Защитное заземление – это система, созданная для предупреждения воздействия электрического тока на человека, путём преднамеренного соединения с землёй корпуса и нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением. Системы заземления могут быть естественными и искусственными.

Конструкция заземления

Что такое заземление и зачем оно нужно?

Заземляющие устройства представляют собой преднамеренное соединение проводниками электрического типа различных точек электросети.

Назначение заземления заключается в предотвращении воздействия электрического тока на человека. Ещё одно назначение защитного заземления – отведение напряжения с корпуса электроустановки через устройство заземления на землю.

Основная цель применения заземления – снижение уровня потенциала между точкой, которая заземляется и землёй. Тем самым понижается сила тока до наименьшего уровня и уменьшается количество поражающих факторов при соприкосновении с деталями электрических приборов и установок, в которых произошел пробой на корпус.


Что такое нейтраль?

Нейтраль – это нулевой защитный проводник, который соединяет между собой нейтрали электроустановок в трехфазных сетях электрического тока. Сфера использования – зануление электроустановок.

Понижающая подстанция, где находится трансформаторная установка, оснащена своим контуром заземления. Этот контур состоит из стальной шины и прутов, закопанных специальным образом в землю. К источникам потребления в электрощиток от подстанции проложен кабель, имеющий 4 жилы. Когда потребителю электроэнергии нужно питание от цепи трехфазного типа, то все 4 жилы должны быть подключены. Когда к жилам подключается разная нагрузка, в системе происходит смещение нейтрали, чтобы предотвратить это смещение, используется нулевой проводник. Он помогает симметрично распределить нагрузку на все фазы.

Что такое PE и PEN проводники?

PEN-проводник – это проводник, совмещающий в себе функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводника. Он идет от подстанции и разделяется на PE и N проводники, непосредственно у потребителя.


PE-проводник – это защитное заземление, которое мы используем, например,  в квартире в розетке с заземлением. PE-проводник используется для заземления устройств, установок и приборов, где уровень напряжения не превышает 1 кВ.

Данный тип заземления используется только для гарантии безопасности. Такое заземление обеспечивает непрерывное соединение всех открытых и внешних деталей. Механизм обеспечивает стекание тока на землю, которое появилось вследствии попадания электрического тока на корпус какого-либо устройства.

PEN-проводник (объединение нулевого защитного и нулевого рабочего проводника) применяется при использовании системы заземления типа TN-C.

Конструкция заземления

Виды систем искусственного заземления

В классификации систем заземления есть естественные и искусственные типы заземления.

Системы заземления искусственного типа:

  • TN-S;
  • TN-C;
  • TNC-S;
  • TT;
  • IT.

Виды заземления – расшифровка названия:

  • T – заземление;
  • N – подсоединение проводника к нейтрали;
  • I -изолирование;
  • C – объединение опций функционального и нулевого провода защитного типа;
  • S – раздельное использование проводов.

Многих людей интересует вопрос о том, что называют рабочим заземлением. По-другому его называют функциональным. Ответ на данный вопрос даёт пункт 1.7.30 ПУЭ. Это заземлерие точек токоведущих частей электрической установки. Применяется для обеспечения функционирования электрических приборов или установок, а не в защитных целях.

Также многих волнует вопрос о том, а что такое защитное заземление. Это процесс заземления устройств с целью обеспечения электробезопасности.


Системы с глухозаземленной нейтралью системы заземления TN

К таким системам относятся:

  • TN-C;
  • TN-S;
  • TNC-S;
  • TT.

Согласно п. 1.7.3 ПУЭ TN-система – система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников.

TN включает в себя такие элементы, как:

  • заземлитель средней точки, которая относится к источнику питания;
  • внешние проводящие части устройства;
  • проводник нейтрального типа;
  • совмещенные проводники.

Нейтраль источника глухо заземлена, а внешние проводники установки подключены к глухозаземленной средней точке источника при помощи проводников защитного типа.


Сделать заземляющий контур можно только в электроустановках, мощность которых не превышает 1 кВ.

Система TN-C

В данной системе нулевой защитный и нулевой рабочий проводники, объединены в один PEN проводник. Они совмещены на всем протяжении системы. Полное название – Terre-Neutre-Combine.

Среди преимуществ TN-C можно выделить только легкий монтаж системы, который не требует больших усилий и денежных затрат. Для монтажа не требуется улучшение уже установленных кабельных и воздушных линий электропередачи, у которых есть всего 4 проводящих устройства.

Недостатки:

  • возрастает вероятность получения удара током;
  • возможно появление линейного напряжения на корпусе электрической установки во время обрыва электрической цепи;
  • высокая вероятность потери заземляющей цепи в случае повреждения проводящего устройства;
  • такая система защищает только от короткого замыкания.

Система TN-S

Особенность системы заключается в том, что электричество поставляется к потребителям через 5 проводников в трехфазной сети и через 3 проводника в однофазной сети.

Всего от сети отходит 5 проводящих источников, 3 из которых выполняют функцию силовой фазы, а оставшиеся 2 – это нейтральные проводники, подсоединенные к нулевой точке.

Конструкция:

  1. PN – нейтральный механизм, который задействован в схеме электрического оборудования.
  2. PE – глухозаземленный проводник, выполняющий защитную функцию.

Преимущества:

  • легкость монтажа;
  • низкая стоимость покупки и содержания системы;
  • высокая степень электробезопасности;
  • не требуется создание контура;
  • возможность использовать систему в качестве устройства от защиты утечки тока.

Конструкция заземления

Система TN-C-S

TN-C-S система предполагает разделение проводника PEN на PE и N в каком-то участке цепи. Обычно разделение происходит в щитке в доме, а до этого они совмещены.

Достоинства:

  • простое устройство защитного механизма от попадания молний;
  • наличие защиты от короткого замыкания.

Минусы использования:

  • слабый уровень защиты от сгорания нулевого проводника;
  • возможность появления фазного напряжения;
  • высокая стоимость монтажа и содержания;
  • напряжение не может быть отключено автоматикой;
  • отсутствует защита от тока на открытом воздухе.

Конструкция заземления

Система TT

TT разработана для обеспечения высокого уровня безопасности. Устанавливается на электростанциях с низким уровнем технического состояния, например, где используются оголенные провода, электроустановки, которые расположены на открытом воздухе или закреплены на опорах.

TT монтируется по схеме четырех проводников:

  • 3 фазы, подающие напряжение, смещаются под углом 120° между собой;
  • 1 общий ноль выполняет совмещенные функции рабочего и защитного проводника.

Преимущества TT:

  • высокий уровень устойчивости к деформации провода, ведущего к потребителю;
  • защита от КЗ;
  • возможность использования на электроустановках высокого напряжения.

Недостатки:

  • сложное устройство защиты от молний;
  • невозможность отследить фазы короткого замыкания электрической цепи.

Конструкция заземления

Системы с изолированной нейтралью

В ходе передачи и распределения электрического тока на потребителей применяется трехфазная система. Это дает возможность обеспечить симметричность и равномерное распределение нагрузки по току.

Такое устройство создает режим, предусматривающий использование трансформаторной будки и генераторов. Их нейтральные точки не оснащены контуром заземления.

Изолированный тип нейтрали применяется в схеме питания при соединении вторичных обмоток трансформаторных установок по схеме треугольника и при отсутствии питания во время аварийный ситуаций. Такая сеть представляет собой замещающую цепь.

Изолированная нейтраль способствует пробиванию изоляционного покрытия при коротком замыкании и возникновению короткого замыкания на других фазах.


Система IT

Система IT с напряжением до 1000 В обеспечивает заземление через высокий уровень сопротивления и оснащена нейтралью источника питания.

Все внешние элементы электроустановки, которые выполнены из материалов, проводящих ток, заземляются. Среди преимуществ можно выделить невысокие показатели утечки тока во время однофазного КЗ электрической сети. Установка с таким механизмом может функционировать долгое время даже при аварийных ситуациях. Между потенциалами отсутствует разность.

Недостаток: защита от тока не срабатывает при замыкании на землю. Во время работы в режиме однофазного КЗ возрастает вероятность поражения током при прикосновении ко второй фазе установки.

Источник: odinelectric.ru

2.1. Принцип действия защитного заземления

Любое электрооборудование может оказаться под напряжением при неисправности изоляции токоведущих частей. Причинами нарушения изоляции могут быть механические повреждения, действие химически агрессивной среды, повышение температуры, неправильная эксплуатация электроустановок. Неожиданность неисправности и неподготовленность к ней людей приводит, как правило, к несчастным случаям.


Основным защитным мероприятием от поражения электротоком на электроустановках является установка защитного заземления. Защитным заземлением называется преднамеренное соединение с землей металлических частей электрооборудования, не находящихся под напряжением в обычных условиях, но которые могут оказаться под напряжением в результате нарушения изоляции токоведущих частей.

Защитное действие достигается путем снижения напряжения на корпусе электрооборудования за счет стекания тока на землю через заземляющее устройство малого электрического сопротивления. Чем меньше будет сопротивление заземляющего устройства, тем меньше будет напряжение на заземленном корпусе оборудования, что уменьшит величину тока, проходящего через человека. Второй защитный эффект заземляющего устройства может быть обусловлен выравниванием напряжения между оборудованием и землей, на которой находится человек, за счет увеличения потенциала земли в месте стекания тока. Поэтому для предотвращения несчастных случаев от поражения электрическим током перед монтажом заземляющего устройства рассчитывают его параметры из условия снижения величины тока, протекающего через человека, до допустимых уровней.

Защитное заземление применяется во всех электроустановках переменного тока напряжением 380 В и выше и постоянного тока напряжением 440 В и более. В помещениях с повышенной опасностью заземляют электроустановки с напряжением переменного тока 42 В и более, а постоянного тока начиная со 110 В. Во взрывоопасных помещениях заземление применяют независимо от величины напряжения.


Контрольные измерения заземляющих устройств должны проводиться не реже одного раза в год в период наименьшей проводимости. Один раз летом при наибольшем просыхании почвы, а на следующий год – зимой при наибольшем промерзании грунта.

2.2. Конструкция заземляющих устройств

Конструктивно заземление состоит из заземлителей (электродов) и заземляющих проводников (рис. 1). Заземлители могут быть естественными или искусственными. В качестве естественных заземлителей используют проложенные в земле металлические трубопроводы (за исключением трубопроводов с горючими жидкостями и газами), металлические элементы и арматура железобетонных конструкций зданий и сооружений и т.п. В качестве искусственных заземлителей используются стальные трубы диаметром 25–60 мм с толщиной стенок не менее 3,5 мм, уголковая или полосовая сталь сечением не менее 48 мм2, а также прутковая сталь диаметром не менее 10 мм. Длину вертикальных заземлителей (электродов) рекомендуется принимать равной 2,0–5,0 м. Расстояние от поверхности грунта до начала одиночного вертикального заземлителя (заглубление электрода) составляет 0,5–0,8 м.

Электрическая связь между вертикальными заземлителями осуществляется заземляющими магистральными проводниками, изготавливаемыми обычно из полосовой стали сечением не менее 48 мм2 или стали круглого сечения диаметром не менее 6 мм.


земляющие проводники соединяют заземляемые объекты с заземлителями и изготавливаются обычно из стали прямоугольного или круглого сечения. Заземляющие магистральные проводники соединяются с вертикальными заземлителями посредством сварки. Заземляемые объекты соединяются с заземляющим устройством через болтовые соединения или путем сварки.

Заземляющие устройства могут быть выносного или контурного типа. При контурном заземлении (рис. 1) заземлители располагаются равномерно по периметру площадки, на которой находится электрооборудование. Выносное очаговое заземляющее устройство (рис. 2) располагается за пределами площадки, где установлено подлежащее заземлению оборудование. Схема выносного заземляющего устройства при расположении электродов в ряд приведена на рис. 3.

Источник: studfile.net

1. Заземляющие устройства электроустановок. Общие требования

Заземляющее устройство включает в себя заземлители и сеть заземления. Заземлитель представляет собой обычно множество металлических проводников, находящихся в непосредственном контакте с землей и связанных электрически между собой. Сеть заземления — это совокупность проводников, связывающих заземлитель с заземляемыми элементами электроустановки. Заземлители бывают сложные (в виде контура с множеством электрически соединенных электродов, введенных в грунт), простые (в виде очага из одного или нескольких сосредоточенных в одном месте электродов) и линейные (в виде нескольких электрически соединенных электродов, расположенных в ряд, или стальной шины, размещенной в грунте горизонтально). Назначение заземлителей — обеспечить хорошее растекание тока в земле, когда это необходимо при работе электроустановки в нормальных условиях, при нарушениях изоляции или отводе зарядов, возникающих в электроустановках во время грозы. Сеть заземления содержит магистрали, непосредственно отходящие от заземлителя, и ответвления, соединяющие заземляемые части электроустановки с магистралями и, следовательно, с заземлением.

Заземляющие устройства разделяют на рабочие, защитные и грозозащитные. Рабочие заземляющие устройства обеспечивают нужный режим работы электроустановки в нормальных или аварийных режимах (использование земли в качестве одного из проводов при передаче электроэнергии, обеспечение работы релейной защиты от замыкания на землю и др.). Защитные заземляющие устройства служат для обеспечения безопасности людей и животных при нарушении изоляции в электроустановках, вследствие чего металлические части электроустановки, обычно не находящиеся под напряжением, оказываются под ним. Грозозащитные заземляющие устройства предназначены для заземления средств защиты от прямых ударов молнии (тросов и стержневых молниеотводов).

Комплексный характер защиты от электромагнитного влияния (гальванического, магнитного) и атмосферных и коммутационных перенапряжений требует устройства электрической цепи, обеспечивающей шунтирование пути тока замыкания от точки повреждения изоляции фазного проводника до нейтрали трансформатора (генератора) (с целью обеспечения надлежащего быстродействия защитного отключения цепь должна иметь предельно возможное наименьшее электрическое сопротивление) и одновременно выполняющей функции уравнивания потенциалов между всеми проводящими частями (ОПЧ, СПЧ, РЕи PEN-проводники и т. д.) и экранирования, обеспечивающего защиту информационно-технологического оборудования от электромагнитного влияния электроустановок здания (сооружения) и атмосферных и коммутационных перенапряжений.

Эта цепь образует единое заземляющее устройство электроустановок здания (сооружения). Используемые в электроустановках заземляющие устройства по своим нормированным, гарантированным и расчетным характеристикам должны соответствовать условиям работы данной электроустановки.

Заземляющее устройство электроустановки и связанные с ним конструкции должны быть стойкими в отношении воздействия окружающей среды или защищенными от этого воздействия. Строительная часть электроустановок (конструкции здания и сооружений и их элементов) должна выполняться в соответствии с действующими Строительными нормами и правилами (СНиП).

Заземляющее устройство электроустановки должно удовлетворять требованиям действующих нормативных документов об охране окружающей природной среды по допустимым уровням напряженностей электрического и магнитного полей, электромагнитной совместимости. Схема, компоновка и конструкция заземляющего устройства электроустановки должны проектироваться и выбираться на основе технико-экономического сравнения вариантов с учетом требований электропожаробезопасности и электромагнитной совместимости.

При опасности возникновения электроили почвенной коррозии должны предусматриваться соответствующие мероприятия по защите заземляющего устройства, железобетонных фундаментов производственных зданий и сооружений, оборудования, трубопроводов и других подземных коммуникаций.

В рабочих комнатах и других служебных помещениях общественных зданий, жилых комнатах гостиниц, общежитий и жилых домов, кухнях жилых домов и общежитий при наличии открытых металлических трубопроводов, радиаторов систем отопления и других металлических конструкций необходимо предусматривать зануление металлических корпусов переносных электроприемников (утюги, чайники, плитки, комнатные холодильники, пылесосы, стиральные, швейные машины и настольная оргтехника).

В указанных помещениях при токонепроводящих полах и отсутствии открытых металлических трубопроводов, радиаторов систем отопления и других металлических конструкций, а также закрытии их изоляционными материалами не требуется предусматривать зануление металлических корпусов переносных электроприемников.

До освоения промышленностью массового выпуска переносных электроприемников с заземленными металлическими корпусами с трехпроводными соединительными шнурами и соответствующими электроустановочными устройствами допускается не занулять металлические корпуса электроприемников в указанных помещениях с токонепроводящими полами и при наличии открытых металлических трубопроводов и радиаторов системы отопления.

В жилых и общественных зданиях следует занулять металлические корпуса стационарных электрических плит, кипятильников и т. п., а также переносных бытовых электрических приборов, машин мощностью более 1,3 кВт и металлические трубы электропроводки.

Для зануления корпусов стационарных однофазных электрических плит, бытовых кондиционеров воздуха, электрополотенец и т. п., а также переносных бытовых приборов и машин мощностью более 1,3 кВт необходимо прокладывать

от стояка, этажного или квартирного щитка отдельный проводник сечением, равным сечению фазного проводника. Этот проводник следует присоединять к нулевому защитному проводнику питающей сети перед счетчиком (со стороны ввода) и до отключающего аппарата (при наличии).

Занулять трехфазные электроплиты следует самостоятельным проводником, начиная от группового щитка (распределительного пункта). Использование нулевого рабочего проводника для зануления трехфазной электроплиты запрещается.

В ванных комнатах жилых и общественных зданий и банях металлические корпуса ванн, а в душевых поддоны должны соединяться металлическими проводниками с металлическими трубами водопровода.

В помещениях с подвесными потолками, имеющими металлические конструкции и детали, следует занулять металлические корпуса светильников, встраиваемых в подвесные потолки или устанавливаемых за ними.

Для освещения лестничных клеток, лифтовых холлов, коридоров в жилых и общественных зданиях зануление корпусов светильников следует выполнять ответвлением от нулевого рабочего проводника внутри светильников; для освещения технических подвалов, чердаков при вводе в светильник открытых незащищенных проводов зануление выполнять гибким изолированным проводом, присоединенным к зануляющему винту корпуса светильника и нулевому рабочему проводу в ближайшей коробке.

В помещениях, в которых не требуется зануление светильников, металлический крюк для подвески светильников должен быть изолирован.

Каждая часть электроустановки, подлежащая заземлению или занулению, должна быть присоединена к сети заземления или зануления с помощью отдельного ответвления. Последовательное включение в заземляющий или защитный проводник заземляемых или зануляемых частей электроустановки не допускается.

Соединение заземляющих и нулевых защитных проводников должно быть выполнено: сваркой на магистралях из строительных профилей; болтовыми соединениями на магистралях, выполненных электромонтажными конструкциями; болтовыми соединениями или сваркой при подсоединениях к электооборудованию (места соединения стыков после сварки должны быть окрашены).

Соединение заземляющих и нулевых защитных проводников, а также их присоединение к частям оборудования должно быть доступно для осмотра.

При использовании в качестве заземляющих устройств металлических и железобетонных конструкций (фундаментов, колонн, ферм, стропильных, подстропильных и подкрановых балок) все металлические элементы этих конструкций должны быть соединены между собой, образуя непрерывную электрическую цепь; железобетонные элементы (колонны), кроме того, должны иметь металлические выпуски (закладные изделия) для присоединения к ним сваркой заземляющих или нулевых защитных проводников.

При использовании строительных и технологических конструкций в качестве заземляющих и нулевых защитных проводников на перемычках между ними, а также в местах подсоединений и ответвлений проводников должно быть нанесено не менее двух желтых полос по зеленому фону.

В железобетонных санитарно-технических кабинах должны использоваться электротехнические коробки (ответвительные, установочные), изготовленные из пластмассы. Допускается применение металлических коробок, внутренняя часть которых выложена изоляционным материалом, исключающим попадание потенциала на корпус коробки.

Вновь сооруженные и реконструированные заземляющие устройства электроустановок должны быть подвергнуты приемо-сдаточным испытаниям.

Вновь сооруженные и реконструированные заземляющие устройства электроустановок вводятся в эксплуатацию после их приемки.

2. Монтаж заземляющих устройств

Монтаж заземляющих устройств состоит из следующих операций: установки заземлителей, прокладки заземляющих проводников, соединения заземляющих проводников друг с другом и присоединения заземляющих проводников к заземлителям и электрооборудованию.

Вертикальные заземлители из угловой стали и отбракованных труб погружают в грунт забивкой или вдавливанием, из круглой стали — ввертыванием или вдавливанием. Эти работы выполняют с помощью механизмов и приспособлений, например копра (забивка в грунт), приспособления к сверлилке (ввертывание в грунт стержневых электродов), механизма ПЗД-12 (ввертывание в грунт электродов заземления).

Для устройства заземления наиболее распространены электрозаглубители, имеющие стандартную электросверлилку и редуктор, понижающий частоту вращения ниже 100 об/мин и, соответственно, увеличивающий крутящий момент на ввертываемом электроде. При пользовании этими заглубителями к концу электрода приваривают наконечник-забурник, обеспечивающий рыхление грунта и облегчающий погружение электрода. Выпускаемый промышленностью наконечник представляет собой заостренную на конце и изогнутую по винтовой линии стальную полосу шириной 16 мм. В монтажной практике применяются и другие типы наконечников для электродов.

При устройстве заземления вертикальные заземлители должны закладываться на глубину 0,5–0,6 м от уровня планировочной отметки земли и выступать от дна траншеи на 0,1–0,2 м. Расстояние между электродами — 2,5–3,0 м.

Горизонтальные заземлители и соединительные полосы между вертикальными заземлителями укладывают в траншеи глубиной 0,6–0,7 м от уровня планировочной отметки земли.

Все соединения в цепях заземлителей выполняют сваркой внахлестку; места сварки покрывают битумом во избежание коррозии. Траншею роют обычно шириной 0,5 и глубиной 0,7 м. Устройство внешнего заземляющего контура и прокладку внутренней заземляющей сети производят по рабочим чертежам проекта электроустановки.

Вводы в здание заземляющих проводников выполняют не менее чем в двух местах. После монтажа заземлителей составляют акт на скрытые работы, указывая на чертежах привязки заземляющих устройств к стационарным ориентирам.

Заземляющие магистральные проводники прокладывают по стенам на расстоянии 0,05–0,10 м от поверхностей на высоте 0,4–0,6 м от уровня пола. Расстояние между точками крепления — 0,6–1,0 м. В сухих помещениях и при отсутствии химически активной среды допускается прокладка заземляющих проводников вплотную к стене.

Заземляющие полосы к стенам крепят дюбелями, которые пристреливают строительно-монтажным пистолетом либо непосредственно к стене, либо через промежуточные детали. Широко применяют также закладные детали, к которым приваривают полосы заземления. Пистолетом типа ПЦ можно пристреливать детали из листовой или полосовой стали толщиной до 6 мм в основания из бетона (марки до 400), кирпича и др.

В сырых, особо сырых помещениях и помещениях с едкими испарениями (агрессивной средой) заземляющие проводники приваривают к опорам, закрепленным дюбелями-гвоздями. Для создания зазора между заземляющим проводником и основанием в таких помещениях используют штампованный держатель из полосовой стали шириной 25–30 и толщиной 4 мм, а также кронштейн для прокладки круглых заземляющих проводников диаметром 12–19 мм. Длина нахлестки при сварке должна быть равна двойной ширине полосы для прямоугольных полос или шести диаметрам для круглой стали.

К трубопроводам заземляющие проводники присоединяют хомутами. При наличии на трубах задвижек или болтовых фланцевых соединений для обеспечения электрической проводимости по всему трубопроводу устанавливают обходные перемычки (токопроводы).

Части электроустановок, подлежащие заземлению, подсоединяют к заземляющим магистралям отдельными ответвлениями. Стальные заземляющие проводники присоединяют к металлоконструкциям сваркой, к оборудованию — сваркой или, если используют медные проводники, креплением проволочным бандажом и пайкой. Вокруг подстанции обычно делают общий заземляющий контур, к которому приваривают заземляющие проводники внутренней части подстанции. Отдельные элементы электрооборудования присоединяют к заземляющим проводникам параллельно, а не последовательно, иначе при обрыве заземляющего проводника часть оборудования может оказаться незаземленной. На подстанциях заземляют все элементы электрооборудования и металлические конструкции. Силовые трансформаторы заземляют гибкой перемычкой, изготовленной из стального троса. Перемычку с одной стороны приваривают к заземляющему проводнику, с другой присоединяют к трансформатору с помощью болтового соединения. Разъединители заземляют через раму, плиту привода и опорный подшипник, корпус вспомогательных контактов — присоединением к шине заземления.

Если разъединители и приводы смонтированы на металлических конструкциях, то заземление выполняют путем приваривания к ним заземляющего проводника.

Предохранители на 6–10 кВ заземляют посредством присоединения заземляющего проводника к фланцам опорных изоляторов, раме или металлической конструкции, на которой они установлены.

В частном случае в четырехпроводных сетях переменного тока электроустановок напряжением до 1000 В функцию магистрали заземляющего устройства выполняет заземленный нулевой провод, с которым электрически должны быть соединены все металлические корпуса электрооборудования. Такое заземляющее устройство (в отличие от рассмотренного ранее заземляющего устройства с заземлителем и сетью заземления) называют зануляющим. Соединение корпусов электрооборудования с заземленной нейтралью (нулевой точкой) генератора или трансформатора называют занулением. Четвертый провод, идущий от заземленной нейтрали к приемникам электроэнергии, называют нулевым проводом. Согласно ПУЭ в качестве нулевого провода могут использоваться броня кабелей, стальные трубы, в которых проложены фазовые провода, и другие элементы электропроводки. В установках напряжением до 1000 В к заземляющим устройствам также относят пробивные предохранители, устанавливаемые на корпусах трансформаторов и электрически соединенные с изолированным нулевым выводом низковольтной обмотки, от которой питается сеть напряжением до 1000 В (сеть с изолированной нейтралью).

Глухозаземленной нейтралью называют нейтраль генератора или трансформатора, присоединенную непосредственно к заземляющему устройству. Изолированная нейтраль — это нейтраль генератора или трансформатора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через аппараты, компенсирующие емкостный ток сети, трансформаторы напряжения или другие аппараты, имеющие большое сопротивление.

Для лучшего понимания определений и требований, предъявляемых к заземляющим устройствам, и правильного подхода к их испытанию рассмотрим

упрощенную схему растекания тока в земле и распределения потенциалов для двух заземлителей, представленную на рис. 1. На этом рисунке наглядно изображено и напряжение прикосновения (Uприк) — напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек; шаговое напряжение (Uшаг) — напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага (0,8 м), на которых одновременно стоит человек.

Конструкция заземления

Рис. 1. Кривая распределения потенциала в зависимости от расстояния до заземлителя: Ез— потенциал заземлителя; Е1, Е2— разность потенциаловна расстоянии шага; Uшаг— шаговое напряжение; Uприк— напряжение прикосновения

В электроустановках до 1000 В с глухозаземленной нейтралью или глухозаземленным выводом источника однофазного тока, а также сглухозаземленной средней точкой постоянного тока выполняется зануление для обеспечения надежного автоматического отключения от электросети оборудования, имеющего поврежденную изоляцию, в минимально короткий срок. Для этого зануляемые части электрооборудования присоединяют к заземленному нулевому проводу сети (рис. 2). Как

видно из рисунка, замыкание на корпус светильника представляет собой короткое замыкание в первой фазе сети (цепь замыкания показана стрелками), что вызывает перегорание предохранителя в этой фазе, отключение светильника и снятие напряжения с его корпуса. В соответствии с ПУЭ наиболее распространенные электроустановки 380/220 В выполняются с глухозаземленной нейтралью.

Конструкция заземления

Рис. 2. Защитное заземление: а — в сети с заземленной нейтралью; б — в сети с изолированной нейтралью; Rз — сопротивление заземляющего устройства; Rч— сопротивление тела человека; Rи — сопротивление изоляции проводов

В электроустановках до 1000 В с изолированной нейтралью, а также во всех установках выше 1000 В выполняется заземление, предназначенное для снижения тока, протекающего через тело человека, до безопасного значения. Для этого заземляемые части электрооборудования присоединяют к заземляющему устройству, сопротивление которого Rз должно быть мало по сравнению с сопротивлением тела человека (см. рис. 2, б).

Электрическое сопротивление тела человека изменяется от 800 до 100 000 Ом. Оно зависит от многих факторов: состояния здоровья, нервной системы, психического состояния, влажности кожи, состояния одежды, обуви и др.

Сопротивление заземляющих устройств в электроустановках до 1000 В с изолированной нейтралью согласно ПУЭ должно быть не более 4 Ом, а в электроустановках 220, 380 и 660 В с глухозаземленной нейтралью соответственно не более 8, 4, 2 Ом.

В электроустановках 3–35 кВ сопротивление заземляющих устройств должно быть 125/Iр, но не более 10 Ом (Iр — расчетный ток замыкания на землю, значение которого задается энергосистемой). Если заземляющее устройство одновременно используется для установок до 1000 В, то сопротивление его не должно превышать указанных выше значений для этих установок.

Защитное действие зануляющего устройства заключается в том, что при замыкании на металлический корпус токоведущей части какого-либо аппарата

или машины по цепи фаза — нуль будет протекать ток короткого замыкания и поврежденный аппарат (или машина) будет отключен защитой от коротких замыканий. Следовательно, указанный корпус длительно находиться под напряжением не может. Однако сопротивление петли фаза — нуль должно быть достаточно мало, чтобы при нарушении изоляции в самом отдаленном от источника питания элементе сети сила тока, протекающего по этой петле, была больше тока срабатывания защиты от коротких замыканий.

Недопустимо одновременное применение защитного заземления и зануления, так как при нарушении изоляции на одном из элементов, связанных с защитным заземлением, этот элемент длительно окажется под полным потенциалом, равным падению напряжения на заземлителе, в результате чего работники, касающиеся зануленных корпусов других элементов, окажутся под действием фазового напряжения сети.

Испытанию заземляющих устройств должна предшествовать работа по изучению и анализу проектной и технической документации: принципиальной схемы электроустановки; исполнительных чертежей сети заземления (зануления) с указанием данных о заземляющих проводниках и способов их прокладки; актов на скрытые работы по монтажу элементов заземляющего устройства, недоступных осмотру; исполнительной схемы электрической сети с обозначением параметров электроприемников, плавких вставок предохранителей и автоматов; расчетных данных заземляющего устройства (сопротивление заземлителей, ток однофазного замыкания на землю и др.); данных о расположении подземных коммуникаций, протоколов предыдущих испытаний.

Измерения сопротивлений заземлителей выполняют по методу трех точек, которыми являются вывод от проверяемого заземлителя и два забиваемых в землю электрода, один из которых называют вспомогательным заземлителем.

Он образует с проверяемым заземлителем и соответствующим участком земли электрическую цепь, обеспечивающую протекание электрического тока. Второй электрод, называемый зондом, служит для подведения напряжения на проверяемом заземлителе к вольтметру или цепи напряжения другого прибора. Взаимное расположение вспомогательного заземлителя (2) (рис. 3), зонда (3) и проверяемого заземлителя (1) для обеспечения необходимой точности измерения, а также соответствующие расстояния между проверяемым и вспомогательным заземлителем и зондом приведены в табл. 1.

Вспомогательный заземлитель и зонд изготавливают обычно из стальных стержней или труб длиной около 1 м (диаметр стержней — 15–20 мм, наружный диаметр труб — 25–30 мм). Эти электроды должны быть заострены с одного конца, чтобы они легче забивались в грунт, а у другого конца иметь зажимы для подключения проводов и рукоятки в виде поперечных стержней, чтобы их было удобно вынимать из грунта по окончании измерения.

Конструкция заземления

Рис. 3. Измеритель заземления МС-08: а — схема прибора; б, в — схемы включения прибора; 1 — проверяемый заземлитель; 2 — вспомогательный заземлитель;3 — зонд; I, II — обмотки; П1, П2 — преобразователи; П3 — переключатель; Р — реостат; Л — логометр; Г — генератор постоянного тока

Таблица 1. Рекомендуемые расстояния при измерении сопротивления заземлителей

Проверяемый заземлитель

Эскиз

Рекомендуемые расстояния между проверяемым заземлителем, вспомогательным заземлителем и зондом, м

Контур

Конструкция заземления

80 ≤ (l1–2= l1–3= 2l2–3) ≥ 2D

То же

Конструкция заземления

160 ≤ (2l1–3= l1–2) ≥ 3D

Лучевой заземлитель

Конструкция заземления

l1–2= l1–3= 2l2–3≥ 1/2

Точечный заземлитель

Конструкция заземления

l1–2 = l1–3 = l2–3 ≥20

При забивании вспомогательного заземлителя и зонда необходимо обеспечить хороший контакт с грунтом. Собственное сопротивление растеканию тока вспомогательного заземлителя должно быть не более 150–200 Ом, а зонда — не более 1000 Ом. Для этого вспомогательный заземлитель и зонд следует забивать в грунт на глубину не менее 0,5–0,8 м, не раскачивая. Грунт с повышенным удельным сопротивлением необходимо увлажнять соленой или подкисленной водой в месте забивки вспомогательного электрода, кроме того, нужно уплотнять грунт вокруг вспомогательного заземлителя и зонда после их забивки.

Вспомогательный заземлитель и зонд следует забивать в стороне от подземных токопроводящих коммуникаций (бронированных кабелей, стальных трубопроводов и др.), чтобы исключить их влияние на результаты измерения. Если заземлитель имеет несколько выводов, измерять его сопротивление нужно от каждого из них. Сопротивление заземлителей измеряют на переменном токе специальными приборами (измерителями заземлений) или методом амперметра и вольтметра.

Измеритель заземления МС-08 (см. рис. 3) содержит генератор постоянного тока (Г), логометр (Л) с рабочей (I) и потенциальной (II) обмотками, преобразователи постоянного напряжения в переменное (П1) и переменного напряжения в постоянное (П2). Переменное напряжение между зажимом, подключенным к проверяемому заземлителю, и зажимом, подключенным к вспомогательному заземлителю, вызывает протекание тока между заземлителями. Соответствующий этому переменному току постоянный протекает по токовой обмотке

(I) логометра (Л). Падение напряжения на проверяемом заземлителе вследствие протекания через него тока подводится через зажимы к преобразователю (П2) измерителя заземления и после выпрямления в нем к потенциальной обмотке логометра. Прибор имеет три предела измерения: 0–1000, 0–100 и 0–10 Ом, устанавливаемых переключателем (П3). Для компенсации влияния сопротивления зонда на результаты измерения служит реостат (Р).

При измерении сопротивления заземлителя прибор следует разместить вблизи от него и собрать схему (см. рис. 3, б). Провод, идущий к проверяемому заземлителю, должен быть возможно короче и сечением не менее 6–10 мм2. Для подключения прибора к зонду и вспомогательному заземлителю нужно применять гибкие изолированные медные провода сечением не менее 1,5 мм.

Для компенсации сопротивления зонда переключатель (П3) ставят в положение «Регулировка» и, вращая рукоятку прибора с нормальной частотой (120 об/мин), одновременно устанавливают реостат (Р) в положение, при котором стрелка логометра установится против красной черты.

Если стрелка против красной черты не становится ни при каком положении реостата (Р), необходимо принять меры к уменьшению сопротивления в цепи зонда (забить его глубже, увлажнить землю около него соленой или подкисленной водой, забить рядом другой зонд и соединить его с первым и т. п.). После регулировки прибора, добившись, чтобы стрелка его установилась против красной черты, переключатель (П3) переводят в положение «Измерение» (в этом положении он изображен выше (см. рис. 3, а)), установив его на пределе измерения, соответствующем предполагаемому сопротивлению проверяемого заземлителя, или, если о проверяемом заземлителе ничего не известно, измерение начинают с высшего предела 0–1000 Ом, переходя затем на другие пределы для получения точного результата.

В определенных случаях, например при протекании в земле блуждающих переменных токов вблизи проверяемого заземлителя, стрелка прибора совершает периодические колебания и трудно произвести отсчет показаний прибора.

В данной ситуации следует несколько снизить или повысить частоту вращения генератора (Г) прибора, вращая рукоятку соответственно медленнее или быстрее. При этом будет изменяться частота тока, поступающего через преобразователь (П1) в проверяемый заземлитель, и удастся исключить влияние блуждающих токов на прибор. Если таким способом устранить влияние

блуждающих токов в земле не удается, необходимо выяснить возможные причины появления этих токов и принять другие меры, например приостановить электросварочные работы на время проведения измерений.

Кроме того, избежать влияния посторонних токов в земле можно, изменив места забивки зонда и вспомогательного заземлителя. Если в земле протекают постоянные токи, о чем можно судить по отклонению стрелки прибора после его подключения при неподвижном генераторе (Г), на них не следует обращать внимания, поскольку они не сказываются на результатах измерения. Если необходимо исключить влияние сопротивления провода, идущего от прибора к проверяемому заземлителю, собирают схему (см. рис. 3, в).

При проведении испытания заземляющих устройств целесообразно измерять не только сопротивление проверяемого заземлителя, но и сопротивление зонда и вспомогательного заземлителя, занося данные в протокол испытания. Для этого к зажимам прибора вместо проверяемого заземлителя (1) нужно подключить вспомогательный заземлитель (2) (если измеряют сопротивление вспомогательного заземлителя) или зонд (3) (если измеряют сопротивление зонда).

Если необходимо знать удельное сопротивление грунта в районе монтируемой электроустановки, его определяют, проведя измерения измерителем заземления МС-08 по схеме (рис. 4). Измерения выполняют при разном разносе электродов 1, 2, 3 и 4, но расстояния между электродами 1 и 2, 2 и 3, 3 и 4 должны быть одинаковы. Удельное сопротивление грунта определяют по следующей формуле:

p = 2mR.

С помощью метода амперметра и вольтметра производят различные измерения при наладке заземляющих устройств: измерение сопротивления заземлителей, удельного сопротивления грунта, снятие потенциальных кривых для проверяемого заземляющего устройства и др. Сопротивление заземления этим методом можно измерять при любой его величине и с большой точностью, поэтому данным способом пользуются при наладочных работах на ответственных

объектах, где требуется особая достоверность результатов измерения, их точность и в других случаях, когда измерителем заземления МС-08 нельзя произвести измерения, так как величина измеряемого сопротивления заземления находится за пределами диапазона измеряемых величин этого прибора (например, сопротивление заземления разветвленных контуров мощных энергетических комплексов, величина которого составляет сотые доли ома).

Конструкция заземления

Рис. 4. Измерение удельного сопротивления грунта измерителем заземления МС-08: 1–3 — электроды; Тр — трансформатор; Р — реостат; А — автомат

Для измерения сопротивления заземления методом амперметра и вольтметра собирают схему (рис. 5) и измеряют силу тока, протекающего через заземлитель, и падение напряжения на участке растекания. Сопротивление заземлителя определяют по формуле закона Ома для участка электрической цепи.

При измерении сопротивления заземления методом амперметра и вольтметра для получения достоверных и точных результатов необходимо выполнять следующие требования:

• измерение должно проводиться на переменном токе, поскольку на постоянном побочные явления, в частности поляризация, могут исказить результаты измерения;

Конструкция заземления

Рис. 5. Измерение сопротивления заземления методом амперметра и вольтметра: 1–4 — электроды; а — расстояние между электродами (м)

• приборы следует выбирать лучше класса точности 0,5, но не ниже 2,5;

• вольтметр нужно выбирать многопредельным на напряжения от десятых долей вольта до нескольких десятков вольт и с большим внутренним сопротивлением (электронные вольтметры или в крайнем случае комбинированные малогабаритные приборы);

• питание на собранную схему следует подавать от автономного источника переменного тока или сети переменного тока через разделительный понижающий трансформатор (см. рис. 5) с напряжением вторичной обмотки до 36 В.

К вспомогательному заземлителю и зонду, а также их размещению относительно проверяемого заземлителя предъявляют те же требования, что и при работе с измерителем заземления МС-08.

Лучше всего при измерении сопротивления заземления пользоваться автономными источниками питания с частотой, отличной от частоты электросети, в частности генератором прибора ИКС-1, частота тока которого 22,5 Гц, при этом для измерения напряжения используют входящий в комплект прибора ИКС-1 микровольтметр.

Источник: www.eti.su

Системы TN

Такие конструкции отличаются наличием глухо заземленной нейтрали и подсоединением к ней всех способных проводить электроэнергию элементов сети.

Подключение к нейтрали производят используя нулевые проводники.

Электрошкафы, щиты и корпуса приборов, подключают к проводнику PEN. Выполняется это для создания короткого замыкания, при пробивании проводки на корпус, в результате чего, защитные автоматы обесточивают сеть, идущую на вышедший из строя участок сети, таким образом, предупреждая поражение током людей, находящихся поблизости.

Система с нулевым и расчлененным рабочим проводником

Конструкция заземления
Система TN-S

Система TN-S для безопасности оборудована двумя, а не одним нулевым проводом, один из них служит как защитный провод, а второй используется в качестве нейтрального проводника, подключенного к глухо заземленной нейтрали. Эта конструкция сегодня является самой безопасной, способной эффективно защитить от удара электричеством.

Принцип работы этой конструкции состоит в том, что используют всего одну фазу для подачи рабочего напряжения и ноль.

Разводку производят проводом из трех жил, одна из которых служит как нуль и подключается к вводному проводу.

Система c проводом PEN и двумя нулями

Конструкция заземления
Система TN и TN-C-S

Здесь характерно использование в определенном месте оборудования, соединенного с нулевым проводом, расщепляющимся на два проводника: PE и N, для последующего заземления оборудования.

Для бесперебойной работы, система TN-C-S после места раздвоения, оборудуется еще одним заземлителем.

Положительные свойства этой системы:

  1. Простой переход на нее во время ремонта старых домов.
  2. Простая конструкция защиты от молнии.
  3. Возможность создания защиты проводки простыми автоматами от замыкания.

Минусы этой системы:

  1. Риск перегорания нулевого провода вне здания, что грозит пробоем корпусов из металла электротоком.
  2. Нужда в использовании оборудования для уравнивания потенциалов.
  3. Сложность в создании действенной защиты внегородской черты.

Независимые заземлители

Конструкция заземления
Система TT

В конструкции системы TT есть два заземлителя:

  1. Для источника электротока.
  2. Для незащищенных металлических элементов системы.

Положительным свойством этой конструкции является повышенная работоспособность нулевого провода на промежутке от оборудования до места подачи напряжения и независимость PE провода.

Сложность может появиться только с использованием собственного заземлителя, так как непросто подобрать для него подходящий диаметр. Но такой минус компенсируется с помощью системы защитного отключения.

Система с изолированным нейтральным проводом

Конструкция заземления
Система IT

В большинстве случаев, в такой конструкции, нейтраль изолируют от земли, или создают необходимое зануление IT, используя устройство со значительным сопротивлением.

В домашних условиях, устройства такого типа не нашли применения, они практически не используются, но позволяют их применять для питания специальных устройств, для которых необходима безопасность и максимальная стабильность при работе, к примеру, в лабораториях и лечебных учреждениях.

Технологии заземляющих устройств

Есть несколько способов изготовления контура заземления.

Чаще всего, используют две из них:

  1. Модульно-штыревое заземление.
  2. Традиционное заземление.

Конструкция модульного заземления

Модульно-стержневое заземление

Для ее устройства используют стержни, из покрытого медью качественного металла. Их вертикально забивают в грунт на глубину около 1 м, диаметр стержней 14 мм. По краям стержня нарезают по 30 мм резьбы и так же покрывают ее медью.

Металлические части конструкции соединяют вместе латунными муфтами. По горизонтали их соединяют стальными полосами с латунными зажимами или используют для этого комплект медного провода. Также, устраивают соединение контура заземления и щитка-распределителя. Для защиты элементов заземления от коррозии, в комплект входит защитная паста.

Традиционное заземление

Стандартное заземление

Изготавливают такую систему из черного металла: полос, труб, уголка. На 3 м в грунт, с промежутком 5 м вбивают треугольником три металлических электрода. Далее, электроды соединяют в общий контур, используя металлическую полосу и электросварку.

Такое заземление имеет несколько отрицательных свойств (к примеру, трудоемкость создания контура и коррозия, разрушающая металл изделия), по этой причине, в наше время вместо нее стараются использовать более совершенный способ заземления.

Естественные заземляющие элементы

Фундамент подстанции

Чаще всего, их используют для заземления электрического оборудования. В качестве естественных заземлителей применяют металлические элементы различных ЖБ конструкций, к примеру, фундаменты подстанций и линий электропередач и фундаменты строений.

Дополнительно, для естественного заземления подключают части подземных коммуникаций, изготовленных из металла, к примеру, подходит броня кабелей и всевозможные трубопроводы, иногда допустимо подключать и наземные коммуникации, к примеру, подойдут для этой цели рельсовые пути.

Какие ЖБ изделия нельзя применять для заземления?

ЗаземлениеНе стоит подключать заземляющий провод к фундаментам, собранным из отдельных ЖБ элементов. Желательно связать прутья арматуры блоков, и только тогда допустимо подключать заземлитель. Иначе, лучше использовать искусственный заземлитель.

Для этого используют металлический проводник, вбитый вертикально или горизонтально в грунт. Иногда используют несколько таких проводников, связав их вместе. Важно, чтобы отдельные электроды контура, были вбиты на необходимую глубину.

По этой причине, лучше использовать вертикальный заземлитель.

Толщина искусственных заземлителей:

  1. Металлический прут — сечение 10 мм;
  2. Оцинкованный металлический прут — сечение 6 мм;
  3. Металлический уголок — толщина 4 мм, полка 75 мм;
  4. Металлическая полоса — 4 мм;
  5. Брак или БУ трубы — 3,5 мм толщина стенки;
  6. Общее сечение проводников забиваемых в землю — 160 мм.

Заземление нейтрального проводника

В нашей стране, сети 6-35 кВ эксплуатируются с не глухо заземленной нейтралью. Использование таких сетей хорошо тем, что у них низкое значение токов замыкания на грунт, но при ОЗЗ, изготовленных из металла, в таких сетях повышается напряжение на целых фазах относительно земли до уровня линейного, что плохо в этом случае.

Коэффициент замыкания на грунт — отношение разницы потенциалов между землей и фазой при замыкании остальных фаз на землю к разнице между землей и фазой в сети.

Источник: househill.ru

Из чего состоит заземление в частном доме

Составляющими любой системы заземления являются два основных элемента: проводник и заземляющий контур (заземлитель). Совокупность данных элементов вместе с устройством защитного заземления и называется заземлением. Отдельно разберем каждую часть схемы. Отдельно разберем каждую часть схемы.

Устройство контура заземления

Группа связанных между собой металлических проводников расположенных в грунте образуют контур заземления. Устройство контура заземления должно выступать в качестве основного элемента системы. Элементами контура заземления являются вертикальные и горизонтальные заземлители (электроды).

Критерием, влияющим на эффективность работы всей системы, является способность данных заземлителей к рассеиванию тока. При осуществлении монтажа заземляющих элементов следует учитывать большое количество факторов, от которых напрямую зависит основной показатель эффективности заземлителей, который электрики именуют как сопротивление заземляющего контура.

Вертикальные заземлители (штыри)

Вертикальными заземлителями, или штырями, являются металлические элементы, забиваемые вглубь почвы. В качестве штырей может применяться прут из металла, диаметр которого составляет 16 и более миллиметров. Необходимо отметить, что арматуру в качестве штырей применять запрещено, ведь ее каленая поверхность может приводить к изменению распределения тока. Кроме того, каленый слой в земле характеризуется относительно быстрым разрушением.

Вторым вариантом является уголок из металла с 50-миллиметровыми полочками. Преимущество данных материалов состоит в возможности вбивания их в мягкую почву при помощи кувалды. Для более легкой возможности совершения такой процедуры, один конец делается заостренным, а на второй приваривается площадка, удары по которой наносятся гораздо легче и проще.

из чего состоит заземление

При определении глубины забивания штырей, учитывается глубина промерзания грунта. Штыри, выступающие в качестве заземлителей, должны находиться в грунте ниже глубины промерзания как минимум на 60-100 см. Если Ваш регион характеризуется засушливостью летнего сезона, то штыри необходимо расположить хотя бы частично во влажной почве.

Поэтому в основном применяются уголки или прут, длина которого составляет от 2 до 3 метров. Указанные размеры позволяют обеспечивать достаточную площадь соприкосновения с почвой, которая делает возможным рассеивание токов утечки.

Горизонтальные заземлители (полоса)

Горизонтальными заземлителями, или полосами, называются элементы, соединяющие все вертикальные составляющие в одну цепь. Для этих целей лучше всего использовать полосовую сталь размером 40×4 мм, но здесь может подойти и 16-миллиметровый прут или уголок. Местом расположения полосы должна быть не поверхность грунта, а специально выкопанная траншея.

устройство контура заземления

Траншея является местом, где укладывается полоса, которая связывает электроды. Она должна заглубляться вниз на 0,7-0,8 метра по уровню планировочной отметки земли. Вариант с менее углубленной траншеей грозит опасностью воздействия на полосу осадков и быстрой коррозии.

устройство заземления

Для соединения заземлителей друг с другом посредством полосы используется сварка. Затем производится вывод конца полосы на стену здания или, при возможности, ввод в здание недалеко от щитка. К полосе осуществляется приварка болта для подключения заземляющего проводника.

Соединительная полоса

Соединительная полоса является металлическим проводником, который идет от заземлителей к распределительному щиту или к защищаемому устройству. Эти цели требуют применения полосовой стали размером 40×4 мм. Для экономии и удобного выполнения поворотов и изгибов можно использовать 10-миллиметровый прут.

устройство систем заземления

Чтобы легко завести металлическую полосу в распределительный щит или в дом, сначала доводят шину заземления до наружной домовой стены. На конце приваривается болт с резьбой М 10 или М12, который позволяет присоединять провод из меди сечением 6 кв.мм и более. После этого проводник заводится в распределительный щит.

Зажим для подключения проводника (только для МОДУЛЬНОГО заземления)

Появление модульных штыревых систем было зафиксировано несколько лет назад. Эти системы представляют собой комплект штырей, забиваемых на глубину до 40 метров. Т.е. получается заземлитель большой длины, уходящий на глубину. Для соединения штырей между собой используются специальные хомуты, фиксирующие их и обеспечивающие эффективное электрическое соединение.

зажим для подключения

Подключение между заземляющим проводником и штыревым заземлителем производится при помощи болтового зажима, в котором имеются разъемы под заземляющий стержень, кабель и полосу из стали.

Защита зажима от окисления и возможность ревизии

В качестве замены готовому ревизионному люку, который идет в комплекте и имеет достаточно большие размеры, может использоваться канализационная муфта. На ее нижнюю часть производится крепление фанерной заглушки с отверстием под стержень.

Заводим заземление в дом — соединение с электрощитом

Сделанный контур нужно соединить с электрическим щитом. Делается это посредством вывода подключенной к контуру соединительной полосы на поверхность возле фасада дома, и соединения контура с щитовой при помощи медного проводника сечением 6мм2, после приварки к полосе болта.

как устроено заземление

Болтовое соединение должно находиться на поверхности, и к нему необходимо предоставить доступ для ревизионных целей.

Шина заземления в электрощите

Шина заземления, которая устанавливается в электрощите, является обычной латунной пластиной, оснащенной отверстиями для крепления наконечников кабелей через болтовое соединение. Заземляющие провода заводятся на шину заземления от всего имеющегося оборудования.

шина заземления в электрощите

Именно к этой шине подключаются заземляющие провода всех розеток. Вот таким является устройство заземления в частном доме.

Размеры и расстояния для заземляющих электродов

При монтаже заземления в частном доме, необходимо соблюдать обязательное условие относительно забиваемого в землю электрода. Вбиваемые в землю вертикальные электроды, из которых состоит устройство контура заземления, должны иметь длину не менее 2,5-3 метров.

В процессе забивания электрода кувалдой, будет расплющиваться та его часть, по которой наносятся удары, поэтому в конце его нужно срезать болгаркой. Следовательно, изначально необходимо выбирать трехметровую длину электрода.

устройство заземления в частном доме

Расстояние между электродами должно превышать 2,5-3 метра (обычно приравнивается к длине самих штырей).

Это связано только с тем, что ток может растекаться от заземлителей, и никоим образом не зависит от формы Вашего контура – треугольной или прямой. При забивании электродов ближе, чем на 2,5 метра, все электроды будут работать практически как один. Поэтому количество забитых электродов в таком случае не будет иметь никакого значения.

устройство защитного заземления

Как устроено заземление в квартире

Системы заземления, используемые в современных новостройках, которые были построены после 1998 года, — являются ТN-S и ТN-С-S, с предусмотренным в них выделенным заземлением. Проводка прокладывается по системе из трех жил, которая подключена к контуру заземления.

Основная отличительная характеристика систем распределения электрического питания в новых и старых возведениях заключается в наличии или отсутствии отдельных заземляющих проводников. До 1998 года применялись ГОСТы СССР, в соответствии с которыми не предусматривалось наличие заземляющего провода в схеме. В связи с небольшим ассортиментом бытовой техники у населения, ранее отсутствовала необходимость в таком проводе.

По мере увеличения количества бытовых приборов по домам, в электросетях возводимых новостроек начали появляться отдельные проводники заземления. Они сосредоточены в распределительных щитах, которые установлены во всех подъездах.

В данном разделе рассмотрим пример, когда в многоэтажном доме имеется устройство заземления.

ВРУ (вводное распределительное устройство) дома

Схема электрического снабжения, которая используется в настоящее время, называется TN-S. Она предусматривает разведение заземляющего провода наряду с нулевым и фазовым проводом по всему зданию и прохождение его отдельно до самой подстанции, в надежное и глубокое место под землей.

как заземление приходит в квартиру

Такой системой предусматривается применение кабеля из пяти жил, который заводится в вводное распределительное устройство. Окраска трех фазных проводов производится в по цветовой маркировке. Четвертый провод является нулевым, а его окраска осуществляется в синий или голубой цвет.

ГЗШ ВРУ

Пятый зеленый или желто-зеленый провод применяется в качестве заземляющего проводника. Он подключается к ГЗШ – отдельной шине, соединенной с корпусом распределительного щита.

Магистральный провод заземления

Начиная от ВРУ и заканчивая последним этажным щитом по стоякам через каждый этажный щит проходят магистральная линия электроснабжения.

магистральный провод заземления

Магистраль состоит их трех фаз, нулевого и заземляющего провода. В электрощите каждого этажа имеется соответствующая шина для подключения магистрали того или иного провода.

Шина заземления в этажном щите

В этажном щите ответвление магистрального заземляющего проводника выполняется на отдельную шину. Именно к этой шине подключаются все заземляющие провода каждой квартиры. Если шина PE в щите не предусмотрена к специальным клеммным колодкам.

PE проводник в квартиру

Обычно в новостройках в каждой квартире расположен свой щиток. Питание к нему поступает отдельным кабелем трех- или пяти-проводным (в зависимости от количества фаз). В составе этого кабеля имеется отдельная жила – заземляющая. С обеих сторон она подключается к шинам PE этажного и квартирного щита.

Вот так выглядит устройство заземления в квартире. Дорогие друзья надеюсь, статья была написана доступным языком для Вас. Если остались вопросы задавайте в комментариях. Буду благодарен за репост в соц.цетях.

Источник: electricvdome.ru


Categories: Заземление

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.