Виды заземляющих устройств

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителей, соединенных между собой и находящихся в непосредственном соприкосновении с землей. Состоят из заземляющих проводов, соединяющих заземляемые части эл установок с заземлителем.

В зависимости от места размещения заземлителя относительно заземляющего оборудования различают два типа заземляющих устройств: а)выносное и б)контурное.

а) Выносное (сосредоточенное) характеризуется тем, что заземлитель вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляющее оборудование или сосредоточен на некоторой части этой площадки.

У выносного заземления отдаленность заземлителя от заземляемого оборудования возникает в следующих случаях:

1. при невозможности по каким-либо причинам разместить заземлитель на защищаемой территории.

2. при высоком сопротивлении земли на данной территории (песчаный или скалистый грунт) и наличие вне этой территории мест со значительно лучшей проводимостью земли.

3. при рассредоточенном расположении заземляемого оборудования (горные выработки).

Поэтому заземляющие устройства такого типа используются при малых токах замыкания на землю, в частности в устройствах до 1 кВ.

б) Контурные заземляющие устройства:

план

Характеризуется тем, что электроды размещаются по контуру или периметру площадки, на которой находится заземляемое устройство, а также внутри этой площадки. Часто электроды располагаются на площадке равномерно и поэтому контурное устройство иногда называют распределенным.

7) Зануление:

Это преднамеренное электрическое соединение с многократно заземленным нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус.

Принцип действия зануления – превращение замыкания или пробоя на корпус в однофазное короткое замыкание (замыкание между фазным и нулевым проводом) с целью вызвать большой ток способный обеспечить срабатывание защиты и тем самым отключить поврежденную установку от питающей цепи.

В качестве защиты могут использоваться плавкие предохранители, магнитные пускатели, контакторы, автоматические выключатели.

Если пробило фазу ток идет на проводник на нулевой провод, далее на фазу, сгорает предохранитель и система отключается – получается петля. Величина тока замыкания определяется фазным напряжением и сопротивлением петли.

где: Zт – внутреннее сопротивление трансформатора

— активное сопротивление фазного и нулевого провода

Хф, Хн — внутреннее сопротивление фазного и нулевого провода

Х’ – внешнее индуктивное сопротивление

,

где: Jн – номинальный ток плавких ставок

Согласно ПУЭ ток однофазного короткого замыкания должен превышать не менее чем в 3 раза ток плавких вставок, а для автоматов – в 1,4 раза.

Зануление применяется в трехфазных глухо заземленных сетях напряжением до 1000В. Обычно это сети напряжением 380/220В и 220/127В

Повторное заземление нулевого провода обеспечивает напряжение корпуса относительно земли в момент короткого замыкания при обрыве нулевого провода. Повторное заземление нулевого провода — практически не влияет на отключающую способность нулевого проводника. Но при отсутствии нулевого защитного провода возникает опасность поражения электрическим током во время замыкания фазы на корпус в случае обрыва нулевого проводника.

В этом случае напряжение на корпусе:

studopedia.ru

Назначение заземления

Сначала определимся с определением заземления. Заземление нужно понимать как специальное электрическое соединение некоторых элементов сети, металлических корпусов различных электроприборов или электроустановок с конструкцией заземления.

Устройство заземления нужно рассматривать как некоторую конструкцию специальных заземлителей с заземляющими проводниками, которые представляют собой электрическую связь электроустановки с грунтом.

То есть, эта конструкция заземляющих устройств предназначена для поглощения землей опасного для жизни напряжения, появившегося на металлическом корпусе электроустановки при пробое изоляции сетевых проводов. Заземлители обеспечивают надежный контакт с грунтом, и через проводники связаны с металлическими частями электрических установок.

Для оценки надежности и качества ЗУ существуют определенные значения сопротивления заземления с грунтом. Чем меньше величина сопротивления заземления, тем качественнее электрическое соединение между заземлителем и грунтом. Для идеального варианта сопротивление равно нулю, но такого не может быть из-за наличия удельного электрического сопротивления грунта.

Поэтому для различных типов электросетей определены нормированные сопротивления заземления. Сопротивление заземление нейтрали у трансформатора подстанции по нормативу 4 Ома. Величина сопротивления заземления молниезащиты в однофазных сетях 220 В, также в 3-х фазной электросети 380 В составляет 10 Ом. По правилам ПЭУ 1.7. 103 для систем электропитания TN-C-S частных домов и электросети 220/380 В значение сопротивления заземления не превышает 30 Ом.

Виды заземления и их задачи

Существует два типа заземления электроустановок — это рабочее и защитное. Эти виды заземления имеют свою функциональность. Так рабочее заземление обеспечивает нормальные условия работы электроустановок. Рабочее заземление предназначено для заземления отдельных частей установки, необходимое для эффективной работы. Т. е. здесь не говорится о защитных свойствах заземления.

Как пример, является заземление трансформаторов подстанций, генераторов тока с целью создания рабочего режима и повышения устойчивости и надежности энергосистем. А ответственной задачей защитного заземления будет защита от поражения током во время аварии. Таким образом, защитное заземление предотвращает появление опасного напряжения на тех металлических конструкциях, где его не ждут, но оно может появиться.

Опасное напряжение может появиться на любых металлических конструкциях, трубах, ограждениях, корпусах. Появится опасное напряжение также может в результате пробоя изоляции проводов, утечки тока через изоляцию, электростатических разрядов, молнии. Работа защитного заземления заключается в отводе опасного напряжения с металлических конструкций на землю и создании тока утечки с заземленных участков, для срабатывания УЗО и отключения электросети.

Важным элементом заземления является сам заземлитель, который имеет прямое соприкосновение с землей. Особенно важным параметром заземлителя считается сопротивление заземления, которое уменьшается с увеличением площади заземлителя. Чтобы увеличить площадь заземлителя устанавливают их несколько, увеличивают их длину, меняют конфигурацию. Со стороны грунта — насыщают солями или вовсе засыпают другой грунт или устанавливают заземление в местах с близкими грунтовыми водами.

Заземлению не подлежат трубы централизованного отопления, водопровод, канализация, трубопровод горючих жидкостей и газопроводы.

В качестве заземлителей можно приспособить естественные заземлители — это конструкции установленные в земле которые соответствуют предъявляемым требованиям. К естественным заземлителям можно отнести арматуру фундаментов, бетонных плит, обсадные трубы.

Повторное заземление

Такое заземление снижает величину опасного напряжения при пробое фазного проводника электроустановки, по отношению к земле в обычном рабочем режиме и в случае обрыва нулевого проводника. Можно сказать что повторное заземление — это заземление которое выполняется не в одном месте, а одновременно в нескольких местах на протяжении всей длины нулевого проводника.

Повторное заземление должно выбираться так, чтобы при аварии и к. з. на корпус, отключался ближайший автомат. Контур заземления старых домов уже не соответствует современным требованиям, поэтому необходимо делать повторное заземление. Провод заземления, при повторном заземлении должен быть непрерывным относительно каждого источника напряжения и присоединяется с варкой, а к корпусу приборов возможно соединение болтом.

electricavdome.ru

Электроустановки и их классификация по требованиям безопасности

Основными факторами, влияющими на степень опасности для жизни человека в электроустановках любого типа являются:

• напряжение;
• тип заземления нейтрали;
• величина замыкаемого на землю тока;
• изоляция частей, по которым движется ток;
• сопротивление человеческого тела;
• сопротивление земли (грунта) в зоне действия электрического тока.

Исходя из этих основных источников, в действующих «Правилах устройства электроустановок» (ПУЭ) все установки разделены на четыре категории.

Первую составляют установки с глухозаземленной нейтралью трансформаторов, работающих от 220 кВ и выше, и с эффективно-заземленной нейтралью – установки от 110 до 220 кВ. Эффективно-заземленная нейтраль представляет собой схему, благодаря которой происходит ограничение тока замыкания на землю, она может содержать различные виды сопротивлений (активные, нелинейные и реактивные), а также не заземленную нейтраль.

Во вторую входят установки, где используется изолированная нейтраль или резонансное ее заземление с помощью дугогасящих резисторов и реакторов, работающих в сетях, напряжение которых составляет от 3 до 35 кВ.

Третью представляют электроустановки, использующие сеть с глухозаземленной нейтралью и работающие под напряжением от 110 до 600 В. В этих установках токи замыкания на землю обладают большими величинами.

Четвертая категория состоит из установок с изолированной нейтралью, работающих в сетях до 1 кВ. Такие установки обладают небольшим током замыкания на землю.

Безопасная работа электроустановок

Полностью исключить факторы, угрожающие здоровью и жизни людей, работающих на электроустановках, невозможно, потому что они имеют природную подоплеку. Но свести их к минимуму и сделать работу в установках максимально безопасной не только можно, но и необходимо. Для этого все работы по обслуживанию и эксплуатации электроустановок регламентированы в едином сборнике правил и норм: «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ). Одним из важнейших требований ПУЭ является защитное заземление электроустановок. Именно это требование и будет рассмотрено в этой статье более подробно.

Защитное заземление призвано обезопасить персонал, работающий и обслуживающий эти установки и сети, а также потребителей электроэнергии, использующих ее в бытовых приборах и устройствах. Что обеспечивает защитное заземление? Безопасность человека при случайном соприкосновении с металлическими частями электроустановок, не являющихся токоведущими, но оказавшимися под напряжением вследствие пробоя изоляции проводников, находящихся под током.

Что заземляется в электроустановках?

Требования и правила при использовании защитного заземления сведены в единый документ, регламентирующий и определяющий стандартизацию всего процесса – ГОСТ. Заземление, обеспечивающее защиту персонала и потребителей от поражения электрическим током, выполняется строго в соответствии с требованиями ПУЭ и соответствующим ГОСТом. Защитное заземление электроустановок предусматривает электрическое соединение металлических частей электроустановок с землей, а в отсутствии ее – с проводником, заменяющим землю. Также следует отметить, что заземляются те части установок, которые не имеют больше никакой другой защиты.

Таким образом, заземляются металлические корпуса электрических агрегатов, аппаратов, машин, кабельных муфт, светильников, розеток и выключателей, а также броня кабеля и проводов.

Существующие системы заземления электроустановок

Системы защитного заземления электроустановок определяются на основании таких характеристик источника питания как глухозаземленная нейтраль, изолированная нейтраль. Существует три основных системы, разработанные Международной электротехнической комиссией (МЭК): TN, IT и TT. Рассмотрим их подробнее.

Система TN и ее подсистемы

Системы с глухозаземленной нейтралью, в которых металлические части электроустановки подключены к нейтрали с помощью нулевых заземляющих проводников, относятся к группе TN. В свою очередь, эта группа имеет подгруппы, формирующиеся способом использования нулевого рабочего и защитного проводников. Так, если эти проводники совмещены в одном проводе по всей длине сети, подсистема обозначается TN-C. Это старая советская система. Если же защитный и рабочий нулевой провод совмещены только на участке цепи, начинающемся от источника питания (трансформаторной подстанции), то это уже подсистема TN-C-S. Ну а в случае, когда нулевой рабочий и защитный провод разнесены по отдельным проводам на всем протяжении сети, эта подсистема обозначается TN-S. Она считается более предпочтительной для полной безопасности электроустановки.

Системы IT и ТТ

Система, в которой заземление нейтрали отсутствует или оно выполнено через резонансное заземление, обозначается как IT. В такой системе металлические части электрооборудования заземляются отдельными проводниками, присоединенными к заземляющим устройствам.

Система с глухозаземленной нейтралью, в которой металлические части электрооборудования заземлены с использованием устройств, никаким образом несоединенными с нейтралью источника питания, обозначается TT и применяется исключительно для мобильных помещений. В других случаях такая система требует использования устройств защитного отключения.

Заземляющие устройства

Согласно ПУЭ, для защиты человека от опасных напряжений используется схема заземления, смонтированная путем электрического соединения частей установки, выполненных из токопроводящих материалов и изолированных от токоведущих частей, с заземлителем. В свою очередь, заземлитель представляет собой изготовленный из металла проводник, имеющий хорошую электропроводимость и большую площадь соприкосновения с почвой. Все вместе – заземлитель и провода, электрически связывающие его с частями электроустановок и есть заземляющее устройство.

В зависимости от вида тока, использующегося в электроустановках до 1000 В, применяются схемы заземления с глухозаземленной нейтралью или изолированной (переменный ток), глухозаземленной или изолированной средней точкой (постоянный ток). Нейтраль источника питания (генератора или трансформатора) называется глухозаземленной, если она соединена непосредственно с заземляющим устройством, а изолированной считается та нейтраль, которая не имеет с ним соединения или соединена через устройства с большим сопротивлением.

Виды заземляющих устройств

Заземлители подразделяются на два вида: искусственные и естественные. Первый вид заземляющих конструкций предусматривает использование различных металлических предметов. Ими могут быть уголки, стержни и трубы, имеющие в длину не менее двух с половиной метров и зарытые (вкопанные) в землю. Между собой они соединяются полосами стали или отрезками металлической проволоки – катанки – большого диаметра (не менее 8–10 мм) методом сварки. Заземляющими проводниками могут являться как металлические и медные шины, так и медные проволочные жгуты, соединяемые с частями электрооборудования или сваркой, или болтовым соединением.

Второй вид заземляющих конструкций предусматривает использование в качестве заземлителя конструкций зданий, выполненных из металла и надежно соединенных с землей. Все железобетонные конструкции должны иметь металлические закладные для присоединения заземляющих проводников. В этом случае заземляющие проводники ничем не отличаются от проводников, применяющихся и в искусственных заземлителях.

Еще одним видом заземляющего устройства является зануление. Такой вид защитного заземления заключается в соединении изолированных от тока частей электроустановок с глухозаземленной нейтралью через нулевой провод. Зануление обеспечивает возникновение КЗ при любом замыкании фазы на корпус устройства и позволяет более эффективно сработать защитной отключающей аппаратуре.

Требования к заземляющим устройствам

Все устройства, использующиеся для заземления, должны соответствовать стандартам, утвержденным государством, строительным нормам и ПУЭ. Их задача – обеспечить безопасность людей, защиту электроустановок и режимы их эксплуатации.

Ни в коем случае не допускается последовательное соединение нескольких частей электроустановки заземляющими проводниками – каждой части должен соответствовать только один кабель заземления, имеющий диаметр сечения не меньший, чем указанный в ПУЭ. Заземляющие проводники, размещенные открыто, защищаются от воздействия агрессивной среды путем окраски их в черный цвет.

Техническое состояние устройств заземления и проверка заземления осуществляется методом осмотра невооруженным глазом видимой части устройства, осмотра с частичным вскрытием грунта и измерением параметров заземляющего устройства. Видимая часть устройства осматривается один раз каждые шесть месяцев.

Требования к соединениям защитных и заземляющих проводников

Все соединения заземлителя и заземляющих проводников выполняются методом сварки. Корпуса электроустановок, машин и аппаратов, главный заземляющий контакт на контуре заземления и опорах высоковольтных линий соединяются с помощью заземляющего проводника болтовым креплением. Заземляющие проводники выполняются из стальных или медных шин, а также медных жгутов. Также в качестве заземляющих проводников может использоваться кабель заземления. Для этих целей применяется как многожильные, так и одножильные медные кабели, сечение которых позволяет осуществлять низкоомные соединения.

Измерение сопротивления заземляющих устройств

Чтобы убедиться в соответствии сопротивления действующего заземляющего устройства требованиям правил и инструкций, проводятся измерения существующего сопротивления. Задача такого измерения заключается в определении величины сопротивления заземляющей системы проходящему через нее на землю току – так называемому току растекания.

Измерения проводятся в соответствии с требуемыми нормами безопасности: недопущение однофазного замыкания и использования средств личной защиты, включающих диэлектрические перчатки и боты, а также изолирующий инструмент.

Оборудование и средства для измерения сопротивления заземления

Основным прибором, которым производятся измерения сопротивления растекающимся токам, является измеритель заземления ИС-10. Данный прибор работает в пяти диапазонах измерения, что объясняет его широкое применение. Минимальным диапазоном является сопротивление от 0,01 до 9,99 Ом, затем следуют диапазоны 0,1–99,9 Ома, 1–999 Ом, 0,01–9,99 кОма. Максимальное сопротивление, определяемое этим прибором, составляет диапазон от 1 до 999 мОм. В сочетании с прибором для измерений используются выносные токовые и потенциальные электроды.

Следует отметить, что измерительная схема заземления собирается по строгим правилам – соединительные проводники прибора, в первую очередь, к токовым и потенциальным электродам, затем к прибору и в последнюю – к заземлителю.

Методы проверки заземления

Величина сопротивления растекающемуся току для различных заземляющих устройств неодинакова и зависит от множества факторов, таких как вид электроустановки, состояние грунта в месте монтажа этой установки, а также использованного типа такого устройства.

Методика измерений содержит два способа, которые отображены в правиле, действующем для приборов ИС-10 при измерении ими сопротивления заземления. Если сопротивление устройства, указанное в его паспорте, выше 5 Ом, используется трехпроводная схема. Если же значения меньше этой величины – используется четырехпроводная схема.

fb.ru

Далее привариваем соединительную полосу 40х4 или 50х5. Места сварки промазываем битумом (для защиты от коррозии).
Часть написанного увидите в 19-минутном ролике:
 

 
 
Усовершенствование описанного метода:

• применение оцинкованных или омеднённых стержней для увеличения срока службы (такое есть в методе 3);
• рытьё 2-3 метровой скважины для каждого штыря, засыпка покупного грунта, чтобы снизить удельное сопротивление почвы и тем самым общее сопротивление заземляющего устройства (например, коксовая мелочь имеет ρ_ср = 2.5 Ом·м в отличии от повсеместного суглинка с ρ_ср = 80 Ом·м, сопротивление снизится в 80/2.5 = 32 раза);
• насыщение почвы обычной солью (не более 5%), но эту операцию нужно повторять каждые 2-4 года, так как из-за талых вод и дождей она (NaCl) вымывается (такое есть в методе 4).

Второй метод «скважина» (дороже, но 1 электрод)

Роем траншею глубиной 0.5-0.8 метра перпендикулярно стене здания к месту, где запланировано бурить скважину (не менее трёх метров для подъезда машины).
Заказываем буровую установку, закладываем одну стальную трубу диаметром 0.1-0.2 метра, которая будет являться вертикальным и единственным электродом длиной 30-40 метров.
В этом методе низкое сопротивление обеспечивается:
— большой площадью контакта за счёт глубокого проникновения;
— низким удельным сопротивлением земли на глубине более 5 метров за счёт повышенной влажности и плотности (более 80% трубы в таких условиях).
По траншее прокладываем стальную полосу 40х4 или 50х5 и привариваем её к трубе. Место сварного шва защищаем о коррозии битумом.
Толщина стенки трубы влияет на ресурс, выбирают из диапазона 3.5-6.0 мм.
 
Усовершенствование описанного метода:

• чтобы снизить цену – убейте «двух зайцев»: заземление и одновременно скважина для забора воды с обсадной трубой (допускается пунктами 1.7.54 и 1.7.109 ПУЭ-7 или источника 1);
• применение оцинкованной трубы для увеличения срока службы.

Третий метод «конструктор» (упрощённый монтаж)

Для модульного штыревого заземления выбрали одиночный глубинный (до 40 метров) электрод, но закладывают не цельную трубу, а по очереди забивают 1.5-2.0 метровые стержни диаметром до 0.02 метра (это всего 20 мм). После заглубления первого стержня, на нём с помощью соединительной муфты фиксируют второй и так далее (на штырях и муфте нарезана резьба). До тех пор, пока измеренное сопротивление заземляющего устройства не окажется удовлетворительным.
Чтобы забитые штыри не превратились в «труху» за 2-3 года их нужно защитить от коррозии:

• наносят цинковое покрытие толщиной до 30 мкм (его хватает на 15-25 лет) – в паре железо-цинк в первую очередь окисляется последний (то есть пока вся масса Zn не окислится, сталь не корродирует);
• наносят покрытие их меди толщиной до 250 мкм (его хватает на 30-100 лет в зависимости от агрессивности грунта) – в паре медь-железо в первую очередь должно окисляться железо, но медь создаёт герметичный слой, который не допускает к железу воду (следовательно, реакции окисления не происходит);
• производят из нержавеющей стали (её хватает на 50-100 лет).

Здесь и кроется минус: если при заглублении омеднённого штыря встретится прочный камень, то стержень пытаясь «обойти» препятствие изогнётся и слой меди начнёт «слизываться». Если таких камней окажется несколько, то может нарушится герметичность покрытия и после разрушении стержня от коррозии, вся глубинная часть заземлителя выйдет из строя. Поэтому такой метод не подходит для каменистых почв.
 
Для заглубления применяют:

• тяжёлый перфоратор (при глубине до 6 метров);
• отбойный молоток (при глубине до 30 метров).

Соединительная муфта в большинстве случаях латунная (сплав меди и цинка), чтобы обеспечить надёжный электрический контакт. Правильное соединение – стержни впритык друг к другу, муфта работает только на удержание осей в вертикальном положении. То есть ударные нагрузки от отбойного молотка передаются от стержня к стержню, муфта не участвует. Чем больше глубина, тем большие ударные нагрузки испытывают стержни. В случае не верного соединения рискуете поломать муфту, потерять электрический контакт и безвозвратно вывести из строя забитые штыри.
 
Хитрость: в муфту заливается антикоррозионная токопроводящая паста или закладываются кусочки цинка (можно изъять из батареек), свинца.

www.avtomats.com.ua

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

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

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

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

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

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

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

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?

Не 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.

househill.ru

Заземление

Системы заземления устанавливаются в электрических сетях снабжения на любом объекте. В первую очередь эти устройства нужны для обеспечения безопасного использования электроэнергии. Но для каждого объекта необходимо подбирать наиболее адекватный вариант. Выбор зависит от технических параметров источника питания. Это – глухозаземленая нейтраль или нейтраль изолированная.

Виды защитного заземления

На сегодняшний день различают три порядка функционала, они определены Госстандартом РФ и Международной электротехнической комиссией:

• TN. Этот формат обустроен глухозаземленной нейтралью, к ней подключаются металлические конструкции электрической установки. Она классифицируется по трем подвидам.
• TT. Этот формат имеет глухозаземленую нейтраль, а у потребителей устанавливается отдельное заземление, которое не соединяют с нулевым электропроводом. Преимущественно у потребителей устанавливают модульно-штыревые конструкции.
• IT. Этот формат с изолированной нейтралью или нейтралью, соединенной через сопротивление резонансного типа. Металлические конструкции электрического оборудования обустроены отдельным заземлением.

Особенности различных видов

Функционал защитного заземления направлен для защиты человека от поражения электрическим током. От правильно выбора напрямую зависит безопасность ваших сотрудников или домочадцев. Устройство выбирают по трем критериям: назначение, особенности подключения, особенности конструкции заземления. Виды заземления различают по способу функционала, источнику электрической энергии. Типы указаны в буквенном обозначении:

1. Первая буква обозначает источник питания, где Т – непосредственное соединение нейтрали с землей, а I – их соединение через сопротивление.
2. Вторая буква говорит о заземлении на открытых зонах установок сооружения, где Т – это раздельное заземление оборудования и источника, а N – указание на применение PEN-проводника.

TN

Система с глухозаземленной нейтралью, подключенными к ней металлическими конструкциями классифицируется на три подвида, согласно типу использования рабочего нулевого N-проводника и защитного PE-проводника:

• C. Эта схема активно использовалась во времена Советского Союза. Сегодня не применяется. Здесь PE-проводник и N-проводник совмещены одним кабелем на всем протяжении электрической сети к потребителю. Порядок выполняет защитные и рабочие функции. Она экономична и проста. Ее недостаток в том, что если электрическая сеть разорвана, то защитные свойства пропадают, появляется опасное напряжение. А такое повреждение невозможно исключить при эксплуатации при перегреве, или разрушении проводника, или аварийном повышении электротока. Если выбирается данный формат, необходимо предусмотреть наличие надежной автоматики, которая немедленно отключит напряжение.

• C-S. Этот порядок нуждается в дополнительном заземлении. В ней N-проводник совмещается с PE-проводником одним электрокабелем от трансформаторного сооружения до распределительного щита, где на входе они разъединяются. Система финансово доступна широкой аудитории потребителей, но менее надежна, нежели другие виды. Защитные функции утрачиваются, если появляется повреждение на участке до PE-проводника (или до объекта). Если устанавливать данный тип заземления, необходимо предусмотреть надежную защиту проводников от механических воздействий. Этого требуют технические стандарты.

• S. Это наиболее безопасная схема, в ней PE-проводник и N-проводник разделены на всем протяжении электрической сети. Этот фактор увеличивает стоимость, но делает ее надежной.

Система TN актуальна для установки на стационарных объектах с обычными характеристиками источника питания. Это может быть бытовое или промышленное оборудование, работающее от электросетей с напряжением не более 1000 В.

IT

Эта система актуальна для стационарных объектов, где установлено оборудование особой чувствительности. Металлические элементы конструкции не соединятся с изолированной нейтралью, а обустраиваются отдельными заземлениями. Здесь может быть использована соединенная нейтраль через сопротивление резонансного типа. Данный порядок часто применятся в научно-исследовательских центрах, чтобы наводки-паразиты не искажали показания аппаратуры.

TT

Этот порядок предназначен для мобильных объектов, таких как киоски, вагончики, ларьки и прочее. Здесь рекомендована к эксплуатации УЗО. Глухозаземленая нейтраль соединяется с генератором, передача тока выполняется по четырем проводам. На объекте потребителя корпусы технических устройств подключаются к автономной системе заземления. TT используется для воздушных линий электропередачи, поскольку они сопряжены с высокими рисками повреждений от ураганов и других механических воздействий.

Технологии монтажа заземления

Специалисты используют несколько технологий установки, среди которых наиболее часто используемые:

• Традиционная. Работы начинаются с создания проекта. В документе означается место прокладки контура с учетом существующих или строящихся подземных коммуникаций. Затем в грунт на глубину 3 метров укладывают металлические изделия (они же электроды) с рассчитанным сечением, они должны располагаться на расстоянии не менее пяти метров друг от друга. Заземление формируется из металлопроката: труб, уголков или полос. После укладки электроды сваривают единым контуром с помощью полосы металла. Соединение выполняется по периметру. На протяжении длительного времени данная технология оставалась основной, но она имеет существенный недостаток – ржавление материала, поэтому сейчас в большинстве случаев используют другой метод.
• Модульная. Данный формат формируется из стальных стержней с медным покрытием, диаметров 1,4 см и длиной – около 1,5 метра. Внутри грунта их располагают – вертикально. На каждый стержень наносится нарезка резьбы для латунных муфт. Элементы соединяются между собой по контуру медной проволокой или полосами из стали. Конструкция комплектуется наконечниками, материал которых подбирается в соответствии с особенностями грунта на участке. Для защиты от коррозии на все элементы конструкции наносится специальная паста. Для надежности, безопасности системы соединения стержней, горизонтальных элементов выполняется защитной лентой.

Преимущества модульной системы заземления:

• Конструкцию можно установить на небольшом участке, например, на 1 м², что разрешает экономить полезную территорию.
• Для установки не требуется выполнять сложные земляные работы.
• Для сооружения не нужна сварочная установка.
• Модельная система применима для установки на грунте любого типа.
• Модульно-штыревая система формирует глубину – до 50 метров.
• Проводники из нержавеющей стали характеризуются длительной эксплуатацией.
• Для сооружения и эксплуатации не требуется дополнительное оборудование.
• Модельно-штыревая система поставляется в комплекте, так вам не нужно искать недостающие элементы.

Видео рассказывает о том, какую систему можно, а также целесообразно выбирать для частного дома. А также о критериях выбора.

Резюмируем

Правильная и безопасная работа системы на объекте любого назначения, в том числе и частного дома, гарантируется только при адекватном выборе вида и профессиональном монтаже. Данное устройство, как и любая техническая конструкция должна получать регулярное техническое обслуживание.

Электрические системы, в том числе заземление – это сложные конструкции повышенной опасности, поэтому работы с ними проводят профессиональные электрики, имеющими адекватные доступы.

voltamperwatt.ru

Другие статьи по теме:

Жидкая изолента Сп заземление Устройство грозозащиты Искусственные заземлители Зануление это Проверка заземляющих устройств