Заземление монтаж

Защитное заземление представляет собой соединение с землёй металлических элементов электрических установок, на которые не подводится напряжение (корпуса измерительных трансформаторов, фланцы опорных изоляторов, кожухи трансформаторов, рукоятки приводов разъединителей и т.д.). Монтаж устройств заземления осуществляется в несколько этапов:

— установка заземлителей;

— прокладка проводников для заземления;

— соединение между собой заземляющих проводников;

— подключение к электрооборудованию и заземлителям заземляющих проводников.

Для погружения вертикальных заземлителей на основе угловой стали либо отбракованных труб пользуются методом вдавливания или забивки. Если сталь круглая, то применяется вдавливание или ввёртывание. Для выполнения данных работ используют специальные приспособления и механизмы: копры для забивки в грунт, механизм ПЗД-12 для ввёртывания заземляющих электродов в грунт, приспособления к сверлилке для ввёртывания стержневых электродов в грунт.

Чаще всего, чтобы организовать заземление, применяются электрозаглубители, которые имеют редуктор и стандартную электросверлилку. Редуктор служит для изменения частоты вращения, вплоть до менее 100 об/мин, чтобы максимально увеличить на ввёртываемом электроде крутящий момент. В случае использования заглубителя, к концу заземлителя приваривается наконечник-забурник, позволяющий разрыхлить грунт, тем самым облегчая погружение электрода. В практике монтажа используются различные виды наконечников, но наиболее распространённым является наконечник в виде изогнутой по винтовой линии стальной полосы шириной 16 мм с острым концом.

Глубина закладывания вертикальных заземлителей — 0,5-0,6 метров от уровня планировочной отметки на земле, при этом электроды должны на 0,1-0,2 м выступать от дна траншеи. Между электродами необходимо выдерживать расстояние 2,5-3 м. Соединительные полосы между заземлителями вертикального типа и горизонтальные заземлители должны укладываться в траншеи на глубину 0,6-0,7 м от уровня планировочной отметки на земле.

Для соединения между собой заземлителей используется сварка внахлётстку, а сами места соединений покрываются битумом для предотвращения коррозии. Глубина траншеи составляет обычно 0,7 м, а ширина — 0,5 м. Внутренняя заземляющая сеть и внешний заземляющий контур устанавливается и собираются согласно рабочих чертежей проекта электроустановки. Заземляющие проводники должны заводиться в здание как минимум в двух местах.

Контур заземления

Магистральные заземляющие проводники прокладываются по стенам на расстоянии 0,5-1 м от поверхностей, высота от уровня пола должна составлять 0,4-0,6 м. Расстояние между точками подключения необходимо выдерживать на уровне 0,6-1,0 м. Если в помещении отсутствуют химически активные среды и достаточно сухо, разрешается прокладка проводников заземления вплотную к стене.

Для закрепления полос к стенам используются дюбеля, пристреливаемые строительно-монтажным пистолетом. Также нередко используют закладные в стену детали, к которым можно приварить полосы заземления. Все части электроустановок, которые должны быть заземлены, необходимо подсоединять к заземляющим магистралям исключительно отдельными ответвителями.

После монтажа заземляющего контура необходимо провести измерение сопротивления заземления, что бы оно соответствовало нормам.

pue8.ru

Техническое задание

В соответствии с требованиями нормативов на любом энергозависимом объекте перед монтажом заземляющего контура подготавливается техническое задание (ТЗ). В нем обязательно учитываются следующие рабочие моменты:

• тип используемого заземления (одно- или двухконтурное, стационарное или переносное);
• схема и способ прокладки заземляющих шин;
• геометрические размеры и форма погружаемой в грунт части конструкции;
• материал, используемый для изготовления заземляющих проводников и заземлителя (сталь, медь или алюминий);
• способ их соединения (сварка или ботовое сочленение).

Это позволяет в дальнейшем быстро и своевременно выполнить работы по монтажу заземления, а также подготовить документацию.

Одноконтурная и двухконтурная схема

Независимо от способа организации электроснабжения на промышленном или гражданском объекте, установка заземлителей и монтаж защитного заземления осуществляется либо по одноконтурной, либо по 2-х контурной схеме.

В первом случае заземляющий контур прокладывается только внутри строения, что позволяет подключать к нему соединительные шины, проложенные от металлических частей действующих установок и другого электротехнического оборудования.

Обратите внимание! В простейшей ситуации (в бытовых условиях, например) может вообще не делаться. В этом случае его функцию выполняет расположенная во вводном устройстве или электрическом шкафу главная заземляющая шина (ГЗШ).

При использовании двухконтурной системы заземления к внутренней шинной обвязке добавляется ещё один контур, монтаж которого происходит снаружи объекта. Как правило, он выполняется в виде распределённого по периметру набора одиночных заземлителей (вбитых в землю металлических прутьев или отрезков арматуры, соединённых между собой стальной шиной). Образующаяся при этом замкнутая система позволяет увеличить площадь соприкосновения с грунтом и обеспечивает лучшие условия для стекания тока в почву.

Наружными контурами, дополняющими внутреннюю распределительную шину, обычно оснащаются трансформаторные подстанции, где требования к качеству заземления особенно высоки.
соответствии с требованиями нормативов электромонтажные работы на подстанциях проводятся с тем расчётом, чтобы элементы наружной обвязки отстояли от края строения более чем на один метр. Металлические штыри или отрезки арматуры вбиваются в землю на глубину не менее 0,7 метра. При этом соединяющая их стальная полоса должна располагаться строго вертикально (то есть ставиться на «ребро»).

Правила работы с переносными видами

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

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

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

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

Правила монтажа этих накладных конструкций строго регламентированы действующими руководствами по обустройству заземлений. Ниже приведён перечень основных моментов, на которые следует обратить внимание в процессе работы с ними:

Снятие или разборка конструкции временного заземления осуществляется в обратной последовательности.

Пример на железнодорожном транспорте

Рассмотрим требования к монтажу заземления на железнодорожном транспорте (стационарные или тяговые электроустановки), указания по которым приводятся в инструкции ЦЭ-191. Согласно этому документу всё действующее электрооборудование должно быть надёжно защищено путём подключения заземляющего проводника к специальной шине.

Той же инструкцией оговаривается величина максимального сопротивления шины заземления, при которой токи утечки достаточны для того, чтобы защитные устройства успевали сработать и своевременно отключить аварийный участок контактной сети.

Отключение повреждённой линии производится с помощью специальных фидерных выключателей, размещённых на тяговой подстанции и настроенных на требуемый ток отсечки (смотрите ПУЭ).

Особые требования предъявляются к конструкциям или агрегатам с повышенным риском попадания на них напряжения контактной сети (из-за пробоя изоляции или при случайном соприкосновении). Всё это оборудование должно иметь надёжное электрическое соединение с основной тяговой или рельсовой сетью.

Такому заземлению подлежат и все металлические конструкции, включая опоры контактной линии с закреплёнными на изоляторах проводами.

Особенности подключения

При проектировании и монтаже любой заземляющей системы основное внимание должно уделяться обеспечению высокой надежности болтовых сочленений и сварных контактов между отдельными её составляющими. Поскольку такие конструкции рассчитаны на длительную эксплуатацию – необходимо минимизировать возможные механические нагрузки на них, а также обеспечить надёжную защиту металлических поверхностей от коррозии.

При монтаже защитного заземления в условиях домашней разводки, прежде всего, необходимо определиться с устройством подводящих питающих линий.

Дело в том, что в домах старой застройки, построенных до 2003 года, нормативными требованиями не предусматривалось наличие в питающей цепи отдельной заземляющей жилы. В таких домах на стороне потребителя (у распределительного щитка) в подводящей проводке имеется всего лишь 2 провода – «фазный» и «нулевой».

Причём последний представляет собой совмещённую нулевую рабочую (PE) и нулевую защитную (N) жилы и согласно международному стандарту обозначается как PEN. Для монтажа заземления в таких домах проводник PEN намеренно расщепляется на две составляющие, после чего отдельная жила N используется в качестве шины заземления. Понятно, что созданная таким образом искусственная конструкция лишь частично соответствует требованиям нормативов, поскольку в многоквартирном доме не удаётся организовать повторное заземление.

В домах современной застройки в подводящей проводке должна иметься ещё одна (третья) жила, предназначенная специально для подключения заземляющего провода электрооборудования и бытовых приборов. При этом общий проводник PEN уже разделён на две отдельные жилы PE и N.

levevg.ru

Техническое задание

В соответствии с требованиями нормативов на любом энергозависимом объекте перед монтажом заземляющего контура подготавливается техническое задание (ТЗ). В нем обязательно учитываются следующие рабочие моменты:

• тип используемого заземления (одно- или двухконтурное, стационарное или переносное);
• схема и способ прокладки заземляющих шин;
• геометрические размеры и форма погружаемой в грунт части конструкции;
• материал, используемый для изготовления заземляющих проводников и заземлителя (сталь, медь или алюминий);
• способ их соединения (сварка или ботовое сочленение).

Это позволяет в дальнейшем быстро и своевременно выполнить работы по монтажу заземления, а также подготовить документацию.

Одноконтурная и двухконтурная схема

Независимо от способа организации электроснабжения на промышленном или гражданском объекте, установка заземлителей и монтаж защитного заземления осуществляется либо по одноконтурной, либо по 2-х контурной схеме.

В первом случае заземляющий контур прокладывается только внутри строения, что позволяет подключать к нему соединительные шины, проложенные от металлических частей действующих установок и другого электротехнического оборудования.

Обратите внимание! В простейшей ситуации (в бытовых условиях, например) защитный контур заземления может вообще не делаться. В этом случае его функцию выполняет расположенная во вводном устройстве или электрическом шкафу главная заземляющая шина (ГЗШ).

При использовании двухконтурной системы заземления к внутренней шинной обвязке добавляется ещё один контур, монтаж которого происходит снаружи объекта. Как правило, он выполняется в виде распределённого по периметру набора одиночных заземлителей (вбитых в землю металлических прутьев или отрезков арматуры, соединённых между собой стальной шиной). Образующаяся при этом замкнутая система позволяет увеличить площадь соприкосновения с грунтом и обеспечивает лучшие условия для стекания тока в почву.

Наружными контурами, дополняющими внутреннюю распределительную шину, обычно оснащаются трансформаторные подстанции, где требования к качеству заземления особенно высоки. В соответствии с требованиями нормативов электромонтажные работы на подстанциях проводятся с тем расчётом, чтобы элементы наружной обвязки отстояли от края строения более чем на один метр. Металлические штыри или отрезки арматуры вбиваются в землю на глубину не менее 0,7 метра. При этом соединяющая их стальная полоса должна располагаться строго вертикально (то есть ставиться на «ребро»).

Правила работы с переносными видами

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

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

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

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

Правила монтажа этих накладных конструкций строго регламентированы действующими руководствами по обустройству заземлений. Ниже приведён перечень основных моментов, на которые следует обратить внимание в процессе работы с ними:

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

Снятие или разборка конструкции временного заземления осуществляется в обратной последовательности.

Пример на железнодорожном транспорте

Рассмотрим требования к монтажу заземления на железнодорожном транспорте (стационарные или тяговые электроустановки), указания по которым приводятся в инструкции ЦЭ-191. Согласно этому документу всё действующее электрооборудование должно быть надёжно защищено путём подключения заземляющего проводника к специальной шине.

Той же инструкцией оговаривается величина максимального сопротивления шины заземления, при которой токи утечки достаточны для того, чтобы защитные устройства успевали сработать и своевременно отключить аварийный участок контактной сети.

Отключение повреждённой линии производится с помощью специальных фидерных выключателей, размещённых на тяговой подстанции и настроенных на требуемый ток отсечки (смотрите ПУЭ).

Особые требования предъявляются к конструкциям или агрегатам с повышенным риском попадания на них напряжения контактной сети (из-за пробоя изоляции или при случайном соприкосновении). Всё это оборудование должно иметь надёжное электрическое соединение с основной тяговой или рельсовой сетью.

Такому заземлению подлежат и все металлические конструкции, включая опоры контактной линии с закреплёнными на изоляторах проводами.

Особенности подключения

При проектировании и монтаже любой заземляющей системы основное внимание должно уделяться обеспечению высокой надежности болтовых сочленений и сварных контактов между отдельными её составляющими. Поскольку такие конструкции рассчитаны на длительную эксплуатацию – необходимо минимизировать возможные механические нагрузки на них, а также обеспечить надёжную защиту металлических поверхностей от коррозии.

При монтаже защитного заземления в условиях домашней разводки, прежде всего, необходимо определиться с устройством подводящих питающих линий.

Дело в том, что в домах старой застройки, построенных до 2003 года, нормативными требованиями не предусматривалось наличие в питающей цепи отдельной заземляющей жилы. В таких домах на стороне потребителя (у распределительного щитка) в подводящей проводке имеется всего лишь 2 провода – «фазный» и «нулевой».

Причём последний представляет собой совмещённую нулевую рабочую (PE) и нулевую защитную (N) жилы и согласно международному стандарту обозначается как PEN. Для монтажа заземления в таких домах проводник PEN намеренно расщепляется на две составляющие, после чего отдельная жила N используется в качестве шины заземления. Понятно, что созданная таким образом искусственная конструкция лишь частично соответствует требованиям нормативов, поскольку в многоквартирном доме не удаётся организовать повторное заземление.

В домах современной застройки в подводящей проводке должна иметься ещё одна (третья) жила, предназначенная специально для подключения заземляющего провода электрооборудования и бытовых приборов. При этом общий проводник PEN уже разделён на две отдельные жилы PE и N.

evosnab.ru

Что такое заземление

Заземление – это соединение заземлителя и электрической сети, либо молниеприемника, если речь идет о молниезащите в доме. Электроустановки по разным причинам могут выйти из строя. Это могут быть перегрузки в цепи, неисправности самого оборудования. Сами электроустановки защищаются различными аппаратами, а чтобы защитить людей от удара током, применяют заземление и зануление устройств, а также устройства молниезащиты.

Если пробки или автоматы не срабатывают, в электроустановке возникает пробой изоляции и повышенное напряжение на корпусе. Касание прибора способно привести к аритмии, параличу мышц и даже смерти. Поэтому техника безопасности требует, чтобы металлические части электроустановок были закрыты, а при повреждении изоляции от удара током защищало заземление и зануление. Как правила, все электрооборудование в жилом доме имеет напряжение до 1 кВ, поэтому к устройствам заземления для таких устройств имеются свои требования.

Если в корпусе возникает пробой, благодаря заземлению большая часть тока уйдет по заземляющей части. Вместе с проводниками заземлитель образует заземляющее устройство. Есть несколько типов заземления:

• молниезащита, состоящая из молниеприемника, молниеотвода и заземлителя в грунте;
• защитные, препятствующие удару током людей, если из фазного провода идет пробой на корпус электроустановки;
• рабочие, для нормального режима работы электроустановок в нормальных и аварийных условиях.

Также заземлители можно разделить на естественные и искусственные. Естественные – это металлоконструкции здания, трубопроводы. Искусственные – специально монтируемые конструкции (стальные полосы, уголковая сталь и другие).

Зануление делается для того, чтобы пробой изоляции вызывал быстрое срабатывание пробок, перегорание плавких предохранителей. По правилам безопасности, выполняется оно обычно в электроустановках с глухозаземленной нейтралью, если напряжение в нем меньше 1 кВ. При оснащении оборудования до 1 кВ разделяющим трансформатором, в нем вторичное напряжение будет не больше 380 В, а при понижающем трансформаторе – не больше 42 В.

Есть единая классификация систем заземления электроустановок до 1 кВ, принятая почти во всем мире. Согласно ей, в оборудованиях с напряжением до 1 кВ используются три системы заземления: TN, TT, IT.

В системе TN источники бывают с глухозаземленной нейтралью, а части корпуса электроустановок соединены с ней нулевыми защитными проводниками. В сельской местности популярна система ТТ для устройств с напряжением меньше 1 кВ. Заземление в этой системе не связано с источником питания, а делается на вводе в здание. Система IT редко используется в жилых зданиях, при наличии электроустановок до 1 кВ.

По правилам эксплуатации электроустановок, заземление и зануление должно присутствовать в двух случаях:

1. если переменное напряжение больше 42 В, а постоянное – больше 110 В, в наружных и особо опасных электроустройствах;
2. если в любых электроустановках переменное напряжение выше 380 В, постоянное – больше 440 В.

Установка заземления в частных домах регламентируется такими нормативными документами и перед сдачей здания в эксплуатацию понадобиться сделать измерения сопротивления заземляющих устройств:

1. ПУЭ – правила устройства электроустановок;
2. ПТЭЭ – правила технической эксплуатации электроустановок;
3. ПТБЭ – правила техники безопасности.

Монтаж заземляющих приборов

Если вы приобрели частный дом без электрозащиты, или строите новое здание, нужно сделать монтаж заземляющих устройств для электрооборудования, так и молниезащиту. Контур защитного заземления – это внутренняя и наружная системы. Внутри здания устанавливается распределительный щит, где объединяются две трассы. А внешняя часть системы должна состоять из электродов, вкопанных в грунт и связанных между собой металлическими пластинами. Этот искусственный заземлитель должен быть подведен к основному щиту.

Внутреннее защитное заземление – это отдельные проводники, идущие от мощных энергоустановок. Они соединяются в шину внутри щита. Медный кабель соединяют шину и пластину болтовым соединением.

Сначала надо определиться со схемами заземления. В настоящее время используют два вида схем:

1. линейная, где штыри вкопаны последовательно в одну линию. Схема не особо надежна, так как при выходе из строя одного соединения, вся система перестанет работать;
2. замкнутая, треугольная. Замкнутая схема более надежна, так как при повреждении перемычки между штырями, схема продолжит работать.

Приведем пошаговую инструкцию, как сделать монтаж защитного заземления. Перед монтажом понадобится набор следующих инструментов и оборудования: штыковая лопата, сварочный аппарат, болгарка, перфоратор, гаечные ключи и кувалда. Из материалов надо подготовить:

• медный провод не меньше 6 мм кв. в сечении;
• уголок из нержавеющей стали не менее 2 метров либо прямоугольный профиль с сечением 150 мм кв.;
• нержавеющая полоса от крыльца до системы, 40*4 мм;
• болты М10 или М8;
• три металлические полосы (ширина 4 см, толщина 0,5 см, длина 120 см).

Сразу надо определиться с местом, где будет делаться заземляющий контур. При пробое в электропроводки в месте заземления не должны быть людей или животных. Советуют разместить отвод за домом вдоль забора, но не дальше метра от фундамента.

Порядок действий несложный. Сначала прокапывается треугольник, глубиной в полметра, со сторонами в 1,2 м. от него ведется траншея к крыльцу дома. Электроды забиваются в землю на 2 метра, верхушки оставляются для будущей сварки. Приварить надо пластину в виде треугольного металлического каркаса. Еще одна пластика кладется в ведущую к дому траншею, прихватывается к ближайшей верхушке конструкции одним концом. Далее медный кабель болтом присоединяется к пластине и все засыпается землей.

Этот провод заводится в щит, где подключается к ГЗШ (то есть, заземляющей главной шине). К шине ведется заземляющий проводник от линии электросети, и на шину заземления РЕ. Надо обязательно сделать перемычку между нулевой шиной и ГЗШ. Осталось только к шине РЕ подключить проводники, ведущие на розетки и осветительные приборы.

Молниезащита делается ещё проще. Состоит она из молниеприемника на крыше, токоотвода и заземлителя в грунте. Их по порядку соединяют сваркой или болтами (что менее надежно). Простейший вариант молниезащиты – две заостренных арматуры, ведущие вверх от концов конька крыши на полтора метру. С заземляющим контуром их надо соединить стальной шиной или толстой проволокой. Шина не должна быть шире 6 см. Все детали молниезащиты сварным соединением ведутся к заземлителю. Его лучше выполнить из труб или полос, вкопанных в землю.

После монтажа заземлителя, чтобы проверить его соответствие нормативам, надо провести измерение сопротивления. По правилам, если в здании есть устройства с напряжением до 1 кВ и глухозаземленной нейтралью, сопротивление заземлителя должно быть не больше 2, 4, 8 Ом при напряжениях 660, 380, 220 В (трехфазного тока), либо 380, 220, 127 В (однофазного тока).

Измерение и проверка заземления состоит из трех этапов: визуального осмотра соединений, измерения удельного сопротивления грунта и сопротивления заземляющего контура. Проводится измерение сопротивления с помощью мегомметров. Сначала к двум точкам (объекта и ближайшего заземлителя) подсоединяют контакты прибора и снимают показания. Затем один электрод погружают в грунт, а второй – к заземляющему контуру, чтобы выполнить измерения грунтового сопротивления.

После первого измерения и сдачи дома в эксплуатацию, периодически надо проверять состояние заземляющих устройств. Из-за погодных условий или удара молнии соединения в молниезащите могут выйти из строя. Визуальный осмотр надо делать раз в год, а измерения сопротивления – каждые три года. Также внеочередные измерения сопротивления в молниезащите выполняются после удара молнии.

otoke.ru

Все металлические части промышленного оборудования или домашних электроприборов необходимо заземлять. Это нужно для того, чтобы обеспечить защиту для человека и рабочий режим установки или бытового прибора.

Защитная роль заземления.

Выполняется, когда при аварии большая величина тока протекает по контуру заземления в землю, а не через тело человека. Особенно это важно при безопасном электроснабжении ванны и Монтаже электропроводки.

Рабочая функция заземления.

Нужна для обеспечения работы элементов защиты: плавких предохранителей, тепловых разъединителей, автоматических выключателей. Они смогут разорвать цепь при пробое и снять напряжение с металлических деталей и крышек электроприборов, только при наличии заземления. Но бывает и так, что безо всяких причин начинают срабатывать дифференциальные автоматы.

Контур заземления складывается из заземляющих проводников и заземляющего устройства – заземлителя.

Монтаж защитного заземления выполняется в два этапа:

• обустройство внутреннего контура;
• создание внешнего контура.

Устройство внутреннего контура.

Выполняется заземляющими проводниками, для этого используют:

1. шины заземления;
2. металлические элементы зданий.

Шины заземления выполняются из полосовой стали толщиной 3 мм и шириной 8 мм или прутка круглого сечения, диаметром не меньше 5,5 мм.

Для удобства при осмотре, шины прокладываются открыто по поверхности стен, на высоте от пола 0,4 – 0,6 м. Чтобы избежать чрезмерной коррозии, шины крепят от поверхности стены на расстоянии 5 – 10 мм. Между местами крепления расстояние — 0,65 – 1 м.

Если сеть заземления пересекает дверной проем или другое препятствие, шины прокладываются по полу в металлических трубах, уголках или швеллерах, чтобы защитить их от повреждений. Более подробно узнать о правилах прокладки кабеля в земле.

В качестве элементов зданий для заземления можно использовать:

• металлические несущие конструкции;
• вентиляционные каналы;
• броню и оболочку кабелей;
• стальные трубы электропроводки;
• металлические трубопроводы, только не трубопроводы с горючими и взрывоопасными жидкостями или газами.

Все стыки металлических полос и соединения с элементами зданий выполняются свариванием.

Каждую электроустановку или розетку подключают к заземляющей шине напрямую, не используя корпуса других электроприборов. Такие соединения могут быть выполнены с помощью болтовых соединений. Сопротивление между заземленным оборудованием и шиной должно быть не больше 0,1 Ом.

Наружные элементы заземляющего контура окрашивают в черный цвет. Разрешается красить их в другие цвета, чтобы не портить эстетичный вид помещений. Но тогда, обязательно нужно отметить места подключения к заземляющему контуру двумя фиолетовыми полосками на шине, между отметками расстояние — 150 мм.

Требование к заземляющим проводникам одно – их площадь поперечного сечения должна быть не меньше 24 мм². Как правильно рассчитать сечение проводов под нагрузку можно узнать на нашем сайте.

Устройство внешнего контура.

Выполняется при помощи заземлителей. Они могут быть естественные или искусственные.

Как естественные заземлители можно использовать:
a) металлические трубопроводы проложенные в земле (только не трубопроводы с горючими и взрывоопасными газами или жидкостями);
b) металлические конструкции зданий соединенные с землей;
c) оболочки кабелей, которые проходят под землей.

Искусственные заземлители – это вертикально погруженные в землю электроды: отрезки стальных уголков, трубы, металлические пластины.

Они закапываются на расстоянии 2 – 2,5 м от фундамента здания, в траншее глубиной 0,5 м. Вертикальные электроды вбивают на расстоянии один от другого 2,5 – 3 м, так чтобы их верхние концы находились на высоте 150 – 200 мм, от дна траншеи.

Верхние концы соединяют вместе горизонтальными электродами — стальными полосками размерами 404 мм или круглыми прутами диаметром не меньше 8 мм.

Все соединения под землей производят только сваркой, все сварные швы покрываются горячим битумом.

Место входа заземления в здание делается в стальной трубе, которая забивается с обеих сторон цементом, чтобы не допустить проникновение грунтовых вод через нее.

В тандеме с данной статьей полезно ознакомиться с видео-дополнением:

Способы соединения электрических проводов

Автор: Виталий Петрович, Украина, Лисичанск.

volt-index.ru

Есть одно общее правило выполнения любых видов работ – чтобы сделать работу качественно, нужно ясно представлять, для чего мы это делаем и какой цели хотим в итоге добиться. А чтобы это осознать, нужно разобраться в принципе действия данного устройства.

Поскольку у большинства людей понятия о заземлении весьма туманные, считаем необходимым посвятить несколько строк теории заземления. Начнём с того, что наша планета Земля имеет огромный объём и массу и вследствие этого обладает огромной электрической ёмкостью, то есть способна «впитывать» в себя очень большое количество электрической энергии, причём без изменения электрического потенциала на поверхности. Который, как известно, равен нулю, то есть практически отсутствует. Это если сравнивать с потенциалом других физических тел на поверхности Земли. У грозовых туч, к примеру, потенциал может быть миллионы вольт относительно поверхности Земли. Таким высоким потенциалом и объясняются молнии – электрический пробой воздушной массы на длине в километры.

Именно это свойство земной поверхности (нулевой электрический потенциал) используется как начальная точка отсчёта для электрических и электронных устройств. Когда мы говорим о напряжении – то имеем в виду разность электрических потенциалов измеряемой точки в сравнении с базовой, нулевой. Без базовой точки отсчёта понятия потенциал или напряжение теряют смысл. Если быть точным, то вполне возможно, что поверхность земли имеет вовсе не нулевой потенциал, а какой-либо другой. Но чтобы это узнать, нужно опять же с чем-то сравнить, хотя бы с другим небесным телом. Поскольку сегодня в нашей практике сравнивать не с чем, примем утверждение о нулевом потенциале земли как аксиому.

Но для того, чтобы земля могла «впитывать» электрическую энергию – она должна проводить ток, быть проводником тока. В этом плане интересен вопрос – а из чего состоит земной грунт – из изоляторов или из проводников? Ответ такой: земной грунт – это смесь изоляторов и проводников. Например, сухой песок – изолятор. Но если его смочить солоноватой водой – то он станет проводником. Грунт на поверхности земли хуже проводит электричество, чем на глубине 10 – 20 м, во-первых, потому что рыхлый, во-вторых, на такой глубине находятся грунтовые воды. Зимой поверхностный слой замерзает и превращается в изолятор. Это необходимо понимать при устройстве заземления.

В таблице ниже приведены величины удельного сопротивления грунта в зависимости от его типа.

Кожа человека – тоже, по сути, изолятор. Однако человеческое тело состоит на 70% из воды с растворами солей, а кожа имеет поры, через которые выделяется солёный пот, в результате человеческое тело начинает проводить электрический ток. Нужно знать, что дистиллированная вода ток не проводит и только присутствие в растворе заряженных частиц– ионов солей– делает воду проводником.

Необходимо также понимать, что сопротивление протеканию тока (электрическое сопротивление– R) человеческое тело (так же как и грунт Земли) оказывает значительно большее, чем, к примеру, металлы. Именно поэтому мы говорим об опасном и безопасном для человека напряжении. Так, напряжение 24 вольта на аккумуляторе для человека абсолютно безопасно, поскольку по закону Ома такое напряжение при большом сопротивлении тела (десятки кОм) не способно вызвать такой ток (порядка 30 мА и более), который может нанести вред. Если перейти к цифрам, то в среднем тело человека имеет электрическое сопротивление от 3 до 100 кОм (1кОм=1000 Ом). Большой разброс у разных людей объясняется многими факторами– здоровьем, состоянием кожи и даже зависит от того, выпил человек или нет. Известно, что при алкогольном опьянении сопротивление тела человека уменьшается, о чём неплохо было бы помнить профессиональным электрикам. Ну и напоследок заметим, что безопасным для человека согласно ПУЭ считается напряжение 42 вольта, если же напряжение выше этого значения, то для защиты необходимо применять защитное заземление, о котором мы и поговорим ниже.

Что же это такое заземление?

Заземление — это преднамеренное электрическое соединение произвольной точки сети, оборудования или электроустановки с заземляющими устройствами.

Заземляющее устройство — это совокупность заземлителей или заземляющих проводников.

Заземлитель — это совокупность соединенных между собой проводящих элементов, находящихся в электрическом контакте с землей или грунтом.

Существуют также (согласно ПУЭ) виды заземления по выполняемой функции – рабочее (функциональное) и защитное. В данной статье мы будем рассматривать защитное заземление и его устройство.

Чтобы лучше понять, как заземление может защитить человека при аварии, представим простую и достаточно часто встречающуюся ситуацию – на некотором оборудовании в результате плохого контакта отгорает проводник, находящийся под фазным напряжением 220 вольт. При этом он почти неизбежно внутри электроприбора касается какой-то корпусной детали. На корпусе возникает электрический потенциал 220 вольт. Если корпус не заземлён и не соединён с нулевым проводом, то внешне ничего не происходит, не появляется ток утечки, не срабатывает защита. В этой-то неприметности и заключается опасность. Человек, подходя к аппарату, чтобы начать работу, касается корпуса и получает удар током от напряжения 220 вольт.

Если же корпус аппарата заземлён – соединён проводником с грунтом, имеющим нулевой потенциал, то потенциалы земли и корпуса будут стремиться к выравниванию и по проводникам заземления пойдет ток утечки. Так как сопротивление заземления достаточно маленькое, ток будет иметь (по закону Ома) достаточную величину, чтобы сработала защита. Это обязательно привлечёт внимание персонала (при попытке повторного включения автоматов защиты, ситуация повторится) и заставит заняться ремонтом. Но даже если защита не сработает и человек коснётся заземлённого корпуса, образуется новое ответвление цепи тока через тело человека. Как известно, при разветвлении электрической цепи токи в ветвях имеют величину обратную сопротивлению ветвей. Пусть тело человека имеет сопротивление 100.000Ом, а заземление – 10Ом. В этом случае Ток через тело человека будет в 10.000 раз меньше, чем ток по цепи заземления.

Всё вышеизложенное важно для того, чтобы понять, что основной характеристикой заземления является его электрическое сопротивление! Оно должно быть небольшим! ПУЭ рекомендуют ряд значений для различных типов и назначений заземления. Например, сопротивление заземления для частных домов при подключении к заземлению молниезащиты должно быть не более 10Ом, при обычной системе заземления – не более 30Ом. При системе, в которой заземление изолировано от нейтрали источника тока (нуля) и применяется устройство УЗО с «током» срабатывания не больше чем 100мА – сопротивление заземления может быть не более 500Ом.

Но этого мало, конструкция заземления должна быть такой, чтобы эта маленькая величина сопротивления сохранялась долгое время независимо от сезона, будь то зима или лето, а сама конструкция не разрушалась от коррозии.

Сопротивление заземления можно уменьшить, увеличивая площадь контакта заземлителя с землёй, а также глубину размещения заземлителя в грунте. Иногда сопротивление уменьшают, смачивая грунт около заземлителя раствором соли, обычно поваренной, вместо углубления заземлителя, так как углубление требует больших энерго- и трудозатрат. Однако такое решение не может считаться хорошим, так как через 1-3 года соль размывается выпадением осадков. К тому же соляной раствор резко увеличивает коррозию конструкции.

Материал, из которого изготавливают конструкцию заземления – это, как правило, черные металлы – конструкционная сталь. Применение цветных металлов или нержавеющей стали слишком накладно в плане стоимости ввиду немалой материалоемкости конструкции. Поэтому детали заземлителя из стали нужно защитить от коррозии. Разумеется, не изолятором (лакокрасочным покрытием), а металлическими покрытиями. Рекомендуется применять цинкование или меднение деталей заземлителя. В паре цинк-сталь цинк, являясь более электрохимически активным металлом, начинает разрушаться раньше, чем стальная основа, и пока цинковое покрытие полностью не разрушится, сталь остаётся защищённой. В паре медь-сталь всё происходит наоборот: начинает разрушаться сталь, и пока она вся не разрушится – медь остаётся целой. Отсюда вывод – при меднении покрытие должно иметь достаточную толщину, не менее 250 микрон. Служит омеднённый заземлитель дольше, чем оцинкованный.

При устройстве заземлителей сегодня чаще всего применяют вертикальные заземляющие электроды, в качестве которых почти всегда выбирают стальные трубы, прутки, сортовой прокат – уголки, швеллеры и т.д. Объясняется это тем, что горизонтальные электроды гораздо труднее поместить на большую глубину, а при малой глубине у них сильно ухудшается основная характеристика – сопротивление, особенно из-за промерзания в зимний период. Ну а широкое применение штыревых конструкций объясняется, соответственно, тем, что их можно забить в землю, в отличие от листового металла, хотя лист и имеет большую поверхность.

На сегодня самыми распространенными конструкциями заземления считаются две:

1. На основе некоторого количества коротких штырей, забиваемых в грунт вручную (кувалдой) на максимально достижимую глубину и соединяемых в контур заземления стальной полосой, приваренной электросваркой к выступающим концам штырей. Необходимая величина сопротивления достигается увеличением количества штырей. Точные размеры и количество штырей определяются расчётом, с учётом вида грунта, климатических факторов и т.д. Конкретную методику расчёта можно найти в Интернете или в справочниках. Нужно учесть, что при использовании группы штырей в качестве заземлителя начинает проявляться такой фактор снижения эффективности работы, как взаимное влияние или «затенение», которое зависит от расстояния между штырями. При слишком близком расстоянии эффективность заземления может значительно уменьшиться. Поэтому размещать штыри нужно на расстоянии не менее их длины, а желательно и на большем. Тогда снижение эффективности не будет слишком заметным.

Недостатками этого способа являются потребность в большой площади для оборудования заземления, большой расход материала и необходимость тяжёлого ручного труда.

2. Одиночный глубинный электрод, так называемая «обсадная труба», устанавливаемый с помощью буровой машины (на базе грузовика) на глубину 20 – 30 метров. По эффективности работы такой заземлитель превосходит предыдущий при одинаковой суммарной длине электродов из-за того, что на глубинах более 5 метров грунт имеет в разы меньшее удельное сопротивление из-за того, что его влажность и плотность гораздо больше, чем у поверхности.
Недостатки этого способа – высокая стоимость бурения и материалов и пониженный срок службы (5-15 лет) из-за коррозии во влажной среде.

В заключение приведём конкретный пример монтажа заземления первым способом.

1. Исходные данные, полученные из расчёта:

— количество необходимых электродов – отрезков стальной арматуры или уголков 40х40х5 длиной 3 метра с цинковым покрытием – 20 штук.

— глубина забивания электродов – примерно 3 метра.

2. По периметру здания вдоль стен на расстоянии не менее 1 метра, начиная от места ввода провода заземления к входному электрощиту, делается траншея глубиной 0,5-0,37 метра и длиной 60 метров. Траншея нужна для изоляции и защиты заземлителя и соединительного проводника от погодных факторов (дождя, обмерзания) и механических повреждений, например, при копке земли для цветника.

3. В дно траншеи на расстоянии 3-х метров друг от друга с помощью кувалды забиваются предварительно заострённые с одного конца болгаркой заранее заготовленные электроды.

4. После забивания электродов к их концам электросваркой приваривается стальная полоса 40х5 мм от первого электрода и до последнего. Шов делается сплошной, катетом 5 мм. Для присоединения провода заземления в месте рядом с вводом заземления полоса выводится наружу на необходимую длину. Использование сварки для фиксации элементов из чёрной стали настоятельно рекомендуется (ПУЭ, п. 1.7.139).

5. Места сварки для защиты от коррозии покрываются битумным лаком или антикоррозийной краской, после чего канава засыпается.

6. Снаружи или внутри помещения делается переход со стальной полоски на медные провода заземления с помощью болтовых зажимов с шайбами. Места зажима и болты покрываются краской.

Аналогично первому приведём пример установки заземления вторым способом.

1. На расстоянии 3 метра от стены дома (для безопасного подъезда буровой установки) копается канава глубиной 0,5 – 0,7 м и длиной 3 – 4 метра.

2. Буровой установкой осуществляется процесс бурения, а затем и сама установка электрода (например, стальная труба диаметром 100 мм, устанавливаемая на глубину 20 метров).

3. Укладывается заземляющий проводник – стальная полоса 40х5 и приваривается сплошным швом (катет 5 мм) к концу трубы.

Далее, аналогично пп.5 и 6 предыдущего примера.

В заключение заметим, что в настоящее время появились сообщения о новом методе монтажа заземлителя, состоящего из составной трубы, на глубины до 20 метров с помощью забивания кувалдой поочерёдно элементов трубы-заземлителя.

И последнее – сопротивление смонтированного заземления необходимо проверить. Для этого используются специальные методы и приборы, обычным тестером это не делается. Как это сделать – можно узнать из справочников и статей Интернета.

muzhik-v-dome.ru

Другие статьи по теме:

Молниезащита частного дома Стержневой молниеотвод Монтаж контура заземления Требования к контуру заземления пуэ Клемма заземления кс 124 Молния защита частного дома