Ввод здания в эксплуатацию возможен только после выполнения монтажа заземляющих устройств. При отсутствии заземляющего контура, подключение к электросетям является грубым нарушением правил техники безопасности и иных положений, содержащихся в целом ряде нормативных актов (ПТБЭ, ПУЭ и ПТЭЭ). Наличие заземления является обязательным условием для согласования предпроектной документации.
Неисправность заземляющего оборудования, или несоответствие его характеристик потребляемым мощностям электроустановок может повлечь возгорание и гибель людей при поражении электротоком.
Принцип работы заземления
При возникновении повреждения в изоляции фазового провода возникает угроза замыкания фазы на корпуса электрооборудования, водопроводных и отопительных труб, и иные предметов из токопроводящих материалов. Сырость и влага усугубляют угрозу поражения током при нахождении людей в помещении, где произошёл аварийный пробой в цепи. Для предотвращения несчастных случаев, связанных с ударом тока из-за неисправной изоляции, применяются заземляющие устройства. Принцип работы заземления – соединение при помощи заземляющихпроводников всех потенциально опасных металлических частейв помещении с землёй.
Устройство заземления
Заземляющее устройство состоит из следующих основных частей:
- Заземлители – система проводников, которые закапываются в землю и соединяются между собой;
- Заземляющие проводники – соединяют заземлители и все находящиеся в здании потенциально опасные токопроводящие элементы;
- Внешний контур заземления – заземлители и соединённые с ними проводники, находящиеся за пределами сооружения или здания;
- Внутренний контур заземления – замкнутая цепь проводников, соединяющая металлические элементы электрооборудования с внешним контуром заземления — находится внутри здания;
- Заземляющая шина — устройство, предназначенное для соединения с землёй нескольких проводников и выравнивания потенциалов подсоединённых к ней частей электроустановок.
Монтаж вышеперечисленных элементов в единую систему является обязательным этапом при подготовке здания к подключению к энергосети. Различные по мощности и энергопотреблению приборы можно выводить на 1 общий заземлитель.
Металлические части подлежащие заземлению
При выполнении монтажных работ по электробезопасности внутри здания заземляются следующие металлические части:
- Металлические корпуса распределительных устройств;
- Поверхность оболочек кабелей;
- Трубы отопления, канализации, газоснабжения и водопровода, если они сделаны из металла;
- Металлические ванны в квартирах;
- Корпуса и металлические рамы трансформаторов; осветительных приборов, электромеханических устройств и их приводов;
- Выступающие части арматуры внутри сооружений из железобетона;
- Несущий металлический каркас здания;
- Вентиляционные металлические каналы и воздуховоды;
- Системы молниезащиты.
При монтаже электрического оборудования на открытом воздухе заземляются следующие элементы:
- Железобетонные и стальные опоры ЛЭП;
- Трансформаторные будки;
- Металлические каркасы, на которых устанавливаются электрощиты, коробки с предохранителями, реле и рубильниками;
- Стальные ворота с электромеханическим приводом;
- Металлические и железобетонные стойки уличных осветительных фонарей.
С заземлением нельзя соединять следующие элементы:
- Электросчётчики, электроизмерительную аппаратуру и реле, включая их корпуса;
- Подвижные части электроустановок, если они смонтированы на заземлённой токопроводящей раме.
Естественное заземление
Функцию заземления могут выполнять следующие части зданий и оборудования:
- Выступающие части железной арматуры несущих стен;
- Металлические несущие опоры и части железного каркаса сооружений и зданий;
- Чугунные трубы канализации, если она на определённом участке имеет подземное залегание;
- Железные трубы холодного водоснабжения.
Функцию заземлителя не могут выполнять газопроводы и трубы с горячей водой. Если уровень сопротивления у естественного заземления будет находиться в пределах расчётной нормы, то строить искусственную систему заземлителей не обязательно.
Искусственное заземление
Искусственный заземлитель оборудуют при помощи вертикальных и горизонтальных заземлителей.
нову конструкции составляют проводники, которые вертикально погружают в грунт и выступающие концы соединяют горизонтальными проводниками при помощи сварки. Допускается как установка вертикальных проводников в один ряд, так и в форме треугольника. При расположении вертикальных заземлителей в одну линию снижается надёжность всего устройства, поскольку при обрыве горизонтального соединения один из заземлителей будет отрезан от системы. При расположении в форме треугольника обрыв 1 соединения не нарушит функциональности заземления.
Технология укладки заземлителей
Основной рабочий элемент, которым обладают любые заземляющие устройства — комплекс заземлителей, который является частью внешнего контура заземления. Внешнее заземление делается по проекту электроустановки, в котором учитываются следующие параметры:
- Сопротивление и электропроводность грунта;
- Суммарный расчётный объём потребляемых мощностей электрических устройств;
- Расположение на безопасном расстоянии от входа в здание.
Материал заземлителей
В качестве электродов заземлителей допускается использование следующих материалов:
- Железных, оцинкованных, медных или стальных труб с диаметром от 2-3 см. и толщиной стенок от 4 мм.
- Стержней или арматур 12-16 мм в диаметре;
- Уголков, квадратных или прямоугольных профилей.
Площадь сечения вертикальных заземлителей должна составлять от 100 мм2 у железа и 50 мм2 у меди. Длина заготовок должна составлять от 2,5 до 3 м.
Материал горизонтальных заземлителей
Для горизонтального наружного заземления используются железные, стальные, медные полосы, или уголки с площадью сечения 50-100 мм2, в зависимости от материала. Заземляющие проводники приваривают внахлёст, а места сварки обрабатываются гудроном в целях защиты от коррозии.
Установка заземлителей
Заземлители устанавливаются на том месте, которое определено в проекте в следующей последовательности:
- с учётом расположения заземлителей (треугольная, или линейная конфигурация) роются несколько траншей глубиной до 1 м и шириной до 0,5 м по трассам, обозначенным в плане электроустановки;
- Разметка установки электродов производится с учётом их запланированного количества и минимально допустимого расстояния между ними 2,5 м.
- Заземляющие электроды погружают в грунт так, чтобы выступающие части имели высоту 10-20 см.
- Установленные заземлители скрепляют между собой стальной полосой, железным уголком или прутками арматуры.
Способы заглубления в грунт заземлителей
Стержни заземлителей должны быть опущены в грунт на глубину 2,5-3 м. Для обеспечения расчётной глубины погружения применяются следующие приспособления:
- Электромеханические сверлильные устройства, оборудованные зажимами для электродов круглого сечения (ПВЭ);
- Сверлильные аппараты на ДВС (ПЗД 12) для круглых прутков и арматуры;
- Вибрационные молоты для заглубления труб, уголков или профиля;
- Ручные инструменты для ввинчивания с зажимами или кувалды.
При использовании ввинчивающих устройств на концы электродов приваривают спиралевидные лопатки, или шнеки.
Монтаж наружного контура заземления
Заземляющие устройства на участке внешнего контура располагаются в толще грунта, поэтому все наружные проводники соединяют сваркой:
- Приваривание проводников внахлёст делается с учётом минимальной длины нахлёстки (равна ширине пластины, или 6 диаметрам прутка);
- К установленному наружному заземляющему контору через стену здания подводится и приваривается соединение с внутренним защитным контуром;
- Проводник, соединяющий оба контура, на отрезке прохождения сквозь стену укладывается внутрь обрезка металлической трубы, которая затем заполняется цементом, или другим негорючим изоляционным материалом.
Соединение металлических частей наружного контура можно производить любым видом сварки.
Два выхода от внутреннего контура заземления
При монтаже наружного контура должно быть предусмотрено как минимум два выхода на внутренний контур. Соединения обоих контуров выполняются сквозь стены при помощи таких же проводников, которые образуют внешний контур и с тем же сечением.
Использование металлических конструкций для устройства внутреннего контура
Если внутри здания имеются конструкции из металла, то их можно включить в цепь внутренней магистрали заземления. Также для этой цели используются проводники с нулевой фазой. Разрешается использовать следующие элементы:
- Железные трубопроводы с холодной водой;
- Металлические каркасы для оборудования;
- Стальные защитные кожухи электропроводки;
- Несущие металлические каркасы зданий.
В цепь внутреннего контура запрещается соединять следующее оборудование:
- Трубопроводы газоснабжения и отопительную систему;
- Несущие тросы;
- Оболочки свинцовых электрокабелей;
- Железные двери, подвижные решётки, съёмные крышки корпусов, электрощитов и распределительных устройств.
Использование нулевых защитных проводников
Для прокладки магистрали внутреннего заземляющего контура используются следующие проводники:
- Стальная проволока толщиной от 6 мм;
- Железная труба со стенками от 2,5 мм толщины;
- Уголки с полкой шириной от 10 мм и толщиной от 3 мм;
- Профиль с площадью сечения от 25 мм ².
Технология прокладки проводников внутреннего контура
- Перед укладкой металлические заготовки выпрямляются, а места их соединений зачищаются;
- Для прокладки магистралей выбираются открытые места, доступные для осмотра;
- Если проводник необходимо пропустить через стену, то в сухих помещениях допускается его свободный проход через отверстие, в сырых и влажных помещениях необходимо заполнять отверстие прохода негорючим материалом (асбест, цемент);
- Присоединение заземляющего проводника к внутренней магистрали заземления можно выполнять при помощи болтовых соединений.
Использование шины
При выполнении плана электрооборудования монтаж заземляющих устройств обычно включает в себя установку шин. Они размещаются рядом с распределительными щитами и рубильниками, находящимися под напряжением, и выполняют роль узловых соединений для нескольких проводников от внутреннего заземляющего контура. При помощи шины к заземляющему контуру можно подключить электрооборудование с различными характеристиками энергопотребления, а также заземляющие магистрали от разных помещений. С шиной при помощи заземляющего болта соединяется внешний контур, выходящий на заземлители.
« вернуться
Источник: www.KabelMontazh.ru
Установка горизонтального заземления
Горизонтальные заземлители прокладывать на глубине 0,5 м. Если земли пахотные, то глубину лучше всего увеличить до 1 м. Как правило, подобные заземлители устанавливаются с помощью специальных аппаратов.
В случае горизонтального заземлителя, расположенного слишком близко к поверхности земли, растекание электрического тока по почве будет проходить не равномерно, а на более значительной глубине такой эффект достигается без лишних затрат и усилий.
У горизонтально заложенных проводников сопротивление значительно выше по сравнению с аналогичным элетродом, установленным в вертикальное положение. Именно по этой причине чаще всего при проведении электромонтажных работ пользуются вертикальными электродами.
Лучше всего для этой цели использовать глубинные вертикальные электроды, так как они способны добраться до хорошо проводящих электрический ток слоев грунта.
Заземление оборудования в грунте
От заземляемой части электроустановки горизонтальные лучи заземляющего устройства должны расходиться в противоположных направлениях. Если же этих лучей не два, а больше, то лучше всего их располагать под углом друг к другу.
Это делают с той целью, чтобы как можно большая площадь земли использовалась рационально. Если же установить заземлители рядом друг с другом, то они будут экранироваться друг другом, следовательно, их эффективность будет в значительной степени снижена. По такой же причине на значительном расстоянии друг от друга устанавливают и вертикальные заземлители. Вертикальные заземлители лучше всего установить на расстояние, равное как минимум длине самого заземлителя.
Из-за того что потенциалы на поверхности земли могут распределиться не слишком равномерно, вокруг заземлителя будут создаваться опасные напряжения. Для того чтобы выровнять разные потенциалы, заземлитель изготавливают в форме сетки, которая должна быть сделана из горизонтальных элементов.
В почве их нужно уложить вдоль и поперек места электроустановки. Также их следует соединить друг с другом с помощью сварки. Как правило, размер одной ячейки полученной сетки составляет от 6 х 6 до 10 х 10 м.
Кроме того, в некоторых случаях потенциалы выравнивают с помощью заземлителя, который изготавливают в форме концентрических колец. Их необходимо поместить в почву и соединить с заземляемым устройством.
Напряжение на поверхности можно снизить за счет сетчатого заземлителя, только в этом случае все равно высока вероятность того, что за пределами этой сетки возможность поражения электрическим током будет сохраняться. В связи с этим нужно уложить дополнительные заземлители, глубина закладки которых должна постепенно увеличиваться. Такие дополнительные конструкции также нужно соединить с основными заземлителями.
Дополнительные меры при заземлении
<Как дополнительно обезопасить участок заземления? Площадь заземлителя и расход металла можно сократить за счет сооружения специального изолирующего заграждения, которое устанавливается по периметру заземлителя. Следует отметить, что ограждение должно быть изготовлено из диэлектрика. Такой подход позволяет не допустить растекания электрического тока по земной поверхности. Кроме того, ограждение из диэлектрика позволяет выровнять потенциал за пределами заземлителя.
Из чего лучше всего изготовить заграждение?
Для сооружения данной конструкции можно использовать любой материал, не пропускающий электрический ток, также он должен быть весьма прочным с механической точки зрения, а электрическая прочность его должна составлять не меньше 1 МВ/м. Для этой цели лучше всего подойдут изоляторы, которые изготавливают на битумной основе. Например, к ним относят бризол, производимый из отходов производства. Его электрическая прочность обычно бывает не менее 20 МВ/м.
Трудности заземления оборудования
Зачастую заземлители, изготовленные из профильной стали, не в состоянии удовлетворить те требования, которые предъявляют к заземляющим конструкциям. Допустим, в засушливой местности достаточно проблематично добиться того, чтобы данный вид заземлителя имел необходимую проводимость электрического тока. В скальных породах затруднен монтаж данного типа заземлителей, а в агрессивной среде очень сложно защитить их от коррозии и одновременно добиться необходимого уровня проводимости электрического тока. Для подобных случаев разработаны специальные конструкции искусственных заземлителей.
Какие отличительные черты заземлителя современного образца?
- Возможность создания заземляющих устройств с низким сопротивлением растекания в грунтах с высоким удельным сопротивлением.
- Постоянное сопротивление заземляющего устройства не зависящее от сезонного изменения климатических условий содержания влаги в грунте.
- Высокая устойчивость к коррозии. Срок службы заземлителя до 30 лет (зависит от степени агрессии, вялости среды грунта).
- Просты и удобны с точки зрения монтажа.
Команда ЭЛ-сервис готова рассчитать и выполнить заземление оборудования любого типа не только административных зданий, но и частных домов.
Мы сделаем качественно, быстро и не дорого.
Источник: el-srv.ru
Что такое заземление
Это комплекс, состоящий из металлических конструкций и проводников, который обеспечивает электрический контакт корпуса электроустановки с физической землей, то есть с грунтом. Система начинается с заземлителя: металлического электрода, заземленного в грунт. Эти элементы не могут быть одиночными, для надежности они объединяются в заземляющий контур.
Как это работает
Внешний контур заземления (который находится непосредственно в грунте), соединяется с помощью надежного проводника с внутренним контуром в помещении, или с щитком заземления. Далее, с помощью внутренней сети защитных проводников, производится подключение к корпусам электроустановок, и контактам заземления на коммутационных устройствах (распределительные щитки, коробки, розетки и прочее).
Устройства, генерирующие электроэнергию, также имеют систему заземления, с которой соединяется нулевая шина. При возникновении аварийной ситуации (фаза соединилась с корпусом электроустановки), возникает электрическая цепь между фазным проводником и нулевой шиной по линии заземления. Сила тока в аварийной цепи спонтанно возрастает, срабатывает устройство защитного отключения (автоматический выключатель) или перегорает предохранительная вставка.
Результат работы исправной системы:
- не происходит возгорание силового кабеля (опасность пожара);
- предотвращается возможность поражения электротоком при касании аварийного корпуса электроустановки.
Сопротивление тела человека в десятки раз выше, чем сопротивление заземления. Поэтому сила тока (при наличии фазы на корпусе электроустановки) не достигнет опасной для жизни величины.
Из чего состоит заземление
- Внешний контур заземления. Располагается за пределами помещений, непосредственно в грунте. Представляет собой пространственную конструкцию из электродов (заземлителей), соединенных между собой неразделимым проводником.
- Внутренний контур заземления. Токопроводящая шина, размещенная внутри здания. Охватывает периметр каждого помещения. К этому устройству подсоединяются все электроустановки. Вместо внутреннего контура может быть установлен щиток заземления.
- Заземляющие проводники. Соединительные линии, предназначенные для подключения электроустановок непосредственно к заземлителю, или внутреннему контуру заземления.
Рассмотри эти компоненты подробнее.
Внешний, или наружный контур
Монтаж контура заземления зависит от внешних условий. Прежде чем начать расчет, и выполнить проектный чертеж, необходимо знать параметры грунта, в котором будут установлены заземлители. Если вы сами строили дом, эти характеристики известны. В противном случае лучше вызвать геодезистов, для получения заключения по грунту.
Какие бывают грунты, и как они влияют на качество заземления? Примерное удельное сопротивление каждого типа грунта. Чем оно ниже, тем лучше проводимость.
- Глина пластичная, торф = 20–30 Ωм·м
- Суглинок пластичный, зольные грунты, пепел, классическая садовая земля = 30–40 Ом·м
- Чернозем, глинистые сланцы, полутвердая глина = 50–60 Ом·м
Это лучшая среда для того, чтобы установить наружный контур заземления. Сопротивление растекания тока будет достаточно низким даже при малом содержании влаги. А в этих грунтах естественная влажность обычно выше среднего.
- Полутвердый суглинок, смесь глины и песка, влажная супесь — 100–150 Ом·м
Сопротивление немного выше, но при нормальной влажности параметры заземления не выйдут за нормативы. Если в регионе установки установится продолжительная сухая погода, необходимо принимать меры к принудительному увлажнению мест установки заземлителей.
- Глинистый гравий, супесок, влажный (постоянно) песок = 300–500 Ом·м
Гравий, скала, сухой песок – даже при высокой общей влажности, заземление в такой почве будет неэффективным. Для соблюдения нормативов, придется устанавливать глубинные заземлители.
Важно! Неверный расчет контура заземления, игнорирование параметров, часто приводят к печальным результатам: поражение электротоком, выход из строя оборудования, возгорание кабеля.
Многие владельцы объектов, экономя «на спичках», просто не понимают, для чего нужен контур заземления. Его задача при соединении фазы с землей обеспечить максимальную величину тока короткого замыкания. Только в этом случае быстро сработают устройства защитного отключения. Этого невозможно достичь, если сопротивление растекания тока будет высоким.
Определившись с грунтом, вы сможете выбрать тип, и самое главное — размер заземлителей. Предварительный расчет параметров можно выполнить по формуле:
Расчет приведен для вертикально установленных заземлителей.
Расшифровка величин формулы:
- R0 — полученное после вычисления сопротивление одного заземлителя (электрода) в омах.
- Рэкв — удельное сопротивление грунта, см. информацию выше.
- L — общая длина каждого электрода в контуре.
- d — диаметр электрода (если сечение круглое).
- Т — вычисленное расстояние от центра электрода до поверхности земли.
Задавая известные данные, а также меняя соотношение величин, вы должны добиться значения для одного электрода порядка 30 Ом.
Если установка вертикальных заземлителей невозможна (по причине качества грунта), можно рассчитать величину сопротивления горизонтальных заземлителей.
Важно! Монтаж горизонтального контура более трудоемок и связан с повышенным расходом материала. К тому же, такое заземление сильно зависит от сезонной погоды.
Поэтому лучше потратить больше времени на забивание вертикальных стержней, чем следить за барометром и влажностью воздуха.
И все же приводим формулу расчета горизонтальных заземлителей.
Соответственно, расшифровка дополнительных величин:
- Rв — полученное после вычисления сопротивление одного заземлителя (электрода) в омах.
- b — ширина электрода — заземлителя.
- ψ — коэффициент, зависящий от погодного сезона. Данные можно взять в таблице:
- ɳГ — так называемый коэффициент спроса горизонтально расположенных электродов. Не вдаваясь в подробности, получаем цифры из таблицы на иллюстрации:
Предварительный расчет сопротивления необходим не только для правильного планирования закупок материала: хотя будет обидно, если вам не хватит для завершения работ, пары метров электрода, а до магазина несколько десятков километров. Более-менее аккуратно оформленный план, расчеты и чертежи, пригодятся для решения бюрократических вопросов: при подписании документов о приемке объекта, или составлении ТУ с компанией энергосбыта.
Разумеется, никакой инженер не подпишет бумаги только на основании пусть и красиво исполненных чертежей. Будут произведены замеры сопротивления растекания.
Далее расскажем о том, как добиться правильных характеристик внешнего контура заземления.
Технология проведения работ
Выбираем место размещения заземлителей. Разумеется, недалеко от дома (объекта), чтобы не пришлось прокладывать длинный проводник, который придется механически защищать. Желательно, чтобы вся площадь контура находилась на территории, которую вы контролируете (являетесь собственником). Чтобы в один прекрасный момент, ваша защитная «земля» не была выкопана пьяным экскаваторщиком. Так что забивать штыри за забором не будем.
Подойдет огород (за исключением картофельной грядки), палисадник, клумба возле дома. Возделываемые участки предпочтительнее, они регулярно поливаются. А дополнительная влага в земле пойдет на пользу заземлению. Если ваш грунт обладает низким удельным сопротивлением — можно установить заземление на площадке, которая затем будет покрыта асфальтом или плиткой. Под искусственным покрытием земля не пересушивается. Да и риск повредить контур заземления минимален.
Разумеется, необходимо учитывать дальнейшие планы. Если в месте установки контура через год появится гараж со смотровой ямой — лучше сразу выбрать место поспокойнее.
В зависимости от формы площадки, выбираем порядок расположения электродов: в линию, или треугольником.
Важно! Вне зависимости от расположения, вертикальных заземлителей должно быть не менее трех.
Если выбран треугольник — размечаем площадку соответствующей формы со сторонами 2.5–3 метра. Копаем траншею в форме равностороннего треугольника на глубину 70–100 см, шириной 50–70 см. Мы знаем, что все заземлители соединяются между собой. Проводник должен быть углублен на расстояние не менее 50 см, с учетом минимального уровня грунта (например, вскопка грядки). Если сверху будет уложено покрытие — его толщина в расчет не берется. Только чистый грунт.
Можно выбрать весь грунт, не только по периметру траншеи. Получится треугольная яма глубиной 0.7–1.0 м. Готовый контур можно будет засыпать грунтом с низким удельным сопротивлением. Например, золой или пеплом. Соли проникнут в землю, и будут способствовать снижению общего сопротивления растекания тока.
После чего, по углам ямы (траншеи) начинаем забивать электроды.
Параметры заземлителей (рассматриваем вертикальное расположение)
- Сталь без гальванического покрытия:
Круг — диаметр 16 мм.
Труба — диаметр 32 мм.
Прямоугольник или уголок — площадь поперечного сечения 100 мм².
- Сталь оцинкованная
Круг — диаметр 12 мм.
Труба — диаметр 25 мм.
Прямоугольник или уголок — площадь поперечного сечения 75 мм².
- Медь
Круг — диаметр 12 мм.
Труба — диаметр 20 мм.
Прямоугольник или уголок — площадь поперечного сечения 50 мм².
Важно! Категорически запрещено бурить скважины, а затем погружать в них заземлители. При таком способе монтажа сопротивление увеличивается в разы.
Грунт должен плотно облегать металлическую поверхность заземлителя. Красить электроды запрещено!
А как быть, если по расчетам длина каждого из трех электродов превышает 1.5–2 метра? Есть небольшие секреты.
- Электроды забивают не кувалдой, а вибратором, отбойным молотком с насадкой, или перфоратором. Кувалда подойдет для высоты чуть более 1 метра. Это вариант для идеального грунта с наименьшим сопротивлением.
- Совершенно не обязательно устанавливать трехметровую стремянку. Длинные электроды соединяются между собой по мере погружения в грунт. Если вы купили фабричный комплект — заземлители составные, можно набрать из сегментов любую длину.
- Для кустарного изготовления также есть способ забить в землю 4 метровый уголок. Нарезаем электрод на куски по 1.5 метра. Забиваем первый сегмент. Привариваем к нему следующий — забиваем далее. И так до расчетной глубины.
Информация: часто бывает, что заземлитель упирается в монолитное препятствие (например, на глубине 2.5 метра), а расчетная глубина — 3.5 м. В этом случае электрод просто обрезается, а в контуре заземления будет добавлен еще один стержень, для компенсации потерянной длины.
- Если забить стержни на расчетную глубину не получается в принципе — опять же берем количеством. Линейный перерасчет (типа: вместо трех по 4 метра, забиваем шесть по 2 метра длиной) не работает. Количество заземлителей определяется только последующим замером сопротивления растекания тока.
Соединяем электроды проводником. Если арматура стальная — лучше всего подойдет сварка. Медные стержни соединяются болтовой стяжкой, проводник должен иметь сечение не менее 30% от сечения электродов.
После сборки контура, проводим замеры сопротивления растекания тока. Требования к контуру заземления для индивидуального жилья — 10 Ом. Измерение лучше доверить сертифицированным специалистам, у которых имеется соответствующее оборудование. Тем более, что при получении ТУ от энергетиков, вам все равно придется представить систему заземления для измерений. Если сопротивление выше нормы — добавляем электроды и привариваем их к контуру. Пока не получим норму.
Контур заземления внутри объекта
Как правило, это стальная шина, проложенная открытым способом по внутренней поверхности стен, вблизи пола.
В индивидуальных жилых домах монтаж внутреннего контура заземления не проводится. По причине невысокого класса опасности помещения, и небольшого количества электроустановок. Вместо внутреннего контура устанавливается заземляющий щиток, или главная заземляющая шина (ГХШ).
Щиток соединяется либо с внутренним контуром (как на иллюстрации), либо с помощью проводника с внешним контуром заземления. Непосредственно от щитка выполняется разводка проводников защитного заземления по электроустановкам. Часто вместо щитка заземления, может применяться контактная колодка «PE», непосредственно во входном щите квартиры.
Итог
Мы подробно рассмотрели, что такое контур заземления, для чего он нужен, и каким он должен быть согласно ПУЭ. Самостоятельная установка не снижает ответственности: от выполнения требований безопасности зависит ваша жизнь, и жизнь домочадцев.
Источник: ProFazu.ru
Металлический заземлитель — это специальное устройство, которое предназначено для быстрого отвода посторонних токов в землю. Наличие заземлителя позволяет избежать ряда проблем с проводкой и сохранить бытовые приборы во время грозы. Система заземления состоит из нескольких элементов и предназначена для работы в комплексе образуя неразрывную цепь для отвода электричества.
Главные отличия вертикальных и горизонтальных устройств
Бытовой вертикальный заземлитель состоит из комплекса проводников, которые образуют линию отвода электричества от здания в грунт. Устройства расположены на требуемой глубине, в зависимости от высоты и технических параметров здания. Вертикальное расположение в почве позволяет избежать ряда проблем, в частности случайного механического повреждения во время земляных работ на территории. Металлический стержневой заземлитель не требует много пространства для размещения.
В свою очередь горизонтальный заземлитель отличается вариантом размещения в почве. В отличие от вертикального устройство располагается на небольшой глубине вдоль. При этом металлические элементы проводника полностью копируют рельеф местности. Дополнительно установка заземления горизонтального типа осуществляется с учетом расстояния от цоколя. Горизонтальный тип заземлителей обладает множеством электродов, которые необходимы для увеличения скорости отвода тока.
Особенности установки устройств для дома
Каждый комплект заземления устанавливается с учетом технических норм и требований. К примеру, перед установкой специалисты проводят исследование типа кровли, измеряют высоту здания, а также проверяют характеристики прилегающего грунта. При обустройстве в почве не должно присутствовать посторонних металлических элементов, в особенности арматурных штырей. Наличие заземлителя в частном доме позволяет:
— защитить здание от молнии;
— сохранить бытовую технику;
— отвести электричество в почву;
— обезопасить жителей дома;
— увеличить срок службы проводки.
По современным требованиям наличие системы заземления в доме является обязательным. Все особенности громоотвода вносятся в основной проект, который в будущем необходим для регистрации имущества.
Источник: ternus.ru
Что является заземлителем
Заземлитель — конструкция из одного или нескольких металлических токопроводящих элементов (электродов), заглубленная в грунт.
Его задача — обеспечить электрический контакт между заземленным элементом, например, корпусом установки или молниеприемником, и землей, имеющей свойство поглощать электрический заряд. Следовательно, от заземлителя требуется только одно — низкое сопротивление. Его максимально допустимая величина — 30 Ом.
Виды заземлителей
Понятие «сопротивление заземлителя» включает в себя не только резистивность собственно электродов, но и окружающего их грунта.
Если проводимость у последнего низкая, приходится усложнять конструкцию заземлителя.
Есть еще сложности: среда грунта оказывает на электроды корродирующее воздействие, в некоторых случаях металл «вымывается» в результате электролиза.
Все это побуждает разрабатывать самые разные конструкции заземлителей.
Естественные, искусственные заземлители
Естественными заземлителями называют конструкции, у которых отведение электричества в грунт не является основной функцией. Например:
- Фундаменты, сооруженные из железобетона.
- Подземные инженерные сети: трубопроводы, оболочка и броня кабелей.
- Рельсы железной дороги и прочие коммуникации наземной прокладки.
Использование ж/б фундаментов в качестве заземлителей допускается при следующих условиях:
- Влажность грунта — не менее 3%. В сухой почве бетон обладает высоким сопротивлением.
- Отсутствует гидроизоляция (битумное покрытие допускается).
- Монолитная конструкция. Можно использовать и сборные, но для этого необходимо соединить электросваркой арматуру соседних блоков. Также поступают со свайным фундаментом: арматуру свай приваривают к арматуре ростверка.
Применение естественных заземлителей позволяет значительно удешевить устройство заземления.
Если это невозможно, используют заземлители искусственные — специальные конструкции, нацеленные только на обеспечение электроконтакта с высокой проводимостью между заземленным элементом и грунтом.
Искусственный заземлитель, состоящий из нескольких соединенных между собой электродов, называют сложным. Если он смонтирован вокруг объекта, то применяют название «контур заземления».
В основном электроды изготавливают из стали:
- черной (низкоуглеродистой – Ст.0, Ст.3 и пр.);
- нержавеющей;
- черной с покрытием из меди, алюминия или цинка.
Электроды из «черной» стали в расчете на коррозию делают более крупными, но они все равно стоят дешевле нержавеющих или с покрытием. Однако, у них есть важный недостаток: при появлении ржавчины на поверхностном слое его сопротивление возрастает.
Горизонтальные, вертикальные заземлители
Если проводимость поверхностного слоя грунта высока и имеется достаточно свободного места, электроды искусственного заземлителя укладывают горизонтально в неглубоких траншеях. На пахотных землях глубина закладки составляет 1 м, на прочих — 0,5 м.
Достоинство метода: минимальная доля ручного труда.
На каменистых и вечномерзлых грунтах горизонтальная закладка — единственно возможный вариант. Если проводимость поверхностного слоя грунта невысока, что бывает довольно часто, применяют электролитический заземлитель. Это согнутая Г-образно труба с отверстиями в стенке, заполненная минеральной солью.
При растворении солей в грунтовой влаге образуется электролит, что дает двойной эффект:
- повышается проводимость грунта;
- снижается температура замерзания (промерзший грунт обладает высоким сопротивлением).
В засушливый период через выведенную наружу короткую часть в заземлитель наливают воду. В соль добавляют вещества, тормозящие их вымывание весной.
Засыпку периодически обновляют.
В подавляющем большинстве случаев поверхностный грунт обладает рядом недостатков:
- слабая проводимость — из-за низких: плотности и влажности;
- неравномерное растекание тока — из-за низкой и нестабильно распределенной плотности;
- значительное содержание воздуха, способствующего коррозии;
- температурные перепады;
- промерзание.
Плотные и влажные глубинные слои этих недостатков лишены, потому чаще электроды размещают вертикально. Термин «вертикально» условен: проводники могут располагаться под углом до 45 градусов.
Разновидности вертикальных заземлителей
Распространены следующие виды вертикальных заземлителей:
- традиционный;
- модульный;
- гибкий;
- бесконтактный;
- для засушливых регионов.
Традиционный
Самый простой вариант. Отрезки стального проката длиной до 5 м вколачивают в землю кувалдой или специальным электроинструментом.
Для изготовления электродов используются:
- уголок: минимальная толщина полки — 4 мм;
- полоса: минимальная толщина — 4 мм, минимальное сечение — 48 кв. мм;
- труба: минимальная толщина стенки — 3,5 мм;
- прут: минимальный диаметр — 10 мм, оцинкованного — 6 мм.
Минимальное сечение электродов и подводящих шин для заземлителей молниезащиты составляет 160 кв. мм.
Круглые электроды наиболее предпочтительны, поскольку:
- при том же сечении имеют меньшую площадь поверхности, потому меньше ржавеют;
- легче вбиваются в грунт;
- требуют в 1,5 раза меньших затрат стали и обходятся в 1,75 раза дешевле прочих разновидностей.
Модульный (наращиваемый)
Используются круглые стержни, снабженные конструктивными элементами для прочного соединения. По мере погружения в грунт электрод наращивается, что позволяет достигать любой глубины.
Достоинства модульного заземлителя:
- Высокая эффективность, обусловленная значительной глубиной погружения: чтобы обеспечить сопротивление в 2 Ома достаточно 1-го электрода длиной 12 м, тогда как 3-метровых для этого требуется 15 м и более.
- Компактность: заземлитель занимает мало места на поверхности участка.
- Долговечность: модули имеют коррозионноустойчивое медное или цинковое покрытие.
Параметры модулей:
- диаметр: 12 – 25 мм;
- длина: 1,2 – 5 м.
Применяются разные способы соединения секций:
- резьбовыми муфтами;
- резьбовое без муфты (стержни навинчиваются один на другой);
- муфтой без резьбы;
- фрикционный метод: один стержень заклинивается в другом.
При выборе модульного заземлителя внимание обращают на характеристики покрытия:
- толщина;
- адгезия: подразумевается сила сцепления покрытия с основным материалом, препятствующая его соскальзыванию в процессе внедрения в грунт.
Гибкий
Электрод изготовлен в виде тонкостенной трубы из нержавеющей стали (толщина стенки составляет 1 – 2 мм) с находящимся внутри сердечником из полужесткого пластичного материала.
Он хорошо переносит процесс забивания, но при попадании на препятствие в грунте (камень и пр.) изгибается и обходит его. Наконечник делают закругленным, чтобы он лучше соскальзывал с препятствия.
Стандартный диаметр стальной трубы — 15 мм. Диаметр «начинки» из пластичного материала больше, за счет чего она после запрессовывания в трубу удерживает последнюю от смятия.
Другой способ изготовления упругого сердечника — заливка в трубу эпоксидной смолы, какого-нибудь эластомера или полиуретана. При отвердении эти материалы стремятся увеличиться в объеме, чем и обеспечивается требуемый натяг.
Выгоды от использования электродов данного типа:
- возможность обходить твердые включения в грунте;
- уменьшение затрат стали.
Бесконтактный
При конструировании этого заземлителя преследовалась цель исключить контакт металлического электрода со средой грунта, вызывающей электролитическое растворение металла.
Бесконтактный заземлитель сооружается так:
- В грунте бурят скважину.
- Вставляют в горловину скважины трубу из гетинакса или иного изолятора, так чтобы она располагалась выше уровня земли.
- Засыпают в скважину и трубу токопроводящую засыпку.
- Внедряют в засыпку металлический электрод такой длины, чтобы его нижний конец был выше поверхности земли.
- Кладут на засыпку тяжелый диск с отверстием для электрода, компенсирующий усадку засыпки и поддерживающий таким образом ее плотность и хороший контакт с электродом.
Для засушливых регионов
В грунте устраивается железобетонная емкость с люком вверху для заполнения водой. К низу емкости подсоединяют сеть из стальных труб с отверстиями в стенках для истечения воды, выполненными с определенным шагом. Эти трубы покрываются материалом, впитывающим влагу, например, бетоном или цементом.
Марку раствора необходимо подобрать так, чтобы добиться оптимальной скорости фильтрации влаги в грунт. Тогда воду в заземлитель придется заливать реже. Подключение заземляемого элемента осуществляется к арматурному каркасу ж/б емкости.
Проверка цепи между заземлителями и заземленными элементами
Контроль заземления включает следующие этапы:
- Осмотр проводников и соединений на предмет обрыва.
- Замер переходного сопротивления в разъемных соединениях. Максимально допустимое значение — 0,05 Ом.
- Проверка наличия цепи специальными приборами.
Существует несколько их разновидностей:
- Ф4104-М1;
- Р.ЗЗЗ;
- Ф4103-М1;
- МКИ-100;
- М1Ш-101;
- МКР- 200;
- М2Р-300.
Приборы отличаются диапазоном показателей, уровнем помехоустойчивости, областью применения, частотой измерительного тока и прочими параметрами.
Проверка электроцепи заземленный объект – заземлитель осуществляется после:
- монтажа;
- реконструкции;
- ремонта.
Для некоторых электроустановок предписывается проверять наличие цепи с определенной периодичностью (точные сроки указаны в нормативных документах).
От правильности выбора и эксплуатации заземлителя зависит безопасность персонала, работающего с электроустановкой. К настоящему моменту разработаны конструкции для любых условий, эффективно работающие даже в грунтах с самой низкой проводимостью.
Источник: proprovoda.ru