Внешний контур заземления состоит. Обзор норм пуэ для контура заземления
Для обеспечения безопасности людей производят защитное заземление электроустановок. Заземлению подлежат:
— железные кожухи и корпуса электроустановок, разных агрегатов и приводов к ним, осветительных приборов и т.д.;
— железные каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шифанеров;
— железные конструкции и железные корпуса кабельных муфт, железные оболочки кабелей и проводов, железные трубы проводки;
— вторичные обмотки измерительных трансформаторов.
Заземлению не подлежат:
арматура навесных и штыри опорных изоляторов;
оборудование, установленное на заземленных железных конструкциях, потому что на их опорных поверхностях должны быть предусмотрены зачищенные незакрашенные места для обеспечения электронного контакта;
корпуса электроизмерительных устройств и реле, установленные на щитках, щитах, шкафах, также на стенках камер распределительных устройств;
железные оболочки контрольных кабелей в случаях, которые оговариваются в проекте особо.
Заземление шифанеров
Защитное заземление состоит из внешнего (наружного) устройства, представляющего из себя естественные либо искусственные заземлители, проложенные в грунте и соединенные меж собой в общий контур, и внутренней сети, состоящей из заземляющих проводников, прокладываемых по стенкам помещения, в каком находится установка, и присоединяемых к внешнему контуру.
Железные заземлители, заложенные в грунт, имея огромную площадь соприкосновения с землей, обеспечивают маленькое электронное сопротивление контура.
Для заземления электроустановок сначала должны употребляться естественные заземлители
- проложенные в земле железные трубопроводы (не считая трубопроводов с горючими, легковоспламеняющимися и взрывчатыми жидкостями либо газами); обсадные трубы; железные и железобетонные конструкции построек и сооружений, накрепко соединенные с землей; свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле, и нулевые с повторными заземлителями рабочие провода воздушных линий напряжением до 1000 В. Естественные заземлители (не считая последних) должны присоединяться к заземляющей магистрали электроустановки более чем в 2-ух местах.
Присоединение заземляющих проводников к заземлителям, также соединение заземляющих проводников меж собой делается сваркой, при этом длина нахлестки (сварочного шва) должна быть равна двойной ширине проводника при прямоугольном его сечении и 6 поперечникам - при круглом. При Т-образном соединении внахлестку 2-ух полос длина нахлестки определяется их шириной.
Присоединение заземляющих проводников производится сваркой
Присоединение заземляющих проводников к трубопроводам производится сваркой либо, если это нереально, хомутами со стороны ввода трубопроводов в здание (до водомера, задвижки, фланца). Сварочные швы, расположенные в земле, после монтажа для защиты от коррозии покрываются битумом.
Если естественных заземлителей нет либо они не удовлетворяют расчетным требованиям, монтируют контур внешнего заземления из искусственных заземлителей, которые могут быть вертикальными, горизонтальными и углубленными.
Вертикальные заземлители -
это вбитые в землю железные трубы (некондиционные) либо угловая сталь (с шириной стены более 4 мм и длиной 2,5… 3 м), также ввернутые в землю железные стержни (с поперечником 10… 16 мм и длиной 4,5…5 м). Проложенные в земле железные полосы шириной более 4 мм либо круглая сталь поперечником более 10 мм являются горизонтальными искусственными заземлителями, играющими роль самостоятельных частей заземления либо служащие для связи вместе вертикальных заземлителей.
Вертикальные заземлители
Разновидностью горизонтальных заземлителей являются углубленные заземлители, закладываемые на дно котлованов при сооружении фундаментов опор воздушных линий и строящихся построек. Их изготавливают в мастерских монтажной организации после подготовительного замера из полосовой стали с сечением 30 х 4 мм либо круглой стали поперечником 12 мм. Форма заземлителей, их число, сечение и размещение определяются проектом.
В качестве заземляющих проводников могут употребляться естественные проводники,
т. е. железные конструкции построек (фермы, колонны и др.); железные конструкции производственного предназначения (подкрановые пути, каркасы распределительных устройств, галереи, площадки, шахты лифтов, подъемников и т.п.); железные трубы электропроводок; железные оболочки кабелей (но не броня). Для зануления довольно во всех случаях дюралевой оболочки кабелей, а свинцовой, обычно, недостаточно.
Во взрывоопасных помещениях используются специально проложенные заземляющие проводники, а естественные рассматриваются как дополнительная мера защиты.
При заземленной нейтрали (сетей 380/220 либо 220/127 В) зануление электроприемников взрывоопасных установок должно выполняться раздельно выделенными жилами проводок и кабелей; при изолированной нейтрали для заземления могут применяться железные проводники.
Внедрение нагих дюралевых проводников в качестве заземляющих воспрещается из-за резвого разрушения их вследствие коррозии.
Установка внешнего контура заземления и прокладка внутренней заземляющей сети выполняются по рабочим чертежам проекта электроустановки.
Выполнение пробивных работ, установка закладных частей, подготовка свободных отверстий, борозд и других просветов, закладка проходных труб в стенки и фундаменты, копание земельных траншей для прокладки внешнего контура заземления осуществляются на первой стадии подготовки к электромонтажным работам.
Внедрение уголков
Наружный контур заземления прокладывается в земельных траншеях глубиной 0,7 м. Искусственные заземлители в виде отрезков железных труб, круглых стержней и уголков длиной 3… 5 м заглубляются в грунт свертыванием либо вибропогружением так, чтоб головка электрода оказалась на глубине 0,5 м от поверхности земли. Заглубленные заземлители соединяются вместе железными полосами с сечением 40×4 мм при помощи сварки. Места приварки полосы к заземлителям покрываются нагретым битумом для защиты от коррозии. Расположенные в земле заземлители и заземляющие проводники не должны быть окрашенными. Траншеи с уложенными в их заземляющими проводниками и заземлителями засыпают землей, не содержащей камешков и строительного мусора.
Естественные заземлители связываются с заземляющими магистралями электроустановки более чем 2-мя проводниками, присоединенными в различных местах. Соединение заземляющих проводников с протяженными заземлителями (к примеру, трубопроводами) производится поблизости от вводов их в строения с помощью сварки либо хомутов, контактная поверхность которых облуживается. Трубы в местах накладки хомутов зачищаются.
Места и методы присоединения приемников тока выбираются с таким расчетом, чтоб при разъединении трубопровода для ремонтных работ обеспечивалось непрерывное действие заземляющего устройства. У водомеров и задвижек устраивают обходные соединения.
Внутренняя заземляющая сеть производится открытой прокладкой снутри помещений по строительным поверхностям нагих железных проводников с прямоугольным и круглым сечениями.
Соединение вертикальных заземлителей
Открыто прокладываемые нагие заземляющие проводники размещаются вертикально, горизонтально либо параллельно наклонным конструкциям построек.
Проводники с прямоугольным сечением инсталлируются большой плоскостью к поверхности основания. На прямолинейных участках прокладки проводники не обязаны иметь приметных на глаз неровностей и извивов. Заземляющие проводники, прокладываемые по бетону либо кирпичу в сухих помещениях, не содержащих едких паров и газов, укрепляются конкретно на стенках, а в помещениях сырых, особо сырых, с едкими парами и газами - на опорах на расстоянии более 10 мм от поверхностей стенок. В каналах заземляющие проводники размещаются на расстоянии более 50 мм от нижней поверхности съемного перекрытия. Расстояние меж опорами для крепления заземляющих проводников на прямых участках составляет 600… 1000 мм.
Заземляющие проводники в местах перекрещивания их с кабелями и трубопроводами, также в других местах, где вероятны механические повреждения, защищают трубами либо другими методами.
В помещениях заземляющие проводники должны быть доступны для осмотра,
но это требование не относится к нулевым жилам и железным оболочкам кабелей, трубопроводам сокрытой проводки и металлоконструкциям, находящимся в земле. Через стенки заземляющие проводники прокладываются в открытых просветах, трубах либо других жестких обрамлениях.
Каждый заземляемый элемент электроустановки должен присоединяться к заземляющей магистрали с помощью отдельного ответвления. Последовательное подключение к заземляющему проводнику нескольких заземляемых частей воспрещается.
Соединение конструкции заземления болтами
Нейтрали трансформаторов, заземляемые наглухо либо через аппараты, компенсирующие емкостной ток, присоединяются к заземлителю либо сборным заземляющим шинам с помощью отдельных заземляющих проводников. Заземляемые выводы вторичных обмоток измерительных трансформаторов присоединяются к их кожухам заземляющими болтами.
Гибкие перемычки, служащие для заземления железных оболочек и брони кабелей, прикрепляются к ним бандажом из проволоки и припаиваются, а потом соединяются болтовыми контактами с кабельной заделкой (муфтой) и заземляющей конструкцией. Сечения гибких перемычек должны соответствовать сечениям заземляющих проводников, принятых для данной электроустановки. Места соединения заземляющей перемычки с дюралевой оболочкой кабеля после пайки покрываются асфальтовым лаком либо жарким битумом.
Соединение вместе заземляющих проводников и присоединение их к конструкциям установки производятся сваркой, а подключение к корпусам аппаратов и машин - сваркой либо надежным болтовым соединением.
Для предотвращения ослабления контакта при сотрясениях и вибрациях инсталлируются контргайки, пружинные шайбы и т.д.
Контактные поверхности на заземляемом электрическом оборудовании в местах присоединения заземляющих проводников, также контактные поверхности меж заземляемым оборудованием и конструкциями, на которых оно установлено, должны зачищаться до железного блеска и покрываться узким слоем вазелина.
http://www.licevim.ru/articles_683.html
Современная бытовая техника и аппаратура требует наличия заземления. Только в этом случае производители будут поддерживать свои гарантии. Обитателям квартир приходится ждать капремонта сетей, а владельцам домов можно все сделать своими руками. Как сделать заземление в частном доме, каков порядок действий и схемы подключения — обо всем этом читайте тут.
Вообще, контуры заземления могут быть в виде треугольника, прямоугольника, овала, линии или дуги. Оптимальный вариант для частного дома — треугольник, но вполне подойдут и другие.
Заземление в частном доме — виды заземляющих контуров
Треугольник
Заземление в частном доме или на даче чаще всего делают с контуром в виде равнобедренного треугольника. Почему так? Потому что при таком строении на минимальной площади получаем максимальную площадь рассеивания токов. Затраты на устройство заземляющего контура минимальны, а параметры соответствуют номам.
Минимальное расстояние между штырями в треугольнике контура заземления — их длина, максимальное — удвоенная длина. Например, если штыри забиваете на глубину 2,5 метра, то расстояние между ними должно быть 2,5-5,0 м. В этом случае при измерении сопротивления контура заземления получите нормальные показатели.
Во время работ не всегда получается сделать треугольник строго равнобедренным — камни попадаются в нужном месте или другие труднопроходимые участки грунтов. В этом случае можно штыри сдвигать.
Линейный контур заземления
В некоторых случаях проще сделать контур заземления в виде полукруга или цепочки штырей, выстроенных в линию (если нет свободного участка подходящих размеров). В этом случае расстояние между штырями тоже равно или больше длины самих электродов.
При линейном контуре необходимо большее число вертикальных электродов — чтобы площадь рассеивания была достаточной
Недостаток такого способа — для получения нужных параметров необходимо большее количество вертикальных электродов. Так как забивать их — то еще удовольствие, при наличии мета стараются сделать треугольный контур.
Материалы для контура заземления
Чтобы заземление частного дома было эффективным, его сопротивление не должно быть больше 4 Ом. Для этого необходимо обеспечить хороший контакт заземлителей с грунтом. Проблема в том, что измерить сопротивление заземления можно только специальным прибором. Эту процедуру проводят при вводе системы в эксплуатацию. Если параметры хуже, акт не подписывают. Потому, делая заземление частного дома или дачи своими руками, старайтесь строго придерживаться технологии.
Параметры и материалы штырей
Штыри заземления обычно делают из черного металла. Чаще всего используется пруток сечением 16 мм и больше или уголок параметрами 50*50*5 мм (полочка 5 см, толщина металла — 5 мм). Обратите внимание, что арматуру использовать нельзя — ее поверхность каленая, что изменяет распределение токов, к тому же в земле она быстро ржавеет и разрушается. Нужен именно пруток, не арматура.
Еще вариант для засушливых регионов — толстостенные металлические трубы. Их нижнюю часть сплющивают в виде конуса, в нижней трети сверлят отверстия. Под их установку сверлят лунки требуемой длины, так как забить их не получится. При пересыхании грунтов и ухудшении параметров заземления, в трубы заливают соляной раствор — для восстановления рассеивающей способности грунтов.
Длинна стержней заземления — 2,5-3 метра. Этого достаточно для большинства регионов. Конкретнее есть два требования:
Конкретные параметры заземления можно высчитать, но требуются результаты геологического исследования. Если у вас таковые имеются, можно заказать расчет в специализированно организации.
Из чего делать металлосвязь и как соединять со штырями
Все штыри контура соединяются между собой металлосвязью. Ее можно сделать из:
- медного провода сечением на менее 10 мм 2 ;
- алюминиевого провода сечением не менее 16 мм 2
- стальной проводник сечением не менее 100 мм 2 (обычно полоса 25*5 мм) .
Чаще всего штыри между собой соединяются при помощи стальной полосы. Ее приваривают к уголкам или оголовкам прутка. Очень важно чтобы качество сварного шва было высоким — от этого зависит пройдет ли ваше заземление испытание или нет (будет ли оно соответствовать требованиям — сопротивление меньше 4 Ом).
При использовании алюминиевого или медного провода к штырям приваривают болт большого сечения, к нему уже крепят провода. Провод можно накрутить на болт и прижать шайбой с гайкой, можно провод оконечить разъемом подходящего размера. Главная задача та же — обеспечить хороший контакт. Потому не забудьте зачистить болт и провод до чистого металла (можно обработать шкуркой) и хорошо поджать — для хорошего контакта.
Как сделать заземление своими руками
После того как закуплены все материалы, можно приступать к собственно изготовлению контура заземления. Для начала нарезают металл на отрезки. Длина их должна быть больше расчетной примерно на 20-30 см — при забивании вершины штыре изгибаются, так что приходится их срезать.
Заточить забиваемые края вертикальных электродов — дело пойдет быстрее
Есть способ уменьшить сопротивление при забивании электродов — один конец уголка или штыря заточить под углом 30°. Этот угол оптимален при забивании в грунт. Второй момент — к верхнему краю электрода, сверху, приварить площадку из металла. Во-первых, по ней проще попасть, во-вторых, меньше деформируется металл.
Порядок работ
Независимо от формы контура, начинается все с земляных работ. Необходимо выкопать канаву. Лучше ее сделать со скошенными краями — так она меньше обсыпается. Порядок работ такой:
Собственно, на этом все. Заземление в частном доме своими руками сделали. Осталось его подключить. Для этого надо разобраться со схемами организации заземления.
Ввод контура заземления в дом
Контур заземления необходимо каким-то образом завести на шину заземления. Сделать это можно при помощи стальной полосы 24*4 мм, медной проволоки сечением 10 мм2, алюминиевым проводом сечением 16 мм2.
В случае использования проводов, их лучше искать в изоляции. Тогда к контуру приваривается болт, конец проводника надевается гильза с контактной площадкой (круглой). На болт накручивается гайка, на нее — шайба, затем провод, сверху — еще одна шайба и все это затягивается гайкой (картинка справа).
Как завести «землю» в дом
При использовании стальной полосы есть два выхода — завести в дом шину или провод. Стальную шину размером 24*4 мм тянуть очень не хочется — вид неэстетичный. Если есть — можно при помощи того же болтового соединения провести медную шину. Она нужна гораздо меньшего размера, смотрится лучше (фото слева).
Также можно сделать переход с металлической шины на медный провод (сечение 10 мм2). В этом случае к шине приваривают два болтана расстоянии в несколько сантиметров друг от друга (5-10 см). Медный провод закручивают вокруг обоих болтов, прижимая их с помощью шайбы и гайки к металлу (затягивать как можно лучше). Это способ — самый экономный и удобный. Требует не так много денег, как при использовании только медного/алюминиевого провода, провести его через стену проще, чем шину (даже медную).
Схемы заземления: какую лучше сделать
В настоящий момент в частном секторе используют только две схемы подключения заземления — TN-C-S и TT. В большинстве своем к дому подходит двухжильный (220 В) или четырехжильный (380 В) кабель (система TN-С). При такой проводке кроме фазного (фазных) провода приходит защитный проводник PEN, в котором объединены ноль и земля. На данный момент этот способ не обеспечивает должной защиты от поражения электротоком, потому рекомендуется заменить старую двухпроводную проводку на трехпроводную (220 В) или пятипроводную (380 В).
Для того чтобы получить нормальную трех- или пяти- жильную проводку необходимо провести разделение этого проводника на землю PE и нейтраль N (при этом необходим индивидуальный контур заземления). Делают это во вводном шкафу на фасаде дома или в учетно-распределительном шкафу внутри дома, но обязательно до счетчика. В зависимости от способа разделения получают либо систему TN-C-S, либо TT.
Устройство в частном доме системы заземления TN-C-S
При использовании этой схемы очень важно сделать хороший индивидуальный контур заземления. Обратите внимание, что при системе TN-C-S для защиты от поражения электрическим током необходима установка УЗО и дифавтоматов. Без них ни о какой защите речь не идет.
Также для обеспечения защиты требуется к земляной шине отдельными проводами (неразрывными) подключить все системы, которые сделаны из токопроводящих материалов — отопление, водоснабжение, арматурный каркас фундамента, канализация, газопровод (если они выполнены из металлических труб). Потому шину заземления необходимо брать «с запасом».
Для разделения PEN проводника и создания заземления в частном доме TN-C-S нужны три шины: на металлическом основании — это будет шина PE (земляная), и на диэлектрическом основании — это будет шина N (нейтрали), и маленькая шина-расщепитель на четыре «посадочных» места.
Металлическую «земляную» шину надо прикрепить к металлическому корпусу шкафа так, чтобы был хороший электрический контакт. Для этого в местах крепления, под болты, с корпуса счищают краску до чистого металла. Нулевую шину — на диэлектрическом основании — лучше крепить на дин-рейку. Такой способ установки выполняет основное требование — после разделения шины PE и N нигде не должны пересекаться (не должны иметь контакта).
Заземление в частном доме — переход с системы TN-С на TN-С-S
- Пришедший с линии проводник PEN заводится на шину-расщепитель.
- На эту же шину подключаем провод от контура заземления.
- С одного гнезда медным проводом сечением 10 мм 2 ставим перемычку на земляную шину;
- С последнего свободного гнезда ставим перемычку на нулевую шину или шину нейтрали (тоже медный провод 10 мм 2).
Теперь все — заземление в частном доме сделано по схеме TN-C-S. Далее для подключения потребителей фазу берем от вводного кабеля, ноль — с шины N, землю — с шины PE. Обязательно следим, чтобы земля и ноль нигде не пересекались.
Заземление по системе TT
Преобразование схемы TN-C в TT происходит вообще просто. От столба приходят два провода. Фазный и дальше используется как фаза, а защитный PEN-проводник крепится к «нулевой» шине и дальше считается нулем. На шину заземления напрямую подается проводник от сделанного контура.
Заземление в частном доме своими руками — схема TT
Недостаток этой системы в том, что она обеспечивает защиту только той техники, у которой предусмотрено использование «земляного» провода. Если есть еще бытовая техника, сделанная по двухпроводной схеме, она может оказаться под напряжением. Даже если корпуса их заземлить отдельными проводниками, в случае проблем напряжение может остаться на «нуле» (фазу разорвет автомат). Поэтому из этих двух схем предпочтение отдают TN-C-S как более надежной.
Устройство контура заземления, установка и проверка уровня сопротивления контура – это работы, необходимость которых обусловлена спасением жизни человека и предохранением зданий от пожаров. Для производства работ следует выполнять требования ПУЭ, знать способы производства работ по монтажу защитного контура.
Каждый новичок хочет знать, что же это такое заземление и его контур.
Устройство и принцип действия заземления
Защитное устройство и его основное назначение – соединение всех потребителей электричества, при помощи заземляющего провода с контуром защиты. Систем заземления 3, но в жилом помещении наиболее часто устанавливают систему с маркировкой TN – 5. Эта система предусматривает проведение ноля и земли двумя отдельными проводами.
При коротком замыкании или утечке тока с корпуса приборов снимается опасное напряжение и по проводу подается на контур защитного заземления. Он должен монтироваться и изготавливаться, выполняя требования ГОСТа. Нормы, предусматривают оборудование контура с учетом уровня сопротивления. На его величину влияют:
- виды почвы;
- влажность и уровень грунтовых вод;
- глубина погружения заземлителей;
- количества заземлителей в контуре;
- материалы электрода и всех составляющих устройства.
По форме, контур заземления, согласно нормам СНиП, делают в форме равностороннего треугольника, из вертикальных заземлителей и горизонтальных электродов. Они должны располагаться на определенной глубине. Из этого значения и свойства грунта производится расчет контура заземления. Каждый вид грунта имеет свой уровень сопротивления растекания токов КЗ.
Для обустройства контура защиты лучшим вариантом будет:
- торфяник;
- суглинистая почва;
- глинистая, с близко расположенными грунтовыми водами.
Худшими свойствами обладают каменистые участки грунта и монолитные скалы. На выбор влияют климатические особенности региона установки.
Проведение расчета защитного контура
Сопротивление контура заземления следует проводить, определив несколько значений:
- Определить удельное сопротивление почвы на участке.
- Выявить влажность грунта.
- Уровень солености почвы.
- Средней температуры в регионе.
- Расстояние от фундамента до контура.
- Размеров заземлителей и других деталей устройства.
Методика расчетов «проста» — нужно знать множество физических формул и иметь инженерное образование. Но, как правило, никакая методика выполнения расчетов не может учитывать все значения. Поэтому, проведя монтаж наружного контура заземления и измерив, значение сопротивления защиты – вы увидите, что расчет не совпадает с фактическим результатом.
По этой причине, для обустройства в данном регионе выполняется типовой проект, остается только провести изменения, учитывая удаление устройства от здания. И затем проводят измерение сопротивления контура, вносят изменения до достижения номинального значения сопротивления, не более 4 Ом в жилищном строительстве.
Поэтому, выбрав лучшую схему, соблюдая все размеры и глубину забивания заземлителей, подобрав качественный материал, правильно сделать работу для вашего жилья не составит труда. А рассчитать заземление нужно обязательно для крупных промышленных и торговых зданий.
Объекты, требующие оснащения контуром
Для безопасного проживания и условий труда, каждое помещение, в котором установлены промышленные или бытовые электроустановки обязано быть защищено.
Для этого, оборудуется как внутренний контур заземления, так и наружный. Защита должна быть установлена в помещениях:
- С различными по мощности железными кожухами и корпусами приборов, станков и осветительных устройств.
- В электрощитовых, в которых находятся стальные корпуса щитков, шкафов и другого электротехнического оборудования, а также в комплектных трансформаторных подстанциях (ктп).
- В местах с металлоконструкциями, оболочками кабелей, проводов различного сечения, а также защитных стальных трубопроводов для кабелей.
- Вторичная обмотка измерительного трансформатора.
Заземление не проводится:
- для арматуры изоляторов и штырей, крепления их на опорах электропередачи;
- оборудования установленного на заземленные корпуса электроустановок;
- электроизмерительные устройства, автоматы защиты, установленные в электрощитках или на одной из стен камеры распределяющего устройства.
При особо оговоренных условиях может не заземляться металлическая защитная оболочка контрольного кабеля.
Наружный контур заземления потребует проведения земляных работ, поэтому, приготовьтесь к тяжелой и небыстрой работе.
Установка контура заземления
Способов установки несколько. Новая, но более затратная методика модульно-штырьевого монтажа всем хороша. Но этот способ мы рассмотрим несколько позже. Мы разберем классический монтаж контура заземления.
Сначала проводятся подготовительные работы.
Подготовка к монтажу
Определяемся с местом установки защиты. Лучшим решением будет расположение контура недалеко от здания и со стороны установки распределительного электрощита.
Исходя из требований пункта 1.7.111 ПУЭ — все вертикально и горизонтально расположенные электроды должны изготавливаться из меди, оцинкованного или обычного стального уголка или другого профиля. Окрашивать поверхность заземлителей нельзя, для лучшего токоотведения и обнаружения дефектов.
Для обустройства, нам потребуется 50 уголков толщиной полок — 5 мм и полоса шириной — 40 мм. Это основные материалы для изготовления самого контура. Также нам потребуются провода достаточного сечения, для обустройства внутреннего контура заземления и разделения проводки на нулевой провод и проводник земли.
Теперь готовим к работе лопату и начинаем выполнение основного этапа работ.
Монтаж защитного устройства
Копаем треугольную траншею — длиной стороны 3 м, на ширину штыка лопаты и глубиной не менее полуметра. Можно выполнить прямую траншею — длиной не менее 6 м (таким способом оснащаются устройства с недавнего времени). Если делаем по старой методе, в углах равностороннего треугольника кувалдой забиваем заземлители до необходимой глубины. Его нельзя засовывать в готовую скважину, он должен плотно и без зазоров погрузится на глубине не более 3 м.
При оснащении прямолинейной системы, через каждый метр, забиваем по 1-му заземлителю, но не более 5-ти штук. Для лучшего захода в землю, заострите края уголка на заточном станке или обрежьте их болгаркой. Погрузиться в грунт колья должны не полностью, над поверхностью земли должен быть отрезок уголка не менее 200 мм.
Надеваем сварочный костюм и маску, готовим аппарат и подвариваем к вертикальным заземлителям горизонтальные электроды, из полосы шириной не менее 40 мм. От нее, к стене здания, по выкопанной траншее проводим полосу или отрезок силового кабеля достаточного сечения. Теперь, заводим в здание и подводим к входящему электрощиту, а от него выполняем заземление внутридомовой системы.
При проведении заземляющего проводника, с помощью силового кабеля, работы выполняют следующим способом: на вертикальный заземлитель, болтом и гайкой с надежным гровером, закрепляем, запакованный в концевой контакт отрезок кабеля. Для выполнения этой работы понадобится:
Все места сварки, проверив качество шва, покрываем грунтовкой или растопленной смолой. В месте сварки металл ослаблен из-за высокой температуры при сваривании и сильнее поддается коррозии. Выполнив все завершающие работы, засыпаем траншею. Сначала слоем песка, а потом заполняем вынутым грунтом.
Все основные работы выполнены, теперь нам остается выполнить измерение сопротивления контура заземления.
Замер сопротивления защитного устройства
Выполнять эту работу лучше в летнее или зимнее время. В эти моменты грунт имеет наибольшую величину электрического сопротивления. В разных условиях применения величина может быть различной. Для жилого здания, это значение не должно превышать 30 Ом. Для измерения сопротивления применяют специальные измерители сопротивления «МС- 08» или «М-416». Выполняется с использованием системы пробных электродов.
Выполнение замеров разбито на несколько этапов.
Между контуром и зданием расположен потенциальный зонд на расстоянии не менее 20–ти метров, а второй выносной электрод располагаем на прямой линии с потенциальным электродом и контуром, на расстоянии не более 40 метров. Подключаем напряжение и выполняем замер уровня сопротивления. Выполняем эту операцию несколько раз, приближая выносной кол на расстояние не менее 5 метров. Выполнив эти замеры, определяем сопротивление контура.
При замерах в обширных подземных коммуникациях, потребуется выполнение дополнительного измерения данной физической величины. Такие замеры проводятся на различных расстояниях между заземлителями и по разным направлениям.
Но во всех измерениях, номинальной величиной сопротивления заземления будет наихудший результат выполненных замеров. В любое время года и в различных погодных условиях, значение сопротивления защиты не должно быть выше наибольшей допустимой величины.
После выполнения замеров и определения сопротивления электрического тока цепи защитного устройства, комиссия составляет акт проведения и контрольного измерения заземления здания. В процессе пользования необходимо проверять надежность обтяжки болта на подключении к заземляющему проводнику, а также при очень высокой температуре, не забывайте смачивать места заглубления электродов.
Проведя все работы по монтажу и контрольному замеру, мы получаем безопасное жилое помещение, защищенное от токов короткого замыкания.
Устройство так называемого заглубленного контура заземления внешне представляет собой электроды - металлические стержни, которые забиты в землю и соединены меж собой. Наиболее эффективной считается конструкция, в которой электроды располагаются в одну линию. Однако при благоприятных условиях вполне сгодится и конструкция, в которой стержни располагаются треугольником.
Устройство заземления в случае расположения штырей в одну линию
Устройство заземления в случае расположения штырей в виде треугольника
Расположение треугольником несколько хуже, поскольку электроды гораздо больше друг друга экранируют, а это значит, расход материала при организации такой конструкции при остальных равных условиях станет больше. С иной стороны на небольшом расстоянии треугольное расположение значительно уменьшает число земляных работ, и между собой соединять штыри с шиной значительно удобнее в яме треугольной формы, нежели в узкой траншее. 
Конструкция контура глубинного заземления с помощью уголка: 1. Уголок из стали 50 на 50 на 5 миллиметров, 2. соединительная полоска из стали 50 на 5 миллиметров, 3. Стальная шина заземления 50 на 5 миллиметров.
Расстояние заземлительного контура от домовых стен должно быть не менее 1-ного метра.
Электроды заземления следует закопать на приличную глубину возможного промерзания грунта. Всё дело в том, что будучи замерзшим грунт весьма плохо проводит электрический ток. В частности, при замерзании самого верхнего грунтового слоя высотой полметра, сопротивление его увеличивается приблизительно в десять раз, а на глубине около метра - раза в три. Летом же поверхностные слои грунта (примерно до метра глубиной) заметно высыхают, что довольно резко повышает показатели его сопротивления. Потому и необходимо поглубже закапывать электроды в так называемые стабильные почвенные слои, которые залегают на глубине 1-2 метров. На подобной глубине грунтовые параметры грунта почти не меняются в течение всего года.
Конечно, вполне можно взять и более длинные электроды из металла, однако это увеличит материальный расход. Расчет заземлительного контура приведен в статье под названием «Расчёт заземления» на нашем ресурсе. Кроме того, стоит отметить, что забить вручную в землю стержни заземлителя свыше 2,5 метров длиной бывает довольно-таки проблематично.
Таблица 1-вая Коэффициенты применения 3-ёх электродов, которые размещены в ряд 
Арматура Строительная не подходит для заземлительных стержней
В таблице 1-вой видно, каким образом расстояние меж 3-емя стержнями оказывает влияние на коэффициент их применения. Отношение расстояния меж стержнями является отношением используемой стержневой длинны к расстоянию меж ними. К примеру, если взять пару электродов длинной 2,5 метра, полностью углублённых в землю на необходимую глубину промерзания (используется вся их длина) и расположить их на расстоянии два с половиной метра от друг друга, то отношение их будет равно 1=2,5/2,5.
Глядя на таблицу, можно сделать такой вывод, что самое оптимальное расстояние меж стержнями заземлительного контура бывает равно обычно их длине. При увеличенном расстоянии эффективностный прирост будет небольшим при довольно большом объёме работ на земле и расходе материала на проведение соединения стержней шиной.
Для производства глубинных электродов использовать можно любые материалы, имеющие минимальные размеры, указанные в таблице 2.
Следует обратить внимание, что в таблице 2 не присутствует арматуры с так называемым периодическим профилем, которую обычно применяют для выполнения армирования бетона. Стержни такого рода арматуры совершенно не подходят для глубинного заземления, поскольку при вбивании в землю они разрыхляют её возле себя, что ведет к повышению сопротивления.
Таблица 2-рая Минимальные размеры электродов заземляющих с точки зрения механической и коррозионной стойкости
Материал | Поверхность | Минимальный размер |
||||
Диаметр, мм | Площадь сечения, мм 2 | Толщина, мм | Толщина покрытия, мк |
|||
Черный 1 металл без антикоррозионного покрытия | Прямоугольный 2 | |||||
Горячего цинкования 5 или нержавеющая сталь 5,6 | Прямоугольный | |||||
Круглые стержни для заглублённых электродов 3 | ||||||
Круглая проволока для поверхностных электродов 4 | ||||||
В медной оболочке | Круглые стержни для заглублённых электродов 3 | |||||
С гальваническим медным покрытием | Круглые стержни для заглублённых электродов 3 | |||||
Без покрытия 5 | Прямоугольный | |||||
Круглый провод Для поверхностных электродов 4 | ||||||
каждой проволоки | ||||||
Луженная | каждой проволоки | |||||
Оцинкованная | Прямоугольный 9 | |||||
1 Срок службы 25-30 лет при скорости коррозии в нормальных грунтах 0,06 мм/год. 2 Прокат или нарезанная полоса со скругленными краями. 3 Заземляющие электроды рассматриваются как заглублённые, когда они установлены на глубине более 0,5 м. 4 Заземляющие электроды рассматриваются как поверхностные, когда они установлены на глубине не более 0,5 м. 5 Может так же использоваться для электродов, уложенных (заделанных) в бетоне. 6 Применяется без покрытия. 7 В случае использования проволоки, изготовленной методом непрерывного горячего цинкования, толщина покрытия в 50 мк принята в соответствии с настоящими техническими возможностями. 8 Если экспериментально доказано, что вероятность повреждения от коррозии и механических воздействий мала, то может использоваться сечение 16 мм 2 . 9 Нарезанная полоса со скруглёнными краями. |
||||||
Хомуты оцинкованные для проведения скрепления заземлителей
Осуществление соединения оцинкованного стержня с также оцинкованной полосой с помощью хомута на болтах
С целью соединения контурных стержней с шиной заземления и соединителями используются два способа:
В случае использования оцинкованного проката можно применять соединение без применения сварки, при помощи обжимных резьбовых хомутов. Причём место соединения обязательно должно быть защищенным от коррозии при помощи антикоррозийного бинта, либо обмазки горячим битумом;
При применении проката из черной стали без каких-либо покрытий он соединяется с помощью использования дуговой электросварки.
Проведение антикоррозийной обработки соединения на хомутах
Касаемо провода (так называемый защитный проводник), что подключают непосредственно к заземляющей конструкции (то есть к шине заземления), лучше всего применять провод из меди. Размер минимального сечения заземляющего провода следует выбирать по таблице 3. К примеру, если попросту подключить провод из меди к стальной шине при помощи резьбового оцинкованного соединения, причём соединение находится в распределительной пластиковой коробке, сам же провод скрыт в пластиковой гофре, то такого рода подключение надо считать плохо защищённым от коррозийного воздействия, поскольку оно напрямую контактирует с воздухом. Однако соединение заземлительного контура такого рода и проводника защищено механически, а значит минимально возможное сечение провода из меди будет равным 10 миллиметрам2. Детали по обустройству защитного домового заземления собственноручно приведены в статье под названием «Монтаж контура заземления самостоятельно».
Внутреннего и наружного электроснабжения, встаёт вопрос о монтаже контура заземления, так как дальнейшая безопасная эксплуатация электрооборудования напрямую зависит от качества электромонтажа очага заземления. Перед потребителем электроэнергии, коим является владелец электроустановки (собственник домовладения), встает выбор, какую же конструкцию заземления ему смонтировать на участке. Одни говорят вколотить уголки в землю, другие советуют закопать металлолом (вёдра, кастрюльки, утюги), третьи уговаривают выполнить электромонтаж модульного штыревого заземления. В этой статье мы постараемся рассказать о том, как не запутаться во всех этих советах и выбрать единственно приемлемое и верное решение.
Статьи цикла
- Электромонтаж внутренней открытой электропроводки в деревянном доме
- Электромонтаж внутренней скрытой электропроводки в деревянном доме. Продолжение
- Как выполнить разделение PEN-проводника в электроустановке (ВРУ, ГРЩ). Начало
- Как выполнить разделение PEN-проводника в электроустановке (ВРУ, ГРЩ). Продолжение
Контур заземления изготовленный из стальных уголков и обваренный стальной полосой
Традиционный контур заземления считается экономным вариантом (запрещён с 01.01.2013 на основании ГОСТ Р 50571.5.54-2011), так как не требует использования дорогостоящих материалов и выполняется обычно из стальных уголков размером 50 х 50 х 5 мм и стальной полосы 40 х 4 мм. Стальные уголки называются электродами (вертикальные заземлители), их забивают в землю вертикально в виде треугольника на расстоянии не менее 2,5 м друг от друга. Стальную полосу называют горизонтальным заземлителем.
Электроды (вертикальные заземлители) соединяют между собой стальной полосой 40 х 4 мм (горизонтальный заземлитель) при помощи сварки. Стальную полосу выводят на стену дома и устанавливают распаечную коробку, от которой прокладывают заземляющий проводник до главной заземляющей шины (ГЗШ) в вводно-распределительном устройстве (ВРУ). В качестве заземляющего проводника обычно применяют провод ПВ-1 сечением не менее 1О мм2 или неизолированный медный провод того же сечения. Для присоединения заземляющего проводника в горизонтальном заземлителе (стальная полоса) в распаечной коробке высверливают два отверстия и производят соединение при помощи болтов диаметром не менее 6 мм, то есть обеспечивают надёжное соединение в соответствии с ПУЭ.
После электромонтажа контура заземления проводится замер сопротивления заземляющих устройств. Если сопротивление заземляющего устройства не соответствует требуемым нормам, то необходимо установить дополнительно один или два электрода и присоединить их к конструкции контура заземления, после чего необходимо выполнить повторно электроизмерение.
Основные недостатки традиционного контура заземления:
1. Для установки конструкции требуется большая площадка рядом с домом.
2. Монтаж вертикальных заземлителей осуществляется при помощи бура и кувалды, что является очень трудоёмким процессом.
3. Конструкция заземлителей и соединений подвержены коррозии и их срок службы, в зависимости от типа грунта, составляет от 7 до 12 лет.
4. На основании ГОСТ Р 50571.5.54-2011, таблица 54.1, материал не обладает коррозионной стойкостью и запрещён к применению с 01.01.2013.
Более подробно о монтаже контура заземления можно прочитать в статье «Электромонтаж контура заземления «.
Контур заземления изготовленный из подручного металлолома
Теперь давайте рассмотрим монтаж контура заземления с использованием арматуры, кастрюлек и прочего металлолома. Обычно такой способ монтажа повторного заземления выбирают лентяи, лоботрясы и прочая нечисть с аула мастеров и электрик-хаус. Эти аферисты выкапывают небольшие ямки, сваливают в них металлолом, обвязывают его проволокой и закапывают, не забывая при этом вывести на стену дома кусок старой алюминиевой проволоки.
Для пущей убедительности они вбивают пару железяк в землю рядом с домом и весь этот хлам соединяют на скрутки, а заказчикам пудрят мозги, что это «холодная пайка». Более подробно об этих самодурах можно прочитать. Замеры сопротивления заземляющих устройств при этом способе монтажа не проводят в связи с тем, что они не знают как это делается и у них нет необходимого электроизмерительного оборудования. Проверку работоспособности контура заземления они выполняют обычной лампой накаливания, подключая один конец к фазе, а другой к конструкции из груды металлолома.
Если лампочка не загорается, то они поливают своё ноу-хау солевым раствором.
Основные недостатки:
Данная конструкция не имеет право на существование!
Статьи цикла «Вся правда о электромонтажных работах в деревянном доме»:
- Электромонтаж ввода в деревянный дом кабелем ВВГнг в земле
- Электромонтаж ввода в деревянный дом кабелем ВВГнг в земле. Продолжение
Благодаря развитию технологий многомощные электрические приборы заполонили наши дома. Уже тяжело представить себе жизнь без холодильника, стиральной машины, микроволновой печи, индукционной плиты – ведь все это мы используем каждый день. Не стоит забывать, что электрические приборы представляют опасность для нас в случае нарушения их изоляции. Поэтому необходимо обязательно обустроить контур заземления для всего дома, обезопасив тем самым себя и приборы от пробоя на корпус.
Изъясняясь сухим техничным языком, заземление подразумевает электрическое соединение с землей (грунтом) нетоковедущих частей электроустановок, выполненное преднамеренно. При этом данные части электроприборов не находятся под напряжением в нормальном состоянии, но могут оказаться под ним. Причиной может стать нарушение изоляции в том числе.
Чтобы объяснить более простым доступным языком, придется вспомнить школьный курс физики. Как мы помним, ток имеет свойство течь в сторону наименьшего сопротивления. Если изоляция токоведущих частей приборов нарушена, ток будет искать место, в котором сопротивление самое низкое. Так происходит пробой на корпус электроприбора. Другими словами металлический корпус будет находиться под напряжением. Помимо того, что это может нарушить работу самого прибора или даже поломать его, если в данный момент человек дотронется к поверхности корпуса, он получит удар током.
Контур заземления необходим для того, чтобы ток распределился между человеком и заземляющим устройством обратно пропорционально их сопротивлениям. Учитывая, что сопротивление тела человека во много раз будет превышать сопротивление заземляющего контура, через него пройдет предельно допустимый ток, а остальной уйдет в землю. Мы подошли к очень важному моменту: выполняя контур заземления своими руками, необходимо сделать его таким, чтобы его сопротивление было минимально допустимым.
Контур заземления выполняется с помощью стальных стержней, забиваемых на глубину, и планок, содиняющих их
Чаще всего заземление выполняется с помощью металлических стержней – электродов, заглубленных в грунт и соединенных между собой вверху полосой или прутом. Данная конструкция соединяется с придомовым щитком кабелем или такой же металлической полосой.
При этом глубина расположения электродов зависит от насыщенности грунта водой. Чем выше находятся грунтовые воды, тем меньше потребуется глубина.
Расстояние от дома должно составлять не менее 1 м, но не более 10 м.
Минимальные допустимые размеры арматуры, применяемые для монтажа заземляющих устройств
Контур заземления частного дома выполняется с помощью стержней, в качестве которых могут выступать стальной уголок, арматура с гладкой структурой, труба, двутавр. Площадь сечения электродов должна быть больше 1,5 см 2 , а форма должна быть удобной для забивания в землю.
Стержни располагаются в ряд или в виде геометрической фигуры: треугольник, квадрат, прямоугольник. Это зависит от удобства монтажа конструкции и площади, которую можно использовать. Также возможен вариант оборудования контура по периметру здания. Но самым распространенным по-прежнему остается треугольный контур заземления. В вершинах фигуры вбиты электроды, которые соединены между собой стальной полосой.
Важно! Контур заземления должен располагаться обязательно ниже промерзания грунта.
Другими словами, заземление можно сделать, используя подручный материал. Но есть возможность приобрести готовый комплект для обустройства контура заземления. В него входят стержни – электроды из омедненной стали, длиной 1 м, соединяются резьбовым соединением. Такие комплекты стоят недешево, но значительно облегчают задачу и долговечны в использовании.
Как сделать расчет
Безусловно, заземление можно выполнить опытным путем. Например, определить глубину залегания воды, отступить от дома на оптимальное расстояние и обустроить треугольный контур. Сварить электроды между собой и измерить сопротивление получившейся конструкции. Если оно окажется слишком большим, заглубить еще дополнительные электроды, присоединить их к предыдущим и снова произвести замеры. И так пока результат измерений не будет соответствовать требованиям.
Специалисты же настоятельно рекомендуют перед тем, как сделать контур заземления, произвести все необходимые расчеты. Определить число вертикальных заземлителей – электродов, которое понадобится, и длину соединительной полосы в зависимости от сопротивления грунта.
Для начала потребуется определить сопротивление одного вертикального заземлителя – электрода.
Формула 1. Сопротивление одного вертикального заземлителя
R 0 – сопротивление одного электрода, Ом;
ρ экв – эквивалентное удельное сопротивление грунта, Ом*м;
L – длина электрода, м;
d – диаметр электрода, мм;
T – расстояние от середины электрода до поверхности земли, м.
Таблица 1. Удельное сопротивление грунта
Таблица 2. Значение сезонного климатического коэффициента сопротивления грунта
Значение сопротивления грунта можно брать из таблицы, но если грунт неоднородный, тогда
Формула 2. Эквивалетное удельное сопротивление неоднородного грунта
Ψ – сезонный климатический коэффициент;
ρ 1 , ρ 2 – удельное сопротивлении грунта (1 – верхнего слоя, 2 – нижнего слоя), Ом*м;
H – толщина верхнего слоя грунта, м;
t – глубина, на которую забивается электрод, м (глубина траншеи);
Если не учитывать сопротивление горизонтального заземлителя, то количество электродов можно найти по формуле:
Формула 3. Количество электродов без учета сопротивления горизонтального заземлителя
n 0 – количество электродов;
R н – нормируемое сопротивление заземления, исходя из ПТЭЭП.
Таблица 3. Наибольшее допустимое значение сопротивления заземляющих устройств (ПТЭЭП)
Определяем сопротивление тока горизонтального заземлителя по формуле:
Формула 4. Сопротивление тока растекания горизонтального заземлителя
L Г – длина заземлителя;
b – ширина заземлителя;
ψ – коэффициент сезонности горизонтального заземлителя;
ɳ Г – коэффициент спроса горизонтальных заземлителей.
Длина заземлителя находится так:
Формула 5. Длина горизонтального заземлителя
a - расстояние между электродами.
Формула 6. Сопротивление вертикальных заземлителей - электродов с учетом сопротивления горизонтального заземлителя
Итоговое количество вертикальных заземлителей – электродов равно:
Формула 7. Окончательное количество вертикальных заземлителей
ɳ в – коэффициент спроса вертикальных заземлителей.
Таблица 4. Коэффициент использования заземлителей
Показатель под названием «коэффициент использования» показывает влияние друг на друга токов в зависимости от расположения вертикальных электродов. Если электроды соединены параллельно, то токи, протекающие по ним, влияют друг на друга. Чем меньше расстояние между электродами, тем общее сопротивление контура больше.
Если число заземлителей, полученное по последней формуле, оказывается не целым, округляем его до целого в большую сторону.
Контур заземления: схема
После того, как все расчеты произведены, выбираем удобное место для расположения контура заземления. Определяемся, какой фигурой будут располагаться электроды. Затем рисуем схему контура заземления с учетом типа используемых материалов. Обязательно указываем, что использовали для электродов и для соединительной полосы, их длину и диаметр, глубину расположения.
Контур заземления: схема на паспорте (снаружи здания) - пример
Контур заземления: схема на паспорте (внутри здания) - пример
Все это нам пригодится не только для удобства монтажа и на будущее, но и для того, чтобы получить паспорт контура заземления. Когда монтажные работы будут завершены и сопротивление контура измерено, сотрудники энергоуправления, которых необходимо будет пригласить, выдадут и завизируют всю необходимую документацию на контур заземления. Конечно, это в том случае, если все сделано верно.
Сооружение контура заземления
Монтаж контура заземления лучше начинать в теплое время года. Так будет легче производить земляные работы и измерить сопротивление заземления. Тогда же будет более достоверно видно, на какой глубине залегают грунтовые воды.
Рассмотрим вариант обустройства контура заземления в виде треугольника:
Для обустройства контура заземления необходимо вырыть траншею на глубину промерзания грунта
- Место мы уже выбрали. Поэтому копаем траншею глубиной от 0,7 м до 1 м (ниже промерзания грунта), шириной 0,5 – 0,7 м. Линии должны образовывать треугольник со стороной, длина которой была определена в ходе расчетов.
- От одного из углов треугольника копаем траншею в сторону силового щитка.
- В вершинах треугольника вбиваем заземлители – электроды. Что именно будем для этого использовать, необходимо решить на этапе расчетов. Пусть в качестве примера это будет стальной уголок 50*50 мм. Если плотность грунта не позволяет просто забить стержни, придется бурить скважины.
- Заглубляем стержни так, чтобы они выступали над уровнем грунта. Если нам все же пришлось бурить скважины, устанавливаем в них уголки и засыпаем грунтом, перемешанным с солью.
- Берем стальную полосу 40*5 мм и привариваем к электродам, образуя контур в виде треугольника. Затем от одного из них ведем полосу до силового шкафа.
- Полосу закрепляем к проводу заземления или силовому щитку с помощью болта диаметром 10 мм. При этом болт обязательно привариваем к полосе.
- На этом этапе проверяем сопротивление контура заземления Омметром. Прибор этот недешевый, покупать его нет смысла. Лучше пригласить сотрудников из энергоуправления, чтобы они сняли замеры и заполнили паспорт контура заземления. Показатель сопротивления должен быть меньше требуемого. Если нет, тогда необходимо вбивать дополнительные электроды.
- Если сопротивление оказалось достаточным, засыпаем траншею однородным грунтом без строительного мусора и щебня.
Важно! Во время дальнейшей эксплуатации в аномально засушливую погоду контур заземления желательно поливать со шланга водой, чтобы снизить его сопротивление.
Все работы, связанные с расчетами и монтажом контура заземления, можно доверить профессионалам, у которых больше опыта. Это поможет сэкономить время и нервы. Но если Вы склонны все делать своими руками, дерзайте. Ваше творение будет служить защитой Вам и Вашей семье.
Если в оборудовании повреждена изоляция, то части, которые не должны проводить электрический ток, могут оказаться под действием напряжения. Прикасаясь по привычке к ручкам, кожуху или корпусу, пользователь получает удар током, и становится проводником его в землю. Сила тока в 0,1 А смертельно опасна для человека. Так как сопротивление тела колеблется в пределах от сотен до тысяч Ом, то приборы с маленьким напряжением становятся угрозой.
Действенной мерой защиты от электрических травм является заземление. Это устройство представляет собой продуманное соединение одной из частей установки с землей , которое делается с помощью элементов и проводников заземления. Они собираются в группы и закладываются в грунт. Основным правилом защитных устройств является то, что сопротивление заземления во много раз меньше этого показателя человеческого тела.
Чтобы определить максимально возможное сопротивление защитного заземления нужно просуммировать напряжение техники и замыкающих земельных токов. Кроме того, следует определиться с наличием изолированного или заземленного нейтрального проводника и другими важными технологическими особенностями, которые установлены в правилах ПУЭ.
Схема заземляющего устройства состоит из наружных естественных или искусственных элементов, проложенных в земле и собранных в общий контур. В устройство защиты входят и внутренние сети проводников на стенах, которые присоединяются к наружному контуру.
Элементы из металла, проложенные в земле, обеспечивают большую площадь соприкосновения с грунтом и имеют малое сопротивление. В качестве наружных элементов широко используют находящиеся в земле металлические трубчатые магистрали. Не подключают к заземлению трубопроводы взрывчатых и легковоспламеняющихся веществ.
Детали обсадных труб, металлического каркаса в железобетонных конструкциях домов, нулевые провода воздушной электропроводки с напряжением 1000 В с повторным заземлением успешно применяют в качестве элементов наружной защиты. Все случайные металлические элементы обязательно подсоединяются в двух местах к защитному контуру.
Все узлы соединяются сваркой, длина шва определяется в зависимости от сечения проводника. Если невозможно сварить детали, тогда применяют хомуты со стороны места входа магистрали в строение. Сварочные соединения обрабатывают битумом для защиты от преждевременной коррозии.
Обязательно заземляют:
Не защищают заземлением:
- конструкции опорных изоляторов проводки;
- приборы, помещенные на заземленных платформах, так как на них предусматривается необработанное место для контакта с плоскостью;
- корпуса приборов измерения и контроля, которые стоят в наборных щитках или шкафах.
Если нет подходящих естественных элементов заземления, контур наружной защиты выполняют из искусственно подобранных в соответствии с ПУЭ . По типу они бывают горизонтальными, заглубленными и вертикальными.
Горизонтальными элементами служат полосы стали толщиной более 4 мм и шириной не менее 10 мм, которые прокладываются в горизонтальном направлении в земле и связывают вертикальные стержни.
Горизонтальные и заглубленные варианты являются родственными по конструкции, они закладываются на дно ямы при установке опор электропередач . Заземление изготавливается по проекту монтажной организацией в мастерских. Материалом служит стальная полоса или круглая арматура.
Вертикальное заземление представляет собой забитые в грунт трубы или металлический прокат и стальную арматуру.
Монтаж контура наружного заземления выполняется по специальным схемам и в соответствии с ПУЭ . Все подготовительные работы в виде пробивки отверстий, установке закладных деталей, рытье траншей, осуществляется на первом этапе работ.
От чего зависит величина сопротивления заземления:
- разновидности грунта на участке, его структуры и состояния;
- глубины прокладки электродов;
- свойств материалов и сечения электродов.
Свойства грунта определяются его способностью сопротивляться растеканию электрического тока в толще земли. Для контура считается лучше, если этот показатель меньше.
Заземление рабочее и защитное устройство
Защитное устройство спасает человека от удара электричеством, а включенные в сеть бытовые приборы от поломки при пробое напряжения на корпус. Рабочее заземляющее устройство организовывает защиту и нормальное функционирование электрических приборов . Рабочее заземление постоянного действия применяется только для промысленного электрического оборудования , а бытовые приборы заземляются через ноль розетки. Но некоторые бытовые агрегаты следует наглухо защитить заземлением:
- стиральная машина с большой собственной электроемкостью, работающая во влажных условиях, пробивает на корпус и «щиплет» руку;
- на микроволновых печах сзади стоит специальная клемма для дополнительного заземления, так как в ней установлен источник сверхвысоких частот. Если в розетке недостаточный контакт, то прибор может выдавать неучтенные волны на опасном для здоровья уровне;
- варочные поверхности электрической духовки и индукционной печи, в которых внутренняя проводка работает при критических состояниях и ток иногда пробивает на корпус;
- настольный компьютер стационарного вида утечку электричества дает большую. Корпусные плавающие потенциалы приводят к замедлению работы и снижению производительности, и заземление крепят за любой подходящий винт на задней панели.
В некоторых случаях нельзя рассчитывать только на одно заземление, так как грунт не относится к линейным проводникам электричества. Его сопротивление определяется рабочим напряжением и площади контакта с элементом контура. Если разнести два контура на расстояние друг от друга на 1,2– 1,5 метра , то площадь соприкосновения эффективно увеличивается в сто раз. Нельзя увеличивать расстояние разноса больше указанного размера, это повлечет разрыв потенциального поля, и площадь сразу сокращается.
Нельзя заземляющие проводники выводить в наружное пространство и подключать их к неподготовленным площадкам контакта. Любой металл обладает своим потенциалом и при влажных наружных условиях начинается коррозия и разрушение. Наличие смазки на контакте помогает только в сухих условиях . Если коррозия пойдет под оболочку проводника, то в критической ситуации проводник моментально отгорит и контур не защитит человека от поражения.
2 Съемный оградительный барьер.
3 Предупреждающие знаки на барьере.
5 Шина заземления для силового трансформатора.
6 Проем в стене для шин 0,4 кВ.
7 Узел крепления шин 0,4 кВ.
8 Заземление створок ворот перемычкой.
9 Вентиляционная решетка в створках ворот.
10 Маслоудерживающий борт.
11 Розетка.
12 Выключатель освещения камеры.
13 Светильник освещения.
14 Сети освещения 220 В.
Узел А – точка присоединения переносного заземления. К шине заземления с помощью сварки присоединяют болт М8, комплектуют его двумя широкими шайбами М8 и «гайкой-барашек» М8.
Узел В – точка соединения шин заземления. До крепления на место установки шины, ее окончание, которое будет присоединяться с помощью сварки, подготавливают в виде «утки».
Узел С – точка соединения шины заземления к металлическим конструкциям. До крепления на место установки шины, ее окончание, которое будет присоединяться с помощью сварки, подготавливают в виде «утки» с учетом размера А металлоконструкции.
Для безопасного осмотра силового трансформатора при эксплуатации предусматривается оградительный барьер, который окрашивают в красный цвет. На барьере размещают запрещающие плакаты. Барьер устанавливается на высоте 1,2м от уровня пола и на расстоянии 0,5м от двери.
В основном все наши сети с глухозаземленной нейтралью, поэтому нам необходимо присоединить нулевую шину трансформатора к нашему заземляющему контуру. Металлический корпус силового трансформатора присоединяется к контуру заземления при помощи гибкой перемычки.
На рисунке показано заземление силового трансформатора, где:
1 Гибкая заземляющая перемычка.
2 Шина заземления.
3 Шина зануления трансформатора.
4 Ошиновка 0,4кВ трансформатора.
5 Болт заземления трансформатора.
В технических подпольях внутренний контур заземления выполняют в соответствии с рисунком.
Обозначения на изображении:
1 Люк через перекрытие в техническое подполье.
2 Лестница.
3 Гильзовый переход через перекрытие для шины заземления.
4 Шина заземления внутреннего контура ТП.
5 Кабельная стойка с полками.
6 Гильзовый переход через перекрытие для кабелей.
8 Силовой кабель электроснабжения.
К.В. Шубаков. Монтаж типовых, городских трансформаторных подстанций.
