способы монтажа, устройство, общие требования

Системы электропередач в большей части зданий выполнены по старому образцу — без заземления. Современные бытовые приборы, работающие без заземляющего контура, могут выйти из строя в случае возникновения каких-либо неисправностей. Владельцы домов, как правило, самостоятельно осуществляют установку заземления в доме, обеспечивая тем самым электробезопасность.

Предназначение заземления

Основная задача заземления — снижение до нуля напряжения сети в случае возникновения утечки тока. Причиной этого может быть прикосновение к токоведущим частям, повреждение изоляции проводки. Дополнительной функцией заземления является создание и поддержание оптимальных условий для работы бытовых электрических приборов.

Некоторые устройства требуют не только установки розетки с заземлением, но и непосредственного подключения к заземляющей шине. С этой целью применяются специальные зажимы.

К примеру, на корпусе микроволновых печей располагается специальная клемма для заземления. При отсутствии заземления прикосновение к микроволновке может повлечь несильный, но неприятный удар током. Устраняется это только посредством установки защитного заземления. Аналогичная ситуация с большинством других бытовых приборов.

Установка заземления в частном доме является не менее важной процедурой, особенно если здание — деревянное. Имеющийся заземляющий контур позволяет защитить постройки от удара молнии и провоцируемого им пожара. Особенно важно это в сельской местности, где дома могут быстро выгореть за короткий срок. Одновременно с заземлением чаще всего обустраивают молниеотвод.

Правила обустройства заземления

При несоответствии естественных заземляющих элементов предъявляемым требованиям используются искусственные системы заземления. Естественными элементами могут быть расположенные в земле водопроводные стальные трубы, металлические конструкции зданий, артезианские скважины и многие другие.

В качестве естественных заземлителей запрещено использовать нефтепроводы, газопроводы и бензопроводы.

Оптимальный материал для установки переносного заземления своими руками — металлический уголок 50 х 50 миллиметров длиной 3 метра. Для установки таких элементов выкапывается траншея глубиной 0,7 метра, при этом над дном должно оставаться порядка 10 сантиметров отрезков. К выступающей части приваривают стальной прут диаметром 10-16 миллиметров или стальную полосу.

Сопротивление заземляющего контура в электрических установках до 1000 вольт должно составлять 4 Ом, не более. Сопротивление для установок более 1000 вольт не должно превышать 0,5 Ом.

Виды заземления и особенности

Выделяют шесть систем заземления, однако в частных домах используются только две: TN-C-S и TT. Большей популярностью пользуется первый тип, поскольку в нем устроена глухозаземленная нейтраль. Проведение нейтрали N и шины PE осуществляется одним проводом PEN до входа в здание, после чего заземление разводится на несколько отдельных веток.

Защитные функции в такой схеме осуществляются электрическими автоматами, при этом отсутствует необходимость в установке устройств защитного отключения. У такой схемы имеется свой недостаток: при повреждении проводника PEN на расстоянии между домом и подстанцией появляется фазовое напряжение на шине заземления в доме. Отключить напряжение невозможно никакой защитой, в связи с чем необходим монтаж механической защиты проводника PEN и резервного заземления на расстоянии каждые 200 метров.

Электрические сети в небольших городах и селах не соответствуют необходимым требованиям, в связи с чем используют схему TT. Оптимальный вариант применения данной схемы — для отдельных построек с грунтовым полом, поскольку имеется определенный риск прикосновения разом к грунту и заземлению, что опасно при использовании схемы TN-C-S.

Отличие заключается в том, что «земля» используется в качестве щита от индивидуального заземления, а не от подстанции. Такая система обладает большей устойчивостью к повреждениям проводника и требует установки специального устройства защитного отключения. По этой причине такая схема именуется резервной.

Установка заземления

Устройства заземления классифицируются на два типа, которые отличаются по свойствам и способу монтажа. Первый вид представлен штыревой модульной конструкцией с несколькими электродами, второй создается из металлопроката. Основными отличиями разновидностей являются углубленные детали, в то время как проводники и надземная часть полностью аналогичны.

Приобретенные в торговой сети наборы для заземления обладают определенными преимуществами:

• Комплектующие разработаны специалистами в соответствии со всеми стандартами и требованиями и изготовлены на заводском оборудовании;
• Практически не нужны земляные и сварочные работы;
• Можно углубиться на значительную глубину в землю с сохранением минимального сопротивления всего устройства.

Основным недостатком является слишком высокая стоимость

Набор, приобретенный в торговой сети, имеет свои преимущества:

• Продается комплектом, элементы набора разработаны специалистами с соблюдением всех требований правил, изготовлены на заводском оборудовании.
• Не требуются сварочные работы, и почти не нужны земляные работы.
• Дает возможность углубиться в землю на значительную глубину с получением малого сопротивления всего устройства заземления.

Из недостатков заводского исполнения можно отметить высокую стоимость набора.

Инструменты и материалы

Для изготовления самодельного заземлителя обязательно должен использоваться оцинкованный металлопрокат — труба, уголок или пруток.

Готовые заземлители выполнены из резных омедненных штырей, соединенных латунными муфтами. Соединение штыря и провода заземления выполнено при помощи зажима из нержавеющей стали и специальной пасты. Окрашивать или смазывать заземлители нельзя.

При выборе сечения проката учитывается воздействие коррозии, в результате которого сечение понижается. Минимальные сечения проката:

• Для оцинкованного прутка — 6 мм;
• Для прямоугольного проката — 48 мм²;
• Для металлического прутка — 10 мм.

Штыри соединяются между собой уголком, полосой или проволокой. С их помощью заземление подводится до электрического щита. Для соединяющего проката размеры составляют:

• Диаметр прутка — 5 мм;
• Размер прямоугольного профиля — 24 мм².

Сечение провода фазы должно быть больше сечения заземляющего провода в помещении. К подобным проводникам предъявляются определенные требования, затрагивающие диаметр жил:

• Алюминиевый без изоляции — 6 мм;
• Медный без изоляции — 4 мм;
• Медный изолированный — 1,5 мм;
• Алюминиевый изолированный — 2,5 мм.

Проводники заземления соединяются при помощи заземляющих шин, изготовленных из электротехнической бронзы. Все детали щита согласно схеме TT крепятся к стенке ящика.

Установка заземлений на ВЛ самодельного типа осуществляется при помощи кувалды, которой заземлитель вбивается в землю. Вбивание заводских деталей происходит при помощи отбойного молотка. В обоих способах установки заземления желательно использовать стремянку. Ручная сварка используется для сваривания проката из черного металла.

Земляные работы

Существует определенный порядок установки заземления. Первым этапом являются земляные работы. Заземлители размещаются на расстоянии 1 метра от фундамента здания. Минимальное расстояние между штырями составляет 1,2 метра. Оптимальный вариант — использовать штыри длиной 3 метра и создавать из них треугольник с трехметровыми сторонами.

После выкапывается траншея глубиной 0,8 метра.Оптимальная ширина траншеи — 0,7 метра: ее достаточно для удобной сварки проводников.

Подготовка электродов

Заострение электрода осуществляется при помощи болгарки. Если используется бывший в употреблении металлопрокат, то он очищается от коррозии и старого покрытия. Штыри заводского производства оснащаются острыми головками, которые накручиваются и промазываются в месте соединения специальной пастой.

Углубление электродов

Заглубление электродов в землю осуществляется посредством их забивания кувалдой. Для облегчения работы лучше использовать подмостья или стремянку. Если металл электродов слишком мягкий, то удары наносятся через специальные деревянные брусья. До конца забивать штыри не нужно: над землей должно оставаться порядка 10-20 сантиметров, которые используются для соединения с контуром.

Забивание заводских электродов осуществляется отбойным молотком. После того как штырь будет углублен, на него навинчивается муфта и дополнительный заземлитель. Процесс повторяется несколько раз до достижения требуемой глубины.

Соединение электродов

Между собой штыри объединяются полосой 40х4 миллиметра. Прокат из черного металла сваривается, поскольку болты быстро коррозируют, что приводит к повышению сопротивления общего контура. Сварочные швы должны быть высокого качества.

От собранного контура заземление проводится полосой к дому и крепится к фундаменту. Провод от щита подключается к болту, приваренному к краю полосы.

Крепежный хомут устанавливается на последний электрод, после чего закрепляется провод. Герметизация зажима осуществляется специальной лентой.

Засыпка траншеи

Засыпать траншею заземления лучше всего однородной плотной почвой.

Приобретенные в магазине устройства заземления с одним штырем комплектуются пластмассовыми колодцами, позволяющими осуществлять ревизию.

Проведение заземления в щит

Установка распределительного щита осуществляется на стену здания, причем место монтажа должно быть защищено от влажности. Кабели проводятся через стену с использованием специальных трубных гильз. Подключение провода к установленной на корпусе щита шине проводится при помощи болтового соединения.

После установки заземление проверяется мультиметром. Количество электродов увеличивается при сопротивлении, превышающем 4 Ом. Провода заземления в желтой изоляции подключаются к соответствующему разъему шины заземления. При подключении различных устройств — светильников, розеток открытой установки с заземлением и прочих — желтые провода также подсоединяются к соответствующим клеммам. К примеру, на розетках подобная клемма располагается в центре. Наиболее безопасными считаются розетки скрытой установки с заземлением — они используются для подключения холодильников, газовых плит и прочих бытовых приборов.

крепление полосы заземления к стене

Крепление и соединение стальной полосы из горячеоцинкованной стали размером: 20х3, 20х4, 25х3, 25х4, 30х3, 30х4, 40х4, 40х5, 45х4, 45х5 мм — на держателях проводника ДП-45ГЦ, ( Альбом технических решений А18-01 «Узлы крепления стальной оцинкованной полосы шириной от 20 до 40 мм, толщиной от 3 до 7 мм к стенам, цоколям, перекрытиям, парапетам зданий и сооружений» в PDF, в DWG)

Крепление и соединение стальной полосы из горячеоцинкованной стали размером: 40х4, 40х5, 50х4, 50х5 мм — на держателях проводника ДП-50ГЦ  ( Альбом технических решений А18-02 «Узлы крепления стальной оцинкованной полосы шириной от 40 до 50 мм, толщиной  от 3 до 7 мм к стенам, цоколям, перекрытиям,  парапетам зданий и сооружений» в PDF, в DWG )

Крепление и соединение стальной полосы из горячеоцинкованной стали размером: 50х4, 50х5, 50х6, 60х4, 60х5, 60х6 мм мм — на

держателях проводника ДП-60ГЦ, (См. узлы крепления, Альбом технических решений А18-03 «Узлы крепления стальной оцинкованной полосы шириной от 50 до 60 мм, толщиной  от 3 до 7 мм к стенам, цоколям, перекрытиям,  парапетам зданий и сооружений»  в PDF, в DWG)

Крепление и соединение стальной полосы из горячеоцинкованной стали 20х3, 20х4, 25х3, 25х4, 30х3, 30х4, 40х4, 40х5, 45х4, 45х5 мм и круга 8-10 мм — на держателях проводника ДПУ-30ГЦ, ДПУ-4ГЦ (См. узлы крепления ДПУ-30ГЦ и ДПУ-4ГЦ)

Указанные держатели проводника предназначены для установки  как снаружи, так и внутри помещений.  Цинковое покрытие средней толщиной 55 мкм методом горячего оцинкования по ГОСТ 9.307-89 надежно защищает изделия от коррозии, а крепежные изделия выполнены из нержавеющей стали А2 или А4 (соответствует маркам стали AISI 304 или AISI 316 соответственно, марка стали А4 устанавливается по требованию Заказчика) согласно ГОСТ ISO 3506-1—2014;

Для установки изделий (смотрите узлы крепления) необходимо разметить стену с шагом 1 метр и просверлить отверстия диаметром 12 мм и глубиной 45 мм, продуть их сжатым воздухом, установить забивной анкер (обозначение — ДП-45ГЦ-01) и закрепить опорную скобу держателя проводника, затем установить нижнюю пластину, полосу, верхнюю пластину и затянуть болты).

Смотрите также: крепление полосы заземления к сэндвич-панели

Разработчик, правообладатель и производитель: ООО «Элмашпром» (ELMAST®), 603104, Россия, Нижний Новгород, ул.Нартова,6 

Контур заземления: устройство и схема монтажа

В случае внезапного нарушения изоляции проводника в каком-либо электроприборе его поверхность неожиданно может оказаться под напряжением. Прикоснувшись к нему, можно получить удар током. Поэтому основной защитой от поражения электричеством может являться только контур заземления. Это система, которая снимает напряжение с корпуса электроприбора и отводит ток за пределы здания.

Устройство контура заземления

Заземляющий контур — это защитное устройство, состоящее из нескольких металлических электродов, вертикально забитых в грунт на определенную глубину. Они соединены между собой горизонтальным заземлителем, который изготавливается из стальной полосы и с помощью сварки крепится к верхней части электродов. Собранный таким образом контур при помощи специального кабеля или стальной полосы соединяется с внутренней схемой заземления дома, которая выводится на наружную сторону стены здания.

Все металлические элементы внешнего заземления, находящегося в земле, охватывают определенную площадь соприкосновения с грунтом, который позволяет быстро рассредоточить электрический ток по всему контуру, обозначенному электродами.

Принцип действия защитной цепи

Правильно собранные в одну цепь заземляющие элементы защищают человека от внезапного удара током, а бытовые электроприборы — от поломки в случае пробоя напряжения на их корпус.

Это происходит таким образом. Во время короткого замыкания или утечки тока на обшивку прибора, с него снимается напряжение и через проводник отводится в грунт на заземляющее устройство. Поэтому, чтобы схема контура заземления работала четко, она выполняется строго по требованиям ГОСТа, где специально предусмотрены нормативы внешнего сопротивления всей цепи заземления с учетом таких факторов, как:

1. Вид почвы и его влажность.
2. Уровень подпочвенных вод.
3. Количество электродов, их размер и расположение в контурном заземлении.
4. Глубина погружения электродов.
5. Материал электродов и линейных заземлителей, соединяющих их между собой, и внутренним заземлением здания.

По геометрической форме вертикальные электроды, в соответствии с нормативами СНиП, должны забиваться в землю на определенную глубину, с одинаковым расстоянием друг от друга, и представлять собой равнобедренный треугольник.

Расчет профиля схемы

Для правильного функционирования системы защиты желательно произвести расчет ее сопротивления. Для этого нужно учитывать следующее:

1. Количество и параметры заземляющих электродов: длину, контактную площадь соприкосновения с землей и расстояние между собой.
2. Общую линейную длину горизонтальных заземлителей, соединяющих электроды и внутренний контур в доме.
3. Удельное сопротивление грунта.
4. Влажность грунта и его соленость.
5. Время года (температуру почвы).

Но как показывает практический опыт, ни одна расчетная методика полностью не учитывает приведенные факторы, а просто используется типичный образец конструкции ранее спроектированного и уже смонтированного контура.

Например, то, что является заземляющим контуром в частных домах, — это простая одноконтурная схема, собранная из трех вертикальных арматурных стержней, металлических уголков или труб, которые соединяются между собой полосой из стали.

Разновидности токоотводящих приспособлений

Наружный контур из искусственных элементов заземления подбирается согласно правилам ПУЭ. В нем четко дано определение основных видов контурных систем, которые могут быть:

1. Традиционными заземляющими конструкциями.
2. Глубинными модулями
3. Наружными заземляющими системами.

Следует подробнее остановиться на каждой из них.

Традиционные конструкции

Такое контурное заземление собирается из одного горизонтального металлического электрода и трех вертикальных стержней. Горизонтальный (линейный) электрод представляет собой металлическую полосу, а забитые вертикально в землю стержни делаются из толстой арматуры. Эти элементы должны иметь определенную, заранее рассчитанную для данной местности и здания длину.

К недостаткам традиционного заземления можно отнести:

1. Сложность монтажа.
2. Сильная коррозия. Большинство элементов контура собирается из непокрашенного черного металла, который из-за лучшего контакта с землей нельзя красить.
3. Влияние температурных перепадов и переменчивой влажности на верхнюю часть устройства.

Глубинные модули

Эта система заземляющего устройства изготавливается в заводских условиях и практически не имеет тех недостатков, которые существуют у традиционного заземления.

К достоинству глубинной модульной системы относится:

1. Точность и качество всех элементов контура.
2. Длительная эксплуатация.
3. Благодаря тому, что электроды устанавливаются на большую глубину, погодные условия практически не влияют на работу заземления.
4. Отсутствие необходимости частого обслуживания контура.
5. Простота расчет сопротивления.
6. Несложный монтаж заземления.

После монтажа контура необходимо проверить все соединительные стыки заземления, а также его работу. Если монтаж произведен точно по расчетам сотрудников специализированной и лицензированной лаборатории, которые производили замер и расчет контурного сопротивления, модуль будет безупречно работать на протяжении долгих лет.

Наружное обустройство

Применяется для заземления трансформаторных подстанций и состоит из вертикальных и горизонтальных электродов. Заземляющий контур собирается из 4 стальных полос шириной 40−50 мм и толщиной 8−10 мм на расстоянии не ближе 1 м от стены строения.

Полосы укладываются на дно траншеи глубиной 500 — 700 мм от поверхности земли. При монтаже используется заранее приготовленный рабочий чертеж, который проектируется под определенное электрооборудование.

Кроме этого, горизонтальное заземление может быть смонтировано в котловане под фундаментом здания и опорами воздушных линий электропередач.

Также для наружного заземления электрооборудования могут использоваться естественные заземлители в виде металлических трубопроводов, обсадных труб, металлических и ж/б сооружений и других токопроводящих конструкций, тесно связанных с грунтом. К заземлителям можно отнести и оболочки свинцовых кабелей, а также нулевой рабочий провод, имеющий повторный заземлитель.

К контурному заземлению не подключаются только трубопроводы со взрывчатыми и легковоспламеняющимися веществами.

Монтаж заземляемого профиля

В соответствии с пунктом 1.7.111 ПУЭ практически все электроды, независимо от того, как они расположены в заземляемом контуре (горизонтально или вертикально), должны быть медными, оцинкованными или стальными. При этом их поверхность для лучшего отведения напряжения ни в коем разе нельзя покрывать краской или другими покрытиями.

Монтаж должен производиться по заранее подготовленным схемам, соответствующим ПУЭ. А работы по подготовке к монтажу заземляющего устройства, к которым относится рытье траншей, пробивка или бурение отверстий под электроды, установка закладных деталей в заливаемый бетоном фундамент, осуществляется на начальном этапе заземления.

Конструктивные параметры

Установка защитного заземления не является сложной. Кроме того, его можно довольно быстро сделать своими силами. Для этого следует просто приготовить:

1. Для вертикальных электродов — трубы или уголки с толщиной стенок не меньше 4 мм или металлические стержни диаметром от 14 мм.
2. Для вертикального заземления — стальную полосу с поперечным сечением 100х4 мм.
3. Для подвода заземления к дому — жесткий кабель сечением от 10 мм² (можно полосу сечением 30х2.5 мм).
4. Из инструментов понадобится лопата, большая кувалда, болгарка и сварочный аппарат.

Площадь заземления зависит от модели выбранного контура. Он может быть смонтирован по периметру всего здания, подсоединен к какой-либо подземной коммуникации, но самой распространенной схемой установки заземления является треугольная модель контура.

Полный комплект всех заземляющих элементов можно заказать в специализированных мастерских, где налажено производство медных электродов. Такие комплекты, имея небольшую стоимость, отличаются надежностью и долговечностью.

Порядок установки

При сборке элементов контура следует использовать только материалы, которые являются хорошими проводниками электротока. Сам монтаж защитной системы заземления производится таким образом:

1. В пределах 3−5 м от здания раскапывается площадка глубиной в пределах 500 мм и площадью примерно 2х2 м. После этого от выкопанной площадки, на той же глубине, к дому копается траншея. Она должна подходить к точке выхода внутреннего контура из стены дома.
2. На выкопанной площадке размечается равнобедренный треугольник, вершины которого должны располагаться на расстоянии 1−1.5 м друг от друга.
3. В размеченные точки при помощи кувалды забиваются металлические стержни (электроды). Для облегчения работы концы желательно заострить болгаркой.
4. Используя сварку, забитые в землю электроды соединяют между собой стальной полосой. После этого на ближней стороне полученного контура приваривается болт для крепления кабеля, идущего от расположенного в доме электрощита. Вместо кабеля можно уложить в траншею стальную полосу, которая приваривается к смонтированному заземлению, а болт приваривается уже на конце полосы выведенной на стену дома.
5. Все сварные соединения (швы) должны быть очищены от шлака, прогрунтованы и покрашены, иначе в земле под действием сырости они быстро разрушатся.
6. Выведенную из земли полосу желательно покрасить чередующимися полосками зеленого и желтого цвета.
7. Также перед засыпанием траншеи рекомендуется измерить сопротивление смонтированного заземления специальными приборами. Если оно будет недостаточным, следует забить дополнительный электрод и соединить его сваркой с основной заземляющей конструкцией. Сопротивление всей системы должно быть в пределах 4 Ом.
8. Траншея должна засыпаться чистым грунтом без остатков строительного мусора.
9. В расположенном в доме электрощите нужно установить дополнительную шину — РЕ (если она отсутствует) и соединить ее проводником с выводом от смонтированного заземляющего конура.
10. Все находящиеся в доме электроприборы соединить с шиной РЕ.

Правила устройства энергоустановок (ПУЭ)

Монтаж защитного заземления рекомендуется производить с учетом норм контура заземления ПУЭ, что обеспечит надежную защиту электроприборов и людей от поражения током.

Нормативы ПУЭ — это собирательная группа специализированных правовых актов, которые были утверждены Министерством энергетики еще при Советском Союзе. Данные ПУЭ описывают правила правильной закладки электропроводки в промышленных помещениях, жилых здания, частных домах и других объектах, а также разъясняют подключение различного электрооборудования и принцип их устройств.

ПУЭ содержат в себе требования по прокладке коммуникаций к электроустановкам, узлам, определенным энергосистемам и их отдельным элементам.

Проверка системы

Проверка сварных швов производится визуальным осмотром. Затяжка гаек проверяется при помощи гаечного ключа. Для замера сопротивления лучше пригласить специалиста из специализированной электролаборатории.

Но проверить сопротивление можно и собственными силами. Для этого берется переносная розетка и подключается одним проводом к фазе, а другим — к заземлению. После этого в розетку подключается какой-либо мощный электроприбор.

Практически контур считается правильным, если подключенный к фазе и заземлению прибор, мощность которого должна составлять 2 кВт, будет работать исправно, даже если напряжение в этом промежутке понизится в пределах 10 В.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Монтаж заземляющих устройств / Справка / Energoboard

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

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

Глубина заложения верха вертикальных заземлителей должна быть 0,5—0,6 м от уровня планировочной отметки земли и выступать от дна траншеи на 0,1—0,2 м. Расстояние между электродами 2,5—3 м. Горизонтальные заземлители и соединительные полосы между вертикальными заземлителями укладывают в траншеи глубиной 0,6—0,7 м от уровня планировочной отметки земли.

Все соединения в цепях заземлителей выполняют сваркой внахлестку, и места сварки покрывают битумом во избежание коррозии. Траншею роют обычно шириной 500 и глубиной 700 мм. Устройство внешнего заземляющего контура и прокладку внутренней заземляющей сети производят по рабочим чертежам проекта электроустановки.

В местах пересечения заземляющих проводников с кабелями, трубопроводами, железнодорожными путями, а также в других местах, где возможны механические повреждения, проводники защищают трубами, угловой сталью и т. п. У мест вводов подземной заземляющей проводки в здание на стены наносят опознавательные знаки с указанием расстояния до заземляющих проводников. Вводы в здание заземляющих проводников выполняют не менее чем в двух местах.

После монтажа заземлителей составляют акт на скрытые работы и на чертежах указывают привязки заземляющих устройств к стационарным ориентирам. Проложенные в земле заземлители и заземляющие проводники не окрашивают, так как окраска привела бы к повышению сопротивления. Траншеи засыпают грунтом, не содержащим камней и строительного мусора, и трамбуют.

Заземляющие магистральные проводники прокладывают по стенам на расстоянии 5—10 мм от поверхностей на высоте 400—600 мм от уровня пола. Расстояние между точками крепления 600—1000 мм. В сухих помещениях и при отсутствии химически активной среды допускается прокладка заземляющих проводников вплотную к стене. В каналах эти проводники должны прокладываться на расстоянии не менее 50 мм от съемного покрытия. Заземляющие полосы к стенам крепят дюбелями, которые пристреливают строительно-монтажным пистолетом либо непосредственно к стене, либо через промежуточные детали (рис. 1). Так же широко применяют закладные детали, к которым приваривают полосы заземления.

 

В сырых и особо сырых помещениях и в помещениях с едкими парами заземляющие проводники приваривают к опорам, закрепленным дюбелями-гвоздями. Для создания зазора между заземляющим проводником и основанием в сырых помещениях и помещениях с агрессивной средой используют штампованный держатель из полосовой стали шириной 25—30 и толщиной 4 мм, а также кронштейн для прокладки круглых заземляющих проводников 12—19 мм.

Заземляющие проводники прокладывают открыто. Они должны быть доступны для наблюдения, за исключением труб электропроводки, оболочек кабелей и некоторых других естественных проводников. Проходы заземляющих проводников сквозь стены и перекрытия осуществляются через открытые отверстия, стальные трубы или обоймы. В местах пересечения температурных швов здания устанавливают компенсаторы.
Соединение заземляющих проводников из круглой стали и присоединение к заземлителям осуществляют сваркой. Длина нахлестки при сварке должна быть равна двойной ширине полосы для прямоугольных полос или шести диаметрам для круглой стали. К трубопроводам заземляющие проводники присоединяют хомутами. При наличии на трубах задвижек или болтовых фланцевых соединений выполняют обходные перемычки (рис. 2, а — е).

 

Части электроустановок, подлежащие заземлению, присоединяют к заземляющим магистралям отдельными ответвлениями. Стальные заземляющие проводники присоединяют к металлоконструкциям сваркой, к оборудованию — под заземляющий болт или, где возможно, сваркой. Заземляющие проводники присоединяют к металлическим оболочкам кабелей медными проводниками с креплением проволочным бандажом и пайкой. Места присоединений под болт предварительно зачищают стальной щеткой до блеска. Вместо зачистки удобно применять царапающие заземляющие шайбы.

В наружных установках, а также в сырых помещениях с едкими парами или газами места болтовых присоединений защищают смазкой (рекомендуется морская АМС), во внутренних установках покрывают нейтральным вазелином или глифталевым лаком.

Монтаж заземления распределительных устройств.

Каждая подстанция и распределительное устройство должны иметь надежное, т. е. с небольшим сопротивлением (не более 4 Ом) заземление.

Сопротивление заземляющего устройства зависит: от проводимости почвы (во влажной почве меньше, чем в сухой) ; количества и взаимного расположения заземлителей; типа элементов, на которых выполнено заземляющее устройство (трубы, угловая сталь, стержни, полосы), и глубины их заложения.

Вокруг подстанции обычно делают общий заземляющий контур, к которому приваривают заземляющие проводники внутренней части подстанции. Отдельные элементы электрооборудования присоединяют к заземляющим проводникам параллельно, а не последовательно, иначе при обрыве заземляющего проводника часть оборудования может оказаться незаземленной.

В распределительных устройствах заземляют все элементы электрооборудования и металлические конструкции:

• фланцы опорных и проходных изоляторов
• фланцы линейных выводов
• баки трансформаторов и выключателей
• опорные конструкции
• цоколи или плиты предохранителей, резисторов и других аппаратов.

Электрооборудование, установленное на изолирующих опорах, заземляют присоединением ответвления от магистрали заземления к заземляющему или крепящему болту аппарата или изолятора. При этом контактную поверхность зачищают до блеска и смазывают тонким слоем вазелина.

При установке изоляторов и аппаратов на стальном основании ответвление заземления приваривают к стальной конструкции (основанию). Отдельно заземлять оборудование не требуется, необходимо только создать надежный контакт между оборудованием и конструкцией, зачистив до металлического блеска и смазав вазелином контактные поверхности.

При монтаже разъединителей заземляют раму, плиту привода и опорного подшипника, корпус сигнальных контактов. Если разъединители и приводы смонтированы на металлических конструкциях, заземляющие проводники приваривают к ним. Места установки изоляторов на металлических конструкциях зачищают до блеска и смазывают техническим вазелином.

Предохранители на б—10 кВ заземляют присоединением заземляющего проводника к фланцам опорных изоляторов, раме или металлической конструкции, на которой предохранители установлены. Разрядники надежно заземляют через чугунное основание (цоколь) или выходной зажим счетчика срабатывания, присоединяя заземляющий проводник к заземляющему болту основания каждой фазы непосредственно или через счетчик срабатывания.

При монтаже измерительных трансформаторов заземляют бак (цоколь) трансформатора напряжения или корпус (цоколь) трансформатора тока. Кроме того, заземляют нулевую точку обмотки ВН трансформатора напряжения, присоединяя медный гибкий провод к заземляющему болту на корпусе трансформатора. Нулевую точку или фазный провод обмотки НН также крепят к заземляющему болту или заземляют на сборке зажимов. Закороченный (неиспользованный) зажим обмотки присоединяют к заземляющему болту трансформатора тока медным проводом.

Реакторы при горизонтальном расположении фаз заземляют присоединением заземляющих проводов к заземляющим болтам изоляторов, а при вертикальном расположении фаз — присоединением только к опорным изоляторам нижней фазы. Заземляющие провода не должны образовывать вокруг реакторов замкнутых контуров во избежание их перегрева.

Заземления отдельных аппаратов распределительных устройств показаны на рис. 3, а, б, в.

 

Высоковольтные выключатели и приводы к ним заземляют присоединением заземляющего проводника к заземляющему болту на крышке бака или раме выключателя, а также на корпусе привода. При установке выключателя или привода на стальной конструкции заземляющий проводник приваривают к ней.

Заземляемыми элементами силового трансформатора являются кожух, обе направляющие, нейтраль обмотки НН при глухом заземлении и пробивной предохранитель обмотки НН с изолированной нейтралью. Заземляющий проводник присоединяют к заземляющему болту на баке или корпусе трансформатора непосредственно или через гибкую вставку при необходимости выкатки трансформатора. Пробивной предохранитель заземляют через установочную скобу на баке трансформатора.

Металлические части щитов и пультов, изолированные от частей, находящихся под напряжением, соединяют с заземляющими проводниками. Фундаментную раму приваривают к магистрали заземления не менее чем в двух точках. Каждую панель присоединяют к каркасу в двух- трех точках. Так же заземляют камеры сборных распределительных устройств КРУ и КСО, комплектные трансформаторные подстанции КТП и т. д. Кроме того, заземляющий проводник приваривают к рамам дверей и сетчатых ограждений.

Для присоединения временных переносных заземлений при ремонтных работах на заземляющих шинах устанавливают планки или барашки, зачищенные до металлического блеска и смазанные вазелином. Места для наложения переносного заземления на шинах РУ оставляют неокрашенными.

Рассмотренные вопросы

1. Из каких операций состоит монтаж заземляющих устройств?
2. Почему отдельные элементы электрооборудования присоединяют к заземляющим проводникам параллельно, а не последовательно?
3. Как заземляют отдельные элементы электрооборудования РУ?

 

Системы заземления / контур заземления

В разделе «Системы заземления» представлены комплектующие для выполнения модульно-штыревой системы заземления. Стержни заземления последовательно монтируются в грунт перфоратором и стыкуются между собой соединительными муфтами. Наконечник заземления, удароприемная головка и насадка для перфоратора являются необходимыми комплектующими для выполнения монтажа электродов заземления. Зажимы заземления необходимы для соединения штырей заземления с горизонтальными проводниками. Изоляционная лента и токопроводящая паста сохраняют эффективность заземлителя в течение всего срока службы устройства – до 50 лет.

Система заземления представляет собой совокупность соединенных между собой проводящих частей, имеющих непосредственный электрический контакт с грунтом. Система заземления обеспечивает стекание токов различной природы в землю.

Заземление выполняет различные функции, такие как:

• Защита людей от поражения электрическим током;
• Функциональное заземление различных электроприборов;
• Молниезащитное заземление.

В качестве заземлителей используются как естественные элементы конструкций зданий (фундаменты, металлические трубы, и прочие проводники электрического тока), так и специально смонтированные в грунт проводники электрического тока – искусственные заземлители.

В свою очередь искусственные заземлители представляют собой проложенные металлические проводники для стекания токов в грунт.

Современная модульно-штыревая система заземления состоит из сборных элементов и позволяет монтировать в грунт вертикальные электроды глубиной от 3 до 30 метров. Это возможно благодаря стержням заземления, которые стыкуются между собой при помощи соединительных муфт.

Штыри заземления являются стойкими к коррозионным воздействиям окружающей среды благодаря:

• Омедненному покрытию;
• Оцинкованному покрытию;
• Выполнению из нержавеющей стали.

Соединительные муфты накручиваются на стержни заземления и надежно соединяют их между собой.

Зажимы заземления необходимы для соединения стержней заземления с горизонтальнымпроводником, например, с полосой.

Муфты и зажимы изготавливаются в различных вариантах, а именно:

• Из латуни;
• Из оцинкованной стали;
• Из нержавеющей стали.

Прочие комплектующие также являются неотъемлемой частью системы заземления. В частности, колодец заземления позволяет иметь доступ к заземлителю для проведения измерений сопротивления заземления, а изоляционная лента защищает место болтового соединения штырей заземления и горизонтального проводника, проложенного в грунте.

 

Конструкция и монтаж заземляющей шины

Важнейшим условием безопасности эксплуатации любых электрических цепей является наличие надёжной системы заземления, включающей в себя ряд специальных элементов. Одной из таких составляющих и является главная заземляющая шина (ГЗШ), монтируемая на планке вводного устройства подключаемого к линии объекта.

Назначение

Помимо ГЗШ в состав заземляющей системы входит комплект медных соединительных жил, а также специальная конструкция из металлических профилей или арматуры, называемая контуром заземления. Последний вкапывается в землю неподалёку от строения на глубину, обеспечивающую надёжный контакт металла с грунтом.

Основное назначение шины заземления – создать на вводе в сооружение особую зону, имеющую нулевой потенциал по отношению к земле. Кроме того, ГЗШ предназначается для подключения частей электрооборудования, эксплуатируемого в границах данного объекта и нуждающихся в заземлении.

В большинстве случаев заземляющая шина собирает на себе проводники, идущие от следующих конструктивных элементов:

• основной заземляющий контур;
• металлический корпус (корпуса) различного оборудования и трубопроводов;
• система защиты от удара молнии (молниеотвод).

Помимо этого, к главной шине заземления подключается и так называемый «PEN проводник», входящий в состав кабельной подводки питающего напряжения и совмещающий в себе «рабочий ноль» и защитный провод.

На планке ГЗШ заземляющая шина искусственно разделяется на так называемую «нулевую рабочую» (N) и «нулевую защитную» (PE), каждая из которых имеет собственное крепление и используется по своему прямому назначению.

Благодаря такому разделению на стороне потребителя удаётся организовать «повторное» заземление, исключающее опасность поражения током при случайном обрыве PEN проводника.

Отметим также, что обустройство заземления по такой схеме возможно лишь для трансформаторных питающих линий с глухозаземлённой нейтралью.

Конструкция

Нулевая шина с заземлением может размещаться как внутри вводного устройства (ВРУ), так и отдельно от него. В первом случае в качестве ГЗШ допускается использовать искусственно организованную шину РЕ, имеющую непосредственный электрический контакт с корпусом распределительного шкафа.

При размещении вне границ вводного устройства эта сборно-распределяющая конструкция должна находиться неподалёку от него (в удобном для обслуживания и доступном для специалистов месте).

Для ограничения доступа посторонних лиц открытые шины заземления могут укрываться в запирающемся на замок ящике, дверца которого помечается специальным знаком.

Согласно действующим нормативам (ПУЭ, в частности) ГЗШ должна изготавливаться в виде медной или стальной полосы, имеющей определённые размеры. При размещении вне шкафа и в нём они выбираются с учётом того, чтобы на шине уместилось требуемое количество контактных отверстий под болтовые соединения.

Для выпускаемых промышленностью типовых изделий ГЗШ ХХ-УХЛ4 ТВС, например, эти размеры строго нормируются и выбираются из следующего ряда: 3х30, 3х40, 4х40 миллиметров. При этом подходящую рейку выбирают исходя из нормированного количества отверстий под крепление проводников (10, 15 или 20).

Перечисленные выше размеры у разных производителей могут отличаться по своей величине, однако все они должны рассматриваться в качестве параметров ГЗШ, дополняющих уже приведённые ранее характеристики.

Обращаем особое внимание на тот факт, что применение алюминия для изготовления распределительных полос не допускается. Кроме того, при выборе изделия с заданными параметрами всегда следует иметь в виду, что габариты ГЗШ не могут быть менее чем сечение РЕ-шины, организуемой в границах ВРУ.

К этому нужно добавить, что конструкцией реек должна предусматриваться возможность подключения к ним дополнительных проводников с помощью подходящего инструмента (ключа под болтовое соединение, например).

При наличии в здании нескольких вводов линии питания, шина заземления обустраивается на каждом из них. Образующееся при этом соединение шин должно быть подключено к уравнителям потенциала.

И, наконец, при организации системы заземления не следует путать ГЗШ с РЕ-шиной, организуемой с целью получения повторного заземления на приёмной стороне. Хотя они и имеют электрический контакт, но назначение у них разное.

Можно ознакомиться с рисунком, на котором приводится внешний вид и обозначение ГЗШ.

В следующих разделах на конкретных примерах будут рассмотрены возможные места монтажа шины заземления с учётом удобства организации заземления и обслуживания всей системы в целом.

Выбор места для монтажа ГЗШ

На столбе воздушной линии

Если на участке подводки питающей линии к основному ВРУ, расположенному на обслуживаемом объекте, имеется дополнительное вводное устройство (на столбе, например), то ГЗШ может монтироваться непосредственно на нём.

Требования действующих нормативов (того же ПУЭ, например), обязывают соединять смонтированную на столбе заземляющую шину с основной распределительной планкой, располагаемой во внутреннем вводном устройстве.

Также не следует забывать об организации повторного заземления PEN проводника на столбе посредством выделения из него отдельной шины заземления PE. Последнее означает, что указанный конструктивный элемент должен электрически соединяться с ещё одним заземляющим контуром, обустраиваемым непосредственно под опорой.

В шкафу ВРУ

Шкаф со смонтированной в нём главной шиной может размещаться непосредственно на фасаде дома в заранее предусмотренном для этого месте. На объектах производственного назначения и в зданиях различных организаций установка ВРУ, как правило, предполагает использование для этих целей специальной щитовой комнаты.

При наружном (уличном) расположении распределительного устройства корпус шкафа должен иметь индекс IP, соответствующий условиям его эксплуатации.

Монтаж элементов конструкции, реализующих шину функционального (рабочего) заземления, предполагает целый набор специальных операций, при проведении которых необходимо учитывать следующие моменты:

• для удобства монтажа главная шина фиксируется болтами на стальном корпусе шкафа;
• при монтаже шина заземления должна соединяться с «нулевой» рейкой посредством стальной (медной) перемычки;
• её размеры должны быть сравнимы с сечением защитного и нулевого рабочих проводников;
• их размещение относительно друг друга никак не оговаривается действующими нормативами.

Сечение заземляющей пластины РЕ должно быть не менее 10 мм2 (в том случае, когда она изготовлена из меди). Для стального проводника это значение не может быть менее75 мм2.

Установка вне шкафа

Вне шкафа планка главной шины заземления должна устанавливаться в местах, защищённых от постороннего доступа и вмешательства.

Она фиксируется в границах твёрдой плоской поверхности на изоляторах из достаточно прочного материала. В качестве примера открытого размещения ГЗШ рассмотрим монтаж типовой пластины на19 дюймов торговой марки «TLK».

Широко распространенные в электротехнике заземляющие шины TLK-ERH-CU – это сертифицированный продукт от «TLK», соответствующий всем оговоренным ранее требованиям. При их изготовлении на медную рейку с типоразмером 19 дюймов (19”) размещают от 14-ти до 18-ти крепёжных болтов для подключения подводящих проводников.

Согласно требованиям, предъявляемым к конструкциям этого класса, такую 19 дюймовую рейку с 14 (18) разъемами положено устанавливать в специальных шкафах, выпускаемых той же торговой фирмой. И лишь после этого готовая конструкция подключается к системе заземления посредством медного провод ПВЗ соответствующего сечения.

Дополнительная информация. Используемый для размещения 19-дюймовой рейки шкаф имеет соответствующее обозначение – «№19».

Ещё одним вариантом обустройства шины заземления является использование для этих целей специальных DIN реек, относящихся в категории типовых электротехнических изделий, объединяемых в одном шкафу.

Согласно действующим стандартам (ГОСТ, в частности) комплект из таких DIN реек может предназначаться и для других целей (они могут использоваться в качестве планок для подключения фазных и нулевых проводников).

Итоги

В заключении отметим, что довольно распространённым способом сопряжения отдельных элементов шины заземления является сварка.

Она полностью удовлетворяет требованиям ГОСТ на обустройство надежных контактов. Одновременно с этим применение сварочного устройства для целей сборки обеспечивает прочность соединения с гарантией высокой проводимости.

Отметим также, что качество болтовых сопряжений обеспечивается надёжной опрессовкой кабельных наконечников подводящих проводов. Подобным же образом (посредством болтового крепления) шина в наконечнике соединяется с корпусом шкафа.

Как монтировать держатели шин заземления на разные поверхности?

Система заземления — важнейший элемент любой электрической цепи, обеспечивающий защиту и безопасность последней. Заземление цепи обеспечивается при помощи шин заземления — специальных полос проводящего металла различной формы. Для многих типов жилых помещений шина заземления изолируется и прокладывается внутри стен, что гарантирует безопасность и целостность линии заземления. Однако в некоторых случаях (в частности, на промышленных объектах или для заземления различных распределительных щитов и ящиков) шина заземления может прокладываться по внешней части стены. Для прикрепления шины к различным поверхностям используют особые металлические крепления — держатели шин заземления.

Правила монтажа держателей

Монтаж системы заземления — процесс, требующий соблюдения особых правил. В сухих помещениях, где отсутствует агрессивная среда (влажность, подтеки, кислоты и любые факторы, способные вызвать разрушение и/или коррозию материала шины) шину заземления можно крепить непосредственно к стене — это делает процедуру монтажа весьма простой. Однако при наличии агрессивных условий среды шина заземления должна находиться на расстоянии минимум 10 мм от субстрата. Для реализации данного требования и используются упомянутые держатели. Установка заземления выполняется в шесть этапов:

• Разметка прокладки проводника, определение и расчет точек прохода и обхода
  
• Сверление специальных отверстий в местах прохода шины через стены и перекрытия
  
• Установка держателей шин на поверхности
  
• Прокладка защитных проводников
  
• Соединение концов проводников при помощи сварки
  
• Обработка шины заземления, покраска защитной нитрокраской (чередование желтых и зеленых полос)

Фактически, способ крепления держателей шин заземления зависит от типа поверхности, которая используется для прокладки шины. Так, для крепления держателей к металлическим элементам, расположенным в бетонных основаниях, используется сварка; монтаж держателей на бетонную или кирпичную поверхность осуществляется при помощи дюбелей (с использованием строительного пистолета).

Правила расположения держателей

При монтаже держателей важно строго соблюдать требования касательно их расположения относительно различных конструкционных объектов поверхности и помещения, как то:

• Запрещено устанавливать держатели ближе чем на расстояние в 100 мм от точки ветвления шины
  
• Держатели необходимо монтировать на высоте не менее 400—600 мм от пола помещения
  
• Расстояние между точкой крепления держателя и поверхностью съемных перекрытий каналов должно составлять минимум 50 мм
  
• При наличии поворотов шины заземления держатели нельзя монтировать ближе чем за 100 мм от вершины угла поворота

Московский завод электромонтажных изделий готов в свою очередь предоставить не только данные правила и рекомендации, но и сами шины заземления, а также держатели для них.