Эскиз расположения заземлителей

Рис. 1:1 – заземляемое оборудование; 2 – заземлительный контур; 3 – стены здания; 4 – горизонтальный заземлитель; 5 – вертикальный заземлитель

Таким образом, мы определили основные конструктивные параметры заземлителя, при которых сопротивление растеканию тока выбранного группового заземлителя (R_гр) не превышает требуемое сопротивление (R_и).

Конструкция естественных заземлителей

Заземлители с использованием железобетонных фундаментов зданий

Все металлические и железобетонные элементы здания должны быть соединены между собой таким образом, чтобы они образовывали непрерывную электрическую цепь. Вертикальная арматура свай должна быть соединена с арматурой ростверка или арматурой фундамента электродуговой сваркой.

В одноэтажных зданиях арматура фундамента должна быть соединена в четырех точках со стальными полосами сечением 4х40 мм, проложенными к внутреннему заземляющему контуру здания. В зданиях, насчитывающих больше одного этажа, непрерывная электрическая цепь между железобетонными колоннами и фундаментами, а также соединение железобетонных колонн с фермами и балками должны создаваться либо путем непосредственной сварки арматуры прилегающих элементов железобетонных конструкций, либо путем приварки к рабочей арматуре каждого элемента закладных деталей с последующим привариванием к ним металлических перемычек.

Закладные детали рекомендуется выполнять в виде металлических равнобоких уголков 63х63х5 длиной 60 мм, а металлические перемычки — в виде арматурных стержней диаметром не менее 6 мм. Приварка закладных деталей к рабочей арматуре колонн, арматурному каркасу стаканов фундаментов или других железобетонных элементов производится ручной дуговой электросваркой.

ВВОД ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ ПРОВОДНИКОВ

В служебно-техническое здание вводы от каждого контура заземляющего устройства следует выполнять:

— от защитного или рабоче-защитного — двумя стальными шинами сечением не менее 50 мм2 (рекомендуется две полосы сечением 4х40 мм каждая), присоединенными к контуру заземляющего устройства в разных местах кратчайшим путем;

— от рабочего и измерительного — силовыми небронированными кабелями с алюминиевой жилой сечением не менее 25 мм2 и 6 мм2 соответственно. Допускается применение кабелей с медными жилами соответствующего сечения.

Все три ввода подаются на главную шину заземления, где соединяются параллельно с помощью болтов и разъединяются (только при помощи инструмента — ГОСТ Р 50571.10-96) лишь на период измерения сопротивления заземляющих контуров.

В качестве главной шины заземления рекомендуется медная шина (полоса) сечением не менее 50 мм² (рекомендуемое сечение-4х40 мм), длиной 1,0 метр. Главная шина заземления должна располагаться вблизи ввода шин (кабелей) от наружного контура заземления, как можно ближе к устройствам ввода и распределения переменного тока и кабелей связи.

Ввод от защитного или рабочее-защитного контура заземляющего устройства в здание до главной шины заземления выполняется полосовой сталью (двумя шинами), изолированными от земли и стен здания асфальтовым или каким-либо другим изолирующим покрытием и водостойким лаком. Соединение каждой стальной полосы с контуром заземления выполняется сваркой.

В местах прохода шин через стены здания они должны быть защищены шлангом из изолирующего материала (резиновая или эбонитовая трубка). Внутри здания шины крепятся к стене через каждые 30 см и подключаются болтовыми соединениями к главной шине заземления.

Вводы кабелей (шин) различного назначения: связи, электроснабжения, кабелей, шин, идущих от заземлителей, должны быть раздельными, но не далее

15 м.

При вводе в здание пересечение кабелей различного назначения и шин (кабелей) заземления не допускается.

При вводе от рабочего и измерительных контуров заземления в здание силовых кабелей с алюминиевыми жилами используется переходная вставка.

При отсутствии у строительно-монтажных организаций оборудования для сварки алюминия разрешается применять следующую технологию соединения: один конец вставки залуживают на расстоянии 90 мм. Затем изготавливают удлиненный алюминиевый наконечник под кабель необходимого сечения. Залуженные полосы и наконечник стягивают тремя болтами и место стыка пропаивают. На месте контура заземления стальную полосу приваривают к соединительной полосе данного контура, а в наконечник вставляют жилы кабеля и

опрессовывают пресс-клещами в 5-6 местах.

По окончании стыкования место стыка стальной полосы и наконечника заливают битумной массой.

3. Расчёт молниезащиты сельскохозяйственных объектов

3.1. ЗОНЫ ЗАЩИТЫ ДВОЙНОГО СТЕРЖНЕВОГО МОЛНИЕОТВОДА

Молниеотвод считается двойным, когда расстояние между стержне­выми молниеприемниками L не превышает предельного значения L_max— В противном случае оба молниеотвода рассматриваются как одиночные.

Конфигурация вертикальных и горизонтальных сечений стандарт­ных зон защиты двойного стержневого молниеотвода (высотой h и расстоянием L между молниеотводами) представлена на рис. 3.1. Построение внешних областей зон двойного молниеотвода (полуконусов с габаритами h_о, r₀) производится по формулам приведенным ниже для одиночных стержневых молниеотводов. Размеры внутренних областей определяются параметрами

h_о и h_с, первый из которых задает макси­мальную высоту зоны непосредственно у молниеотводов, а второй — минимальную высоту зоны по середине между молниеотводами. При расстоянии между молниеотводами L ≤ L_c граница зоны не имеет провеса (h_с = h₀). Для расстояний L _с < L > L_max высота h_с определяется по выражению:

Входящие в него предельные расстояния L_max и L_c вычисляются по эмпирическим формулам, пригодным для молниеотводов высотой до 150 м.

Рис. 3.1. Зона зашиты двойного стержневого молниеотвода

3.2. РАСЧЕТ

Размеры горизонтальных сечений зоны вычисляются по следующим формулам, общим для всех уровней надежности защиты:

вершина конуса зоны защиты

( 3,1)

радиус основания конуса на уровне земли

(3,2)

максимальная полуширина зоны r_х в горизонтальном сечении на высоте h_x

(3,3)

горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого сооружения h_x =8 м. представляет собой круг радиусом

(3,4)

высота зоны провеса

(3,5)

ширина горизонтального сечения в центре между молниеотводами 2r_cx на высоте h_x ≤ h_с

(3,6)

длина горизонтального сечения l_x

на высоте h_x ≥ h_с:

(3,7)

причем при h_x < h_сl_x = L/2=21/2=10,5 м.;

1. 3.3. Расчет заземляющего устройства

2. Т.к. грозовой разряд происходит мгновенно, через молниеотвод проходит импульс электрического тока. Сопротивление заземлителя растеканию импульсного тока меньше, чем для тока промышленной частоты. Эта разница учитывается импульсным коэффициентом .

5. Таблица

6. Приближенное значение импульсных коэффициентов для единичных заземлителей

   Удельное сопротивление грунта , Ом см 104	Импульсные коэффициенты единичных заземлителей
   	для труб длиной 2-3 м	для горизонтального троса длиной, м
   		10	20	30	40
   	0,8	0,9	1,10	1,40	1,70
   3*104	0,6	0,70	0,90	1,00	1,30
   5*104	0,4	0,70	0,70	0,80	0,90
   105	0,35	0,40	0,60	0,70	0,80

8. Сопротивление растеканию импульсного тока находят по формуле

10. (3,8)

Для нахождения расчетного импульсного сопротивления всего заземлителя используем формулу 2.3:

(3,9)

где R_i.тр – сопротивление растеканию импульсного тока трубы, Ом;

R_{i пол} – сопротивление растеканию импульсного тока полосы, Ом;

n – количество труб;

— коэффициент, характеризующий порядок расположения заземлителей. Обычно п = (0,7…0,85).

Для нахождения сопротивления растеканию импульсного тока трубы R_i.тр и полосы R_{i пол} используют формулы 2.4, 2.5 :

(3,10)

Количество вертикальных электродов

Коэффициент кратности примем равным 1.

а = 1 ·3 = 3 м

длина полосы

l_г = 1,05·3·22 = 69 м.

сопротивление растекания полосы

(3,11)

где — импульсный коэффициент, характеризующий особенности импульсного режима тока молнии;

l – длина трубы, полосы, см;

d – диаметр трубы, см;

L – расстоян. от поверхности земли до середины трубы, стержня полосы, см;

b – ширина полосы, см.

расчетаем сопротивление групповое по формуле (2,15)

6,7 < 10 Ом.

Расчетное импульсное сопротивление (R) должно быть не более 10 Ом.

Контур защитного заземления. Схема, фото, пояснения

Контур защитного заземления. Схема, фото, пояснения Skip to content

Информация для электрика

Информация и практические навыки для электрика

Контуром заземления называют находящееся в земле соединение горизонтальных и вертикальных заземлителей (электродов).

Совокупность помещённых в грунт электродов и заземляющего провода, который соединяет данный контур и главную заземляющую шину (ГЗШ) являет собой заземляющее устройство (ЗУ). Важнейшей характеристикой ЗУ является переходное сопротивление (металлосвязь) и сопротивление контура растеканию токов в земле.

От качества выполненных работ зависит заземление каждой розетки в доме и надёжность молниезащиты.

Расчет контура

Сопротивление контура заземления зависит от:

•  параметров заземлителей: длины, площади контакта, количества электродов, расстояния между ними;
•  длины соединяющих заземлители проводников;
•  удельного сопротивления грунтов;
•  влажности почвы;
•  солёности грунта;
•  температуры времени года;

Чтобы правильно выполнить все расчеты, необходимо иметь инженерное образование, и разобрать множество формул.

Заземление зданий, контур заземления здания, проект заземления

Цвет провода заземления — желтый с салатовой полосой. Каждый, кто самостоятельно монтировал хоть раз проводку, задавался вопросом: «А зачем, собственно, он нужен?». Так ли важно усложнять конструкцию и нести лишние расходы? С какой целью делается заземление зданий? А если оно, заземление, действительно необходимо, то как смонтировать эту систему правильно, чтобы она выполняла свои функции?

Для чего нужно заземление зданий

Наши далекие предки сталкивались только с проявлениями атмосферного электричества. Но уже тогда люди знали, насколько опасными могут быть разряды молнии и называли их «гневом богов». Раскопки археологов показали, что уже в те далекие времена люди понимали некоторые принципы действия атмосферного электричества и пытались создавать примитивные системы защиты.  Эти находки представляли собой длинные медные прутья, возвышающиеся над зданиями, противоположным концом погруженные в грунт.

Однако с развитием человеческого общества, технологий, электричество прочно вошло в наш быт. И тут же остро встал вопрос о защите человека от поражающих факторов электрического тока, но на этот раз не атмосферного, а «домашнего», сгенерированного машинами, построенными самим же человеком. Решение оказалось лежащим на поверхности.

Действительно, заземление зданий — практически точная копия конструкции громоотвода. Из опасной зоны ток отводится в землю с помощью фидера — металлического стержня, проволоки, кабеля.

С помощью заземления защищают электрические агрегаты, домашние сети, бытовую и промышленную технику. В случаях, когда на объектах электроснабжения случается пожар, насосы пожарных автомобилей и даже ручные стволы (брандспойты), которыми пожарные бойцы тушат пожар, должны быть заземлены с помощью специальных устройств.

Принцип действия системы заземления

Принцип действия системы заземления чрезвычайно прост. В чем состоит поражающая (разрушающая) сила электрического тока? Все начинается с того, что в одном месте при создании особых условий, накапливается очень большое количество отрицательно заряженных частиц — электронов. Но так как все в природе стремится к равновесию, то этот избыток частиц устремляется туда, где их недостаточно. Звучит не очень пугающе, но когда поток электронов мчится к земле от наэлектризованных облаков, они, эти крошечные частицы, умудряются нагревать слои атмосферы до миллиона градусов по Цельсию.

Изобретатели научились пускать этот поток в мирное русло — по электрическим проводам. Проходя через проволоку, электроны заставляют её нагреваться и иногда от перегрева она, проволока, начинает ярко светиться. Поток электронов создает и электромагнитное поле, приводящее в движение роторы мощных моторов.

Но машины иногда выходят из строя и поток электронов, прокладывают свой путь через любой предмет, проводящий электрический ток, иногда подобным проводником становится и тело человека. Таким образом, заземление зданий предназначено для предоставления заряженным частицам, электронам, образно говоря, альтернативного пути — более удобной, с меньшим сопротивлением, дороги к выходу. В результате, большая часть электронов проходит по защитному контуру заземления и уменьшает силу тока, направленного на человеческое тело.

Установка и правильный расчет заземления, молниезащиты — необходимое условие безопасности проживающих в доме.

Заземление зданий. Требования

Если расчет заземления частного дома, как и решение о необходимости его монтажа, полностью лежит на совести владельца, то о производственных зданиях и помещениях, многоквартирных жилых домах этого не скажешь. Так, согласно существующим правилам устройства электроустановок, наличие и характеристики системы заземления зависят не только от напряжения, под которым работают машины, но также и от микроклимата внутри конкретных помещений здания.

Расчет заземления электрооборудования производится на стадии проектирования. Согласно ГОСТ 12.1.030-81, в помещениях, где пользуются переменным током с напряжением 380 В и выше или постоянным более 440 В, устройство заземления или зануления обязательно во всех случаях. При напряжении от 42 В до 380 В переменного тока или от 110 В до 440 В постоянного тока заземление устраивается в случае, если работа в помещении сопряжена с условиями повышенной опасности или особо опасными по ГОСТ 12.1.013-78.

Обязательному заземлению подлежат и электроустановки, расположенные под открытым небом.

Машины, работающие от электрической сети с напряжением, менее указанных величин, должны быть заземлены только в помещениях с большой влажностью или на производствах, где есть опасность образования газовоздушных или газопылевых взрывоопасных смесей.

Расчет системы заземления

Методика сводится к расчету количества стержней, необходимых для достижения заданных параметров заземления. Для того чтобы сделать подобный расчет, необходимо знать сопротивление одного стержня. Это сопротивление можно измерить или рассчитать.

Замер производится методом, показанным на рисунке ниже.

Сопротивление стержня определяют по формуле R = U / I, где:

• U — напряжение, измеренное вольтметром, В;
• I — сила тока, измеренная амперметром, А.

Расчет заземления можно сделать и без замеров, для этого можно воспользоваться достаточно сложной формулой, но универсальной для любых вертикальных заземлителей.

Для расчета с помощью этой формулы необходимы следующие исходные данные:

• ρ-экв — эквивалентное удельное сопротивление почвы, Ом×м;
• L — длина стержня, м;
• d — диаметр стержня, м;
• Т — расстояние от поверхности грунта до середины заземлителя (геометрическая середина стержня), м.

Таблица 1. Эквивалентное удельное сопротивление почвы – значения, нормированные для известных видов почв.

Грунт	Эквивалентное удельное сопротивление, Ом×м			Климатический коэфициент
	При влажности грунта 10-12%	Возможные границы колебания значений	Рекомендовано для расчетов	Ψ1	Ψ2	Ψ3
торф чернозем садовая земля глина суглинок мергель, известняк супесчаный песчаный	20 200 40 40 100 250 300 700	— 9 — 53 30 — 60 8 — 70 40 — 150 200 — 300 150 — 400 400 — 2500	20 30 50 60 100 250 300 500	1,4 — — 1,6 2,0 — 2,0 2,4	1,1 1,32 1,3 1,3 1,5 — 1,5 1,56	1,0 1,2 1,2 1,2 1,4 — 1,4 1,2

В таблице: Ψ₁— очень влажный грунт, Ψ₂ – грунт средней влажности, Ψ₃ – сухой грунт.

После того, как стало известно сопротивление одного вертикального стержня, можно рассчитать их необходимое количество, без учета сопротивления горизонтального заземления:

где:

• Rн — нормируемое сопротивление растеканию тока заземляющих устройств, Ом;
• Ψ — сезонный климатический коэффициент сопротивления грунта, для средней полосы Российской Федерации, может приниматься как 1,7.

Таблица 2. Наибольшее допустимое значение сопротивления заземляющих устройств (согласно ПТЭЭП), в формуле выше обозначено как Rн.

Характеристика электроустановки	Удельное сопротивление грунта ρ, Ом·м	Сопротивление заземляющего устройства, Ом
Искусственный заземлитель к которому присоединяется нейтрали генераторов и трансформаторов, а также повторные заземлители нулевого провода (в том числе во вводах помещения) в сетях с заземленной нейтралью на напряжение, В:
660/380	до 100	15
	свыше 100	0.5 х ρ
380/220	до 100	30
	свыше 100	0.3 х ρ
220/127	до 100	60
	свыше 100	0.6 х ρ

Так как удельное сопротивление грунта зависит от его влажности, для стабильности сопротивления заземлителя и уменьшения на него влияния климатических условий, заземлитель размещают на глубине не менее 0.7 м.

Заглубление горизонтального заземлителя можно найти по формуле:

где:

• Т – расстояние от поверхности земли до геометрической середины заземлителя, м.;
• L – длина заземлителя, м;
• t — минимальное заглубление заземлителя (глубина траншеи), принимается равным 0.7 м.

Сопротивление растекания тока для горизонтального заземлителя:

где:

• L_г, b – длина и ширина заземлителя;
• Ψ – коэффициент сезонности горизонтального заземлителя;
• η_г – коэффициент спроса горизонтальных заземлителей (таблица 3).

Длину самого горизонтального заземлителя найдем исходя из количества заземлителей:

 — в ряд; — по контуру,

где а – расстояние между заземляющими стержнями.

Определим сопротивление вертикального заземлителя с учетом сопротивления растеканию тока горизонтальных заземлителей:

Полное количество вертикальных заземлителей определяется по формуле:

где η_в – коэффициент спроса вертикальных заземлителей (таблица).

Таблица 3. Коэффициент использования заземлителей.

Коэффициент использования показывает как влияют друг на друга токи растекания с одиночных заземлителей при различном расположении последних. При соединении параллельно, токи растекания одиночных заземлителей оказывают взаимное влияние друг на друга, поэтому чем ближе расположены друг к другу заземляющие стержни тем общее сопротивление заземляющего контура больше.

Полученное при расчете число заземлителей округляется до ближайшего большего

Пример расчета

Расчет заземления электрооборудования. Пример — частный дом, используется однофазная электрическая сеть, требуемое сопротивление растеканию не выше 4 Ом. Место расположения — черноземье: эквивалентное удельное сопротивление грунта равно 50 Ом м. Для оборудования системы заземления используются стальные трубы длиной 160 см, диаметром 32 мм.

Расчет одного заземлителя:

Зная сопротивление растеканию, одного заземлителя, нетрудно рассчитать необходимое их количество:

Ответ: 11 заземлителей.

Советы

Сухой грунт — плохой проводник электрического тока, поэтому на песчаных почвах чем глубже забиты заземляющие стержни, тем лучше.

Находясь постоянно во влажной почве, конструкция из тонкого металла очень быстро разрушится в результате коррозии и перестанет выполнять возложенные на нее функции. Поэтому, во влажных грунтах, заземляющие стержни должны быть выполнены из достаточно толстых прокатных материалов.

На фото: заземляющий контур здания выполнен из стальной полосы.

Отличным заземлением может послужить водоносная скважина, если обсадочная труба выполнена из металла.

Если крыша дома выполнена из металлочерепицы (профнастила), ее в обязательном порядке заземляют. Подобная конструкция будет прекрасной молниезащитой здания.

Готовый молниеотвод можно получить, заземлив металлическую мачту телевизионной антенны, если таковая имеется.

Заземление зданий промышленных объектов

Расчет заземления электроподстанции просто необходим, на её территории находится большое количество оборудования, работающего с большим напряжением. Поэтому, практически все оборудование подстанции (трансформаторы, электрические щиты, железобетонные и железные опоры машин, муфты кабелей, кожухи кабельных каналов и размыкателей) заземляется в обязательном порядке.

Сопротивление растекания тока на рассматриваемых объектах не должно превышать 0,5 Ома. Для достижения заданной цифры при устройстве оборудования подстанций по максимуму пользуются естественными заземлителями, такими как трубопроводы подземных кабельных каналов, металлическими опорами электропередач и поддерживают их тросами.

Сопротивление подобных систем рассчитывается по формуле:

где:

• R тр — сопротивление троса одной опоры ЛЭП, Ом;
• R оп — сопротивление растеканию тока самой опоры, Ом.

Заземление зданий цехов промышленного предприятия производится в зависимости от наличия и количества установленного в нем оборудования. Сам алгоритм расчета ничем не отличается от рассмотренного выше примера. По рассматриваемой схеме производится и расчет заземления электрических кабелей.

Произвести необходимые расчеты и составить полный пакет документации по заземлению здания Вам помогут квалифицированные специалисты нашей компании.

Как заказать услугу?

Заказать услугу, рассчитать стоимость работ или уточнить дополнительную информацию вы можете:

оставив заявку на сайте, через форму обратной связи «Заказать звонок»,

позвонив нам по контактному телефону 8 (495) 669 31 74 

или же написать нам на почту: [email protected]

Будем рады ответить на все интересующие вопросы!

Как технологически правильно устроить контур заземления по схеме

Если в оборудовании повреждена изоляция, то части, которые не должны проводить электрический ток, могут оказаться под действием напряжения. Прикасаясь по привычке к ручкам, кожуху или корпусу, пользователь получает удар током, и становится проводником его в землю. Сила тока в 0,1 А смертельно опасна для человека. Так как сопротивление тела колеблется в пределах от сотен до тысяч Ом, то приборы с маленьким напряжением становятся угрозой.

Действенной мерой защиты от электрических травм является заземление. Это устройство представляет собой продуманное соединение одной из частей установки с землей, которое делается с помощью элементов и проводников заземления. Они собираются в группы и закладываются в грунт. Основным правилом защитных устройств является то, что сопротивление заземления во много раз меньше этого показателя человеческого тела.

Чтобы определить максимально возможное сопротивление защитного заземления нужно просуммировать напряжение техники и замыкающих земельных токов. Кроме того, следует определиться с наличием изолированного или заземленного нейтрального проводника и другими важными технологическими особенностями, которые установлены в правилах ПУЭ.

Наружный заземляющий контур

Схема заземляющего устройства состоит из наружных естественных или искусственных элементов, проложенных в земле и собранных в общий контур. В устройство защиты входят и внутренние сети проводников на стенах, которые присоединяются к наружному контуру.

Элементы из металла, проложенные в земле, обеспечивают большую площадь соприкосновения с грунтом и имеют малое сопротивление. В качестве наружных элементов широко используют находящиеся в земле металлические трубчатые магистрали. Не подключают к заземлению трубопроводы взрывчатых и легковоспламеняющихся веществ.

Детали обсадных труб, металлического каркаса в железобетонных конструкциях домов, нулевые провода воздушной электропроводки с напряжением 1000 В с повторным заземлением успешно применяют в качестве элементов наружной защиты. Все случайные металлические элементы обязательно подсоединяются в двух местах к защитному контуру.

Все узлы соединяются сваркой, длина шва определяется в зависимости от сечения проводника. Если невозможно сварить детали, тогда применяют хомуты со стороны места входа магистрали в строение. Сварочные соединения обрабатывают битумом для защиты от преждевременной коррозии.

Обязательно заземляют:

• корпуса и кожухи электрических установок, агрегатов и их приводов, конструкционные каркасы распределительных щитов управления, шкафов и щитков;
• корпуса и конструкции из металла кабельных муфт, железные обмотки проводов и кабелей, металлические трубы для прокладки проводки;
• трансформаторные вторичные обмотки.

Не защищают заземлением:

• конструкции опорных изоляторов проводки;
• приборы, помещенные на заземленных платформах, так как на них предусматривается необработанное место для контакта с плоскостью;
• корпуса приборов измерения и контроля, которые стоят в наборных щитках или шкафах.

Если нет подходящих естественных элементов заземления, контур наружной защиты выполняют из искусственно подобранных в соответствии с ПУЭ. По типу они бывают горизонтальными, заглубленными и вертикальными.

Горизонтальными элементами служат полосы стали толщиной более 4 мм и шириной не менее 10 мм, которые прокладываются в горизонтальном направлении в земле и связывают вертикальные стержни.

Горизонтальные и заглубленные варианты являются родственными по конструкции, они закладываются на дно ямы при установке опор электропередач. Заземление изготавливается по проекту монтажной организацией в мастерских. Материалом служит стальная полоса или круглая арматура.

Вертикальное заземление представляет собой забитые в грунт трубы или металлический прокат и стальную арматуру.

Монтаж контура наружного заземления выполняется по специальным схемам и в соответствии с ПУЭ. Все подготовительные работы в виде пробивки отверстий, установке закладных деталей, рытье траншей, осуществляется на первом этапе работ.

От чего зависит величина сопротивления заземления:

• разновидности грунта на участке, его структуры и состояния;
• глубины прокладки электродов;
• свойств материалов и сечения электродов.

Свойства грунта определяются его способностью сопротивляться растеканию электрического тока в толще земли. Для контура считается лучше, если этот показатель меньше.

Заземление рабочее и защитное устройство

Защитное устройство спасает человека от удара электричеством, а включенные в сеть бытовые приборы от поломки при пробое напряжения на корпус. Рабочее заземляющее устройство организовывает защиту и нормальное функционирование электрических приборов. Рабочее заземление постоянного действия применяется только для промысленного электрического оборудования, а бытовые приборы заземляются через ноль розетки. Но некоторые бытовые агрегаты следует наглухо защитить заземлением:

1. стиральная машина с большой собственной электроемкостью, работающая во влажных условиях, пробивает на корпус и «щиплет» руку;
2. на микроволновых печах сзади стоит специальная клемма для дополнительного заземления, так как в ней установлен источник сверхвысоких частот. Если в розетке недостаточный контакт, то прибор может выдавать неучтенные волны на опасном для здоровья уровне;
3. варочные поверхности электрической духовки и индукционной печи, в которых внутренняя проводка работает при критических состояниях и ток иногда пробивает на корпус;
4. настольный компьютер стационарного вида утечку электричества дает большую. Корпусные плавающие потенциалы приводят к замедлению работы и снижению производительности, и заземление крепят за любой подходящий винт на задней панели.

В некоторых случаях нельзя рассчитывать только на одно заземление, так как грунт не относится к линейным проводникам электричества. Его сопротивление определяется рабочим напряжением и площади контакта с элементом контура. Если разнести два контура на расстояние друг от друга на 1,2– 1,5 метра, то площадь соприкосновения эффективно увеличивается в сто раз. Нельзя увеличивать расстояние разноса больше указанного размера, это повлечет разрыв потенциального поля, и площадь сразу сокращается.

Нельзя заземляющие проводники выводить в наружное пространство и подключать их к неподготовленным площадкам контакта. Любой металл обладает своим потенциалом и при влажных наружных условиях начинается коррозия и разрушение. Наличие смазки на контакте помогает только в сухих условиях. Если коррозия пойдет под оболочку проводника, то в критической ситуации проводник моментально отгорит и контур не защитит человека от поражения.

Если электрические установки подключать в последовательном порядке и подсоединять не один заземляющий проводник на шину, а несколько, то авария на одном приборе потянет за собой и остальные. Они не смогут работать производительно, так как будут несовместимы в электромагнитном плане.

Для устройства контура идеально подходят влажные глины, суглинки и торфяные грунты. Практически невозможно установить защитную конструкцию в каменистой земле и скальных породах.

Работы по изготовлению и монтажу контура

Если в доме и на участке нет заземления, устраивают такую конструкцию на вводе в жилище, что является повторным заземлением. Чаще всего подключение электричества от городской линии электропередач в дом идет по воздуху, и устройство вторичного заземления требуется по правилам ПУЭ.

На первом этапе выбирают месторасположения, размеры и форма контура. Устанавливают его недалеко от ввода, а по форме контур бывает треугольный, прямоугольный или в виде линии, который состоит из любого числа вертикальных штырей, собранных стальной полосой.

На чем заострить внимание:

• при устройстве горизонтальных контуров глубина ям не должна быть меньше 0,5– 0,8 м;
• глубина закладки вертикальных металлических профилей с учетом траншеи составляет не менее 3,5– 3,8 м;
• на выбор длины вертикальных элементов влияет тип почвы, глубина замерзания земли, относительная влажность грунта;
• для эффективности контура увеличение его в диаметре не так важно, гораздо лучше добавить его длину;
• расстояние между вертикальными элементами должно быть не менее длины одного из них. Если принять это расстояние меньше, то производительность контура снижается.

Земляные подготовительные работы

Для разметки устанавливают колышки с натянутой бечевкой и разметку выполняют штыком лопаты. Землю по разметке выкапывают на глубину траншеи по ширине 30 см. Для нижнего слоя подсыпают мягкий грунт слоем 25 см в виде чернозема без мусора и каменных добавлений, который непосредственно будет контактировать с элементами заземления. Иногда используют привозной грунт с добавлением торфа или перегноя. Во время обратной засыпки после устройства контура грунт периодически послойно уплотняют.

Устройство контура

В углах траншеи забивают вертикальные штыри, которые предварительно оставляют над уровнем земли на 30 см, что нужно для удобства выполнения сварочных работ. После этого приваривают горизонтальные полосы с запасом длины на концах. Полосовую сталь нельзя натягивать, она должна располагаться свободно.

К выполнению сварки предъявляются особые требования. Все длины швов регламентированы в нормативных справочниках в зависимости от различного сочетания полос, кругляка и квадрата между собой. Обычно для однотипного профиля длина шва принимается 100 мм, а разнотипные элементы привариваются с созданием наибольшей площади соприкосновения и обваривают все места соединения.

После окончания сварочного соединения все места сварки окрашивают краской или обмазывают битумом. Для вертикальных стержней контура и горизонтальных элементов не допускается наличие краски на протяжении всей поверхности.

Далее равномерно забивают всю сваренную конструкцию в грунт (осаживают). Для облегчения места входа в землю поливают водой. Ударные нагрузки на места сварки проверяют неоднократно прочность конструкции. Предварительное затачивание концов вертикальных швов болгаркой или точильным кругом очень облегчит забивание.

Для подключения контура к вводу и к распределительному ящику используют полосу металла, которую жестко фиксируют на указанных конструкциях.

Как измерить заземление

После изготовления контура удостоверяются в его надежности, для чего измеряют сопротивление растеканию электрического тока в земле и сопротивление сваренного металлического контура. Для этого в настоящее время существуют разнообразные электронные приборы. Пользуются и старыми советскими надежными устройствами. Бытовой тестер для этого подойдет мало, так как земля не является линейным проводником тока.

Беру напрокат или одалживают электронный современный прибор или старый советский ручной мегомметр индукционного способа действия. Проверить сопротивление контура не удастся ручным прибором, но при тщательно и правильно выполненном сварном соединении оно десятилетиями находится в норме.

Сопротивление растекания проверяют голыми зачищенными электродами, которые погружают в землю на глубину до одного метра на расстоянии полутора метров друг от друга. При этом выдерживают полярность меггера, контур защиты должен выдерживать молниевый удар. Но разрушительная сила такого природного катастрофического явления приравнивается к взрыву и заземление от него может не спасти.

Поэтому для измерения сопротивления текучести крутят ручку меггера и определяют показания на шкале. Пользоваться в этом случае сетевым напряжением, миллиамперметром и резистором очень опасно.

Собственник дома, самостоятельно выполнивший устройство заземления, не может полноценно оценить его качество просто визуальным осмотром и иногда требуется пригласить специалиста, владеющего профессиональными приемами и знаниями. Это может быть работник электротехнической службы любого крупного предприятия.

Все нормативные документы предъявляют требования по омическому сопротивлению в зависимости от многочисленных факторов. Ими учитываются эксплуатационные условия, климат, действующие напряжения электрических приборов, особенности электроснабжения и схема подключения. И в зависимости от этого формируется максимально допустимый предел сопротивления почвы текучести тока, который варьируется в очень большом диапазоне.

Исходя из опытных замеров, в соответствии с нормативными схемами, допустимый показатель для частного дома составляет 4 Ома. Это вполне реальная цифра, которая поможет защитить человека от поражения током. Уменьшение показателя будет более благоприятно для повышения эффективности защиты электроприборов в жилище.

Паспорт заземляющего устройства: содержание и правила заполнения

Необходимость составить паспорт заземляющего устройства обусловлена законодательно. Согласно нормативным данным ПТЭЭП, паспорт заземляющего контура содержит:

• основные технические характеристики устройства;
• данные о произведенных проверках надлежащего эксплуатационного состояния системы заземления.

Стандартизация наличия такого документа аргументирована его основной задачей.

Для чего нужен паспорт

В паспорте заземляющего комплекта фиксируются данные об особенностях монтажа защитного заземления электроустановок, ориентированные под структурные характеристики разного типа объектов.

Существует несколько типов систем заземления и технологий его производства. Выбор оптимального варианта осуществляется исходя из анализа различных аспектов (удельное сопротивление разного вида грунтов, климатические изменения сопротивления грунта и т. п.). Используя паспортные данные, специалист сможет подобрать максимально подходящий заземляющий комплект под конкретную схему.

Правильно и четко составленная документация по защитному оборудованию играет важную роль для нормального функционирования электрической системы объекта. Все вписанные в документ протоколы проверок, примеры произведенных испытаний и другие дополнительные исследовательские материалы служат документальным подтверждением надежной работы защитной системы заземления.

При возникновении некоторых спорных вопросов специализированным органам контроля можно беспроблемно предоставить все зафиксированные данные.

к содержанию ↑

Паспорт на заземление: какие сведения содержит

В документе отображается не только разного рода техническая и расчетно-исследовательская информация о контуре заземления, а и дополнения — это все схемы заземления.

Стандартное структурное содержание паспорта:

1. Обложка.
2. Технические параметры устройства.
3. Значительное количество таблиц. Вносятся следующие табличные данные:
   • Материалы о визуальной проверке (данные о коррозии, дефектах и предположения по вариантам устранения неполадок).
   • Результаты всех осмотров.
   • Описание проведенных ремонтных работ.
   • Данные, которые отображены в специальных протоколах и актах. Документы о проведении измерений или испытаний отдельно прилагаются к паспорту.
4. Дополнительные сведения:
   • Данные о возможной связи с аналогичными заземляющими устройствами или различными коммуникациями.
   • Дата ввода заземляющего оборудования в эксплуатацию.
   • Все основные параметры устройства.
   • Сопротивление растекания тока заземлителя.
   • Сопротивление грунта и металлосвязи.

Прописываются дополнительные сведения, если есть необходимость в их фиксировании — это не общеобязательно.

к содержанию ↑

Форма паспорта заземляющего устройства

Существует стандартизация форм внесения данных для различной технической документации. Для заземляющего устройства законодательно закреплена форма 24.

Указывается дата начала эксплуатации и тип электроустановки. Конкретизировано описываются технические характеристики системы заземления:

• данные о материале заземляющих электродов;
• количество, размер и конфигурация электродов заземлителя;
• отображаются данные о залегании соединительных полос.

Ознакомиться с принципом заполнения такого технического документа можно по примеру. Содержание и вид бланка паспорта защитного заземления можно видоизменять, но основная информация должна быть отображена (обложка, технические характеристики, чертеж).

к содержанию ↑

Принцип внесения результатов проверки

Осмотр заземления специалистом должен проводиться 1 раз в полгода. Очень важно отображать результат каждой проверки в таблице. Основной момент, на который обращается внимание при проведении такого осмотра, — стойкость заземлителей к коррозии.

На местах соединения электроустановки с заземляющим устройством не должно быть никаких обрывов. Проверяется контакт всех элементов цепи. Может потребоваться вскрыть грунт для измерения электрического сопротивления устройства и для осмотра состояния заземляющей цепи. Результаты заносятся в соответствующую таблицу. Периодичность подобного осмотра — не реже одного раза в 12 лет.

При обнаружении определенных неисправностей с заземляющим оборудованием специалистами будет начата работа по их устранению. На этом этапе часто применяется переносное заземление.

к содержанию ↑

Паспорт для переносной модели

Посредством переносной модели заземления реализуется безопасность производства электромонтажных или ремонтных работ на выключенном электрическом оборудовании. Все подобные устройства соответствуют ГОСТу.

Законодательно утверждено требование по оформлению паспорта на такие аппараты. Структура технического документа переносной модели очень похожа с аналогичным документом электрического оборудования.

Стандартизация паспортных данных переносной модели заземления:

• технические параметры и характеристики устройства;
• данные о приемке изделия;
• разрешения на его эксплуатацию;
• гарантии производителя устройства;
• условия его хранения;
• меры безопасности во время работы с ним.

При правильном устройстве такая переносная модель заземляющего оборудования — основное средство защиты во время работ с электроустановками в цепях без постоянных ЗУ (до 1кВ).

Вся техническая документация по защите электрифицируемого объекта составляется с учетом профильных норм и правил. Ответственный подход к проектированию, электромонтажу заземления и надлежащему документальному фиксированию результатов таких работ послужит гарантией максимального уровня безопасности для элементов электрической сети и ее пользователей.

Паспорт заземляющего устройства (ЗУ) | энергетик

Пример составления паспорта заземляющего устройство и схемы заземляющего устройства :

 Вернутся назад:  к   перечню документов НТД  или  энергетику ОЭХ (НТД)

1. Обложка паспорта (шапка).
2. Расчет заземления.
3. Схема ЗУ.
4. Акт освидетельствования скрытых работ.
5. Пример протокола испытания сопротивлений заземлителей и заземляющих устройств.

ООО (ИП) _________     ПАСПОРТ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА     Электроснабжения ИП ____________________ по адресу:  ________________________________ __________________________________________ _____________ 2015 г.

Расчет контуров заземления

1. Расчет заземляющего устройства разработан на основании технического задания и в соответствии технических условий (ТУ) от __.__.2015 г. № 00-00000П/00-000.
2. Рабочие чертежи разработаны в соответствии с действующими нормами, правилами и стандартами.
3. Технические решения. Принятые в рабочих чертежах, соответствуют требованиям ПУЭ, «Инструкции по устройству защитных заземлений зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» СО 153-34.21.122-2003, РД 34.21.122-87.
4. Климатические условия:

• Грунт – суглинок пластичный;
• Коррозионная активность грунтов по отношению к стали меньше 50 Ом м.

5. Материал заземлителей:
   • Вертикальных – сталь круг Ø 20 мм., L = 2 м., кол. 8 шт.
   • Горизонтальных – полоса стальная 4х40 мм., L = 2х8 м., L_общ.= 16 м.
   • Глубина прокладки – 0,5 м.
6. Способ соединения – сварка, ручная электродуговая, с последующей засыпкой устройства грунтом. Токоотводы для предохранения от коррозии окрасить черной эмалью ПФ-115 ГОСТ 6465-76 за 2 раза.
7. Сопротивление растеканию одиночного заземлителя определяется по формуле:

R = C ρ /N L, где

ρ– удельное сопротивление грунта;

L – длина протяженного электрода;

С – безразмерный коэф., зависящий от формы заземлителя и условий его заглубления (0,5 – 0,8 во I климатической зоне);

Cv – сезонный климатический коэф., вертикального заземлителя = 8;

Cg — сезонный климатический коэф., горизонтального  заземлителя = 4,5;

N – число электродов.

Необходимое число электродов рассчитывается по формуле:

N = Rв/Rз, где

Rв – сопротивление растеканию одного заземлителя;

Rз – необходимое сопротивление заземлителя по норме.

Нормируемое сопротивление при U = 380 В, не более 4 Ом.

Коэф., использования вертикального заземлителя = 0,62;

Коэф., использования горизонтального заземлителя = 0,4.

                           Расчет сопротивления:

 где:

Эквивалентное удельное сопротивление, Ом²м = 45;

Сопротивление одиночного вертикального заземлителя, Ом = 20,22;

Коэф., заземления при R_уд.экв. менее 100 Ом²м = 1;

Сопротивление растеканию горизонтального заземлителя, Ом = 48,43;

Сопротивление растеканию искусственного заземлителя, Ом = 4,36;

Полное сопротивление заземлителей:

R = (R_i х r_a/ r_a – R_i) η         ((4 х 20,22) / (20,22 – 4)) х 0,62 = 3,09 Ом.

 Предварительный расчет сопротивления ЗУ — R ≈ 3,09 Ом., что соответствует ПУЭ.

8. Решение о пригодности заземляющего устройства к эксплуатации может быть принято только после подтверждения:

• Акт освидетельствования скрытых работ по монтажу заземляющего устройства.
• Протокол проверки сопротивления заземляющего устройства. 

9. Схема заземляющего устройства.

Схема заземляющего устройства:

Образец составления акта скрытых работ:

    Общего бланка по составлению акта скрытых работ нету, но существуют требования которые обязательно нужно указать:

1. Название документа
2. Название работ или объекта
3. Месторасположение
4. Дата составления
5. Состав комиссии (ФИО, должность)
6. Название организации или исполнителя
7. Название скрытых работ
8. Название проектной организации
9. Номера чертежей и дата их составления
10. Название используемых материалов при выполнении работ с указанием сертификатов качества
11. Отклонения от проектно-сметной документации, кем и когда согласованы
12. Дата начала и завершения работ
13. Решение комиссии
14. Подписи членов комиссии

После заполнения, один экземпляр акта отправляется заказчику, а второй соответственно исполнителю.

Пример протокола испытания ЗУ:

 Право на испытания заземляющего устройства имеет только: специализированная организация, имеющая в своем составе электротехническую лабораторию с правом выполнения испытаний и измерений в электроустановках.

Как сделать контур заземления — делаем заземляющее устройство

Контур заземления — это устройство, которое предназначено для того, чтобы заземлить различные части электрооборудования. Заземляющее устройство крайне важно для безопасности жильцов. Часто при покупке дачного участка или при строительстве коттеджа у владельца возникают проблемы с установкой ЗУ. Однако в реальности ничего сложного здесь нет.

Условия работы контура

Грунт для контура

На эффективность работы контура сильно влияют такие факторы, как свойства грунта, качество, количество и глубина залегания электродов. Поэтому перед тем,как сделать контур заземления, надо определить качество грунта.

ЗУ прекрасно работает в торфяных почвах, сырой глине и суглинке. А вот в скалистых и каменных породах он не функционирует.

Подготовка

Как устроен контур заземления Материалы для контура заземления Для установки контура заземления потребуется:

• стальной уголок или электроды;
• стальная полоса.

Необходимо вырыть рядом с вводным щитом дома траншею в виде треугольника со сторонами по 3 метра каждая. Ширина и глубина канавы должна быть в среднем полметра. Заземление должно обязательно располагаться ниже точки промерзания грунта, иначе оно перестает работать. Вершина треугольника должна быть обращена к дому.

Установка контура

Установка контура заземления

Стальные уголки будут служить вертикальными заземлителями в конструкции.

Длина такого уголка должна быть около 3 метров. Один из его концов надо предварительно заточить. По трем вершинам проделанной треугольной траншеи надо вбить уголки. (Заточка необходима для облегчения работы).

Траншея для ЗУ Теперь осталось только приварить к ним по периметру стальную полосу, и контур готов. Но это только само заземляющее устройство. Для того чтобы оно заработало, его надо еще соединить с силовым щитком дома. Поэтому от вершины треугольника до силового щита надо вырыть дополнительную траншею. По этой канавке при помощи стальной полосы надо произвести соединение контура со щитком. Траншея засыпается грунтом.

Сопротивление заземления должно быть не выше 4 Ом. Измерить его можно при помощи Ом — метра. Часто для большей эффективности делают два контура, которые потом соединяют в один и так же подводят к щитку.

Заключительные детали

Размеры контура

Вместо стальных уголков можно использовать также специальные стержни, предназначенные специально для оформления контуров. При выборе угловой и листовой стали важно обратить внимание на площадь ее поперечного сечения. Она должна быть более 150 кв. мм. Стальная труба должна иметь диаметр выше 32 мм.

Подключение к щитку

Заземляющий электрод, вне зависимости от материала, из которого он сделан, не должен быть менее 2 метров в длину. При этом на поверхности электрода не должно быть никаких покрытий. Обычная краска может сделать электрод непригодным для контура.

Для электродов чаще всего применяются стальные стержни и уголки. Однако, в некоторых случаях, допустимо использование меди и стали в медном покрытии.

Контур заземления необходим для защиты от удара током. Хотя полностью он, конечно, не гарантирует безопасности жильцов. Для того чтобы усилить действие ЗУ, можно увеличить количество заземляющих электродов, вбив дополнительно еще 2-3 уголка.

Контур заземления в фундаменте В частных домах можно установить контур в фундаменте. Как правило, при правильной проектировке дома контур заземления делается именно там, а потом через арматуру выводится к распределительному щитку. Однако если ЗУ не было спланировано заранее, то его можно сделать даже в огороде. При этом работать поблизости будет совершенно безопасно. В случае внезапного попадания тока заряд моментально рассеется в земле. Хорошее место для контура и подпол.

Для полной безопасности желательно установить также УЗО. Это устройства защитного отключения.