтальными, вертикальными, заглубленными. Заземлению подлежат следующие элементы:

  • корпуса распределительных щитов управления и кожухи электроустановок;
  • металлические элементы муфт кабелей, трубы для монтажа электрических проводов;
  • вторичные обмотки трансформаторов.

695102e38edecb96864d971ee2261b83.jpgПри этом не требуется установка защитного устройства для опорных изоляторов кабелей, аппаратов на заземленных платформах, корпусов приборов, находящихся внутри щитков. Для изготовления горизонтальных элементов защитного устройства применяют металлические полосы толщиной не менее 4 мм и шириной более 10 мм.

Полосы прокладывают в горизонтальном направлении и к ним привязывают вертикальные электроды. При заглубленном варианте расположения защиты изготавливают похожую конструкцию, которую устанавливают на дно ямы во время монтажа опор линии электропередач.

Обычно такие элементы готовят заранее в монтажных мастерских, применяя металлические полосы или арматуру. В качестве электродов забивают в грунт трубы, металлопрокат или арматурные штыри.

Предназначение заземления

Основная задача заземления — снижение до нуля напряжения сети в случае возникновения утечки тока. Причиной этого может быть прикосновение к токоведущим частям, повреждение изоляции проводки. Дополнительной функцией заземления является создание и поддержание оптимальных условий для работы бытовых электрических приборов.

Некоторые устройства требуют не только установки розетки с заземлением, но и непосредственного подключения к заземляющей шине. С этой целью применяются специальные зажимы.

К примеру, на корпусе микроволновых печей располагается специальная клемма для заземления. При отсутствии заземления прикосновение к микроволновке может повлечь несильный, но неприятный удар током. Устраняется это только посредством установки защитного заземления. Аналогичная ситуация с большинством других бытовых приборов.

Установка заземления в частном доме является не менее важной процедурой, особенно если здание — деревянное. Имеющийся заземляющий контур позволяет защитить постройки от удара молнии и провоцируемого им пожара

Особенно важно это в сельской местности, где дома могут быстро выгореть за короткий срок. Одновременно с заземлением чаще всего обустраивают молниеотвод.

774b77bd49b27cf865fcbedbbd8174ce.jpg

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here