Что представляет собой заземление

Заземление – что это?

Заземление является основным техническим мероприятием для обеспечения безопасности от поражения электрическим током. В случае неисправности электрооборудования, например, замыкании какой-то части электросхемы на корпус, на нем наводится электрический потенциал.

Окружающие предметы (батареи отопления, влажный пол и так далее), как правило, имеют нулевой потенциал, поскольку уже соединены с землей. В таком случае при касании корпуса оборудования образуется разность потенциалов и через тело человека начинает проходить ток. Величина тока более 0.01 А считается опасной для жизни.

Некоторые устройства, например импульсные блоки питания, конструктивно имеют соединение электрической схемы с корпусом.  Заземление делается для того, чтобы снизить разность потенциалов. Если электрическое сопротивление заземляющих устройств будет меньше сопротивления человеческого тела, то большая часть тока пойдет по заземляющему проводнику.

Также защитное заземление выполняется для аварийного отключения оборудования. Если в случае незначительной утечки заземление просто снижает уровень потенциала на корпусе, то при коротком замыкании элементов электрической цепи (особенно фазного провода) на корпус, через заземляющее устройство будет протекать значительный ток, который вызовет срабатывание элементов защиты и отключение устройства от электрической сети.

Поскольку параметры таких конструкций ничем не регламентируются и не поддаются измерениям, то понятно, что такое заземление использовать нельзя.

Искусственным заземлителем называется стержень из металла, заглубленный в грунт. Количество и глубина залегания стержней заземления регламентируются нормативной документацией и зависят как от состояния грунта, так и от характера заземляемых устройств.

Как выполняется заземление

Необходимость выполнять заземление в большей мере беспокоит владельцев частных домов. В многоквартирных домах подводка электропитания выполняется по трехфазной системе, в которой предусмотрено заземление. Здесь достаточно проложить отдельный проводник заземления с сечением, не меньшим сечения проводов электропроводки.

Обычно заземление выполняется медным проводником сечением от 10 мм². С одной стороны заземляющий проводник подсоединяется к клемме заземления на щите распределения питания, а с другой выполняется подключение заземляемых устройств.

Клемма заземления имеет специальное обозначение (рис. ниже).

На схемах электропитания заземляющий проводник обозначается символами PE (Protection Earth).

Современная бытовая техника комплектуется шнурами питания, вилка которых имеет клеммы для подключения заземления. Следовательно, розетки также имеют соответствующие контакты. Такая конструкция в народе называется «евровилкой» и «евророзеткой» (рис. ниже).

Когда применяется обычная двухштыревая вилка питания, на корпусе прибора предусмотрено место подключения заземляющего проводника. Оно обозначается символом заземления. В идеальном случае проводку в доме нужно выполнить трехжильным кабелем, одна из жил которого окрашена в желто-зеленый цвет. В большинстве стран этим цветом обозначается заземляющий проводник.

Например, если в помещении установлены стиральная машинка и бойлер, то нельзя:

• соединять заземляющие проводники обоих устройств вместе, а затем к общему проводу;
• прокладывать провод от одного устройства к другому, а затем соединять с заземлителем.

Заземление на предприятиях, как правило, выполняется в виде металлической шины, проложенной по периметру помещения. Такая шина называется групповой шиной заземления. Ширина и толщина шины, а, следовательно, ее сопротивление должны быть такими, чтобы при максимальном удалении заземляемого устройства на ней не возникало значительного падения напряжения.

Заземляющий контур

Заземляющим контуром называется соединенная в одно целое система нескольких заземлителей. Для выполнения контура заземления необходимо запастись стальным металлопрокатом. Для этого подойдет черная либо оцинкованная сталь в виде проката диаметром от 10 мм и выше, уголка 50х50х5 или трубы диаметром 2 дюйма и толщиной стенок от 3-х мм. Длина заземляющих электродов должна составлять от 2 до 3 м.

На расстоянии 4-6 м от стены дома на грунте обозначается равносторонний треугольник со сторонами 1,2-2 м. По разметке необходимо прокопать траншею глубиной 0.3-0.5 м. Ширина траншеи не важна. В углах треугольника заземляющие электроды забиваются в грунт любыми удобными методами. Верхний конец электродов должен быть ниже верхнего уровня грунта сантиметров на 20. Для облегчения работы забиваемый конец заземлителя можно заострить.

Выступающие концы штырей соединяются между собой с помощью стальной полосы 40х4 мм. Соединение выполняется только сваркой. К соединительной полосе подваривается еще одна такая же, на этот раз до стены здания. На свободном конце необходимо приварить болт или просверлить отверстие для прикрепления проводов заземления. Места сварки желательно покрыть битумной мастикой. Общая схема заземляющего контура показана на рисунке ниже.

Кроме треугольника можно расставить стержни на одной линии. Главное, чтобы их количество было не меньше трех, а лучше – больше, и расстояние между ними не должно превышать 2-х метров (рис. ниже).

На схемах выше цифрами (1) обозначены заземляющие электроды, выполненные согласно рекомендациям. Цифра (2) обозначает соединительные полосы между электродами заземления, а также полосу, проложенную к стене здания для соединения с шиной заземления. Цифрами (3) обозначены места сварки штырей заземления и соединительной полосы.

Сопротивление заземления

Одной из величин, характеризующих защитное заземление, является его электрическое сопротивление. Сопротивление заземления зависит в первую очередь от характеристик грунта, в котором находятся заземляющие электроды и, в несколько меньшей степени, от удельного сопротивления заземлителей.

В качестве заземлителей применяются обычно стальные стержни или угольники, несколько реже используется медь, что связано с ее высокой стоимостью. Измеряется сопротивление заземления при помощи специальных приборов, которые в обязательном порядке имеются в любой энергетической организации или лаборатории. Там же можно узнать, какая должна быть норма сопротивления в каждом конкретном случае. Схема измерения на рис. ниже.

На рисунке цифрой (1) обозначен контур заземления, сопротивление которого надо измерить. Цифрой (4) обозначен измерительный прибор (ИС-20/1, М416, Ф4103-М1 или аналогичный). Цифрами (2) и (3) обозначены вспомогательные электроды: (2) – потенциальный электрод, (3) – токовый электрод.

Сопротивление изоляции измеряется только при наихудших условиях. Летом – во время продолжительной сухой погоды. Зимой – во время максимального промерзания грунта. Само собой разумеется, что во время сырой погоды сопротивление будет идеальным, поэтому не имеет смысла производить измерения.

Чего нельзя делать никогда

Обычно нейтральный (нулевой) проводник трехфазной сети соединяется с заземлителем на стороне электрической подстанции. Такая система электрических трехфазных сетей называется схемой с глухозаземленной нейтралью. Нейтральный провод на схемах обозначается символом N (фазный проводник обозначается символом L).

В случае повреждения нейтрального провода, корпус неисправного оборудования оказывается под опасным потенциалом. Точно также происходит в случае значительного сопротивления нулевого провода. Если нагрузка на фазы неравномерна, то может произойти перекос фаз и через нулевой проводник начнет проходить ток, следовательно, на нем уже будет какой-то потенциал.

Нельзя подсоединять заземление к водопроводным трубам или системе отопления, к металлической арматуре конструкции здания. Трубы могут иметь повреждения или изоляционные вставки (участки из пластика). При неисправности аппаратуры участок трубы возле подсоединения будет находиться под напряжением. В то же время металлическая ванна или раковина заземлены на арматуру здания. Что будет в таком случае, представить не трудно. На рисунке показана цепь прохождения тока в случае неисправности водопроводной трубы.

Разновидности заземлений

Кроме защитного, существует рабочее заземление. Так называется заземление, предназначенное для осуществления нормального функционирования устройства. В качестве основного примера можно привести заземление антенных устройств радиоаппаратуры.

Такое заземление также применяется для защиты оборудования от влияния электромагнитных помех. Экранированный корпус такой аппаратуры соединяется с заземляющим проводником. Таким образом, наводимое напряжение помехи оказывается замкнутым на землю и исключается из работы устройства.

Рабочее заземление обозначается символами FE (Functional Earth), выполняется отдельной шиной, которая называется групповой шиной функционального заземления и может выполняться тремя способами:

1. Для рабочего заземления выполняется отдельный заземляющий контур, отстоящий от защитного на расстоянии не менее 15 м.
2. Так же, как и в первом случае, только шины рабочего и защитного заземлений имеют электрическое соединение для выравнивания потенциалов.
3. Рабочее и защитное заземления имеют раздельные шины, соединенные между собой для выравнивания потенциалов, а контур заземления один.

elquanta.ru

Заземляющее устройство

Система заземления представляет собой совокупность заземляющего контура и проводников, позволяющих безопасно отвести ток в грунт. Существует два типа заземлителей — естественные и искусственные. Естественные заземлители представляют собой металлические конструкции, основное предназначение которых не связано с обеспечением электробезопасности. Согласно ПУЭ, к естественным заземлителям относятся:

1. Каркасы сооружений (из железобетона или чистого металла), имеющие контакт с почвой.
2. Водопроводные трубы, находящиеся под землей. Запрещено использовать для заземления нефте- и газопроводы, а также любые другие трубопроводы, предназначенные для транспортировки горючих веществ.
3. Опоры ЛЭП.
4. Нетоковедущие железнодорожные пути (только при условии наличия сварных соединений между рельсами).

Искусственный заземлитель — это конструкция, сооруженная специально для защиты от тока. В качестве искусственных заземляющих устройств используют:

• неокрашенные металлические пруты (минимальный диаметр — 10 миллиметров);
• стальной уголок (толщиной от 4 миллиметров);
• листы стали (толщина — от 4 миллиметров и сечение в разрезе — свыше 48 квадратных миллиметров).

Для сооружения искусственных заземлительных систем пруты закапывают или вбивают в почву. Длина электрода не должна быть меньше 2,5 метров. После установки проводников в землю, их сваривают между собой. Надземная часть заземлительного контура должна находиться на определенном расстоянии от земли (не менее 50 сантиметров).

Обратите внимание! Согласно требованиям Правил устройства электроустановок, контур должен иметь, по крайней мере, два соединения с проводниками.

По предназначению оборудование принято делить на две разновидности — защитную и рабочую. Защитные заземлительные устройства обеспечивают безопасность жильцов или персонала и предотвращают риск поражения тока из-за случайного касания корпуса электрической установки.

Защитное заземление обустраивается для:

• всего электрооборудования и машин, не установленных на глухозаземленных опорах;
• электрических шкафов, металлических коробов распредщитов;
• трубопроводов с силовыми кабелями;
• оплеток силовых кабелей.

Рабочие заземлительные устройства применяют в случаях, когда, несмотря на повреждение изоляционного слоя и последовавшего за этим пробоя на корпус, необходима бесперебойная работа оборудования. К примеру, рабочим заземлением оснащают нули трансформаторов и электрогенераторов. Также рабочим считается заземление молниеотводов.

Обратите внимание! По нормативам ПУЭ заземление электрических сетей с номиналом напряжения 42 вольта (при переменном токе) или 110 вольт (при постоянном токе) осуществляется в обязательном порядке.

Маркировка заземлительных систем

Заземлительные устройства отличаются схемой соединения и количеством проводников. Выделяют такие системы:

• TN-C;
• TN-C-S;
• TT;
• IT.

В названии заземления первая буква указывает на разновидность источника питания:

• T — нейтраль источника электропитания стыкуется с грунтом;
• I — токоведущие элементы не контактируют с землей.

Вторая буква информирует о способе заземления открытых токопроводящих элементов электрической установки:

• N — прямой контакт с местом заземления источника питания;
• T — непосредственная связь с грунтом.

Буквы после дефиса сообщают информацию о методе обустройства защитного проводника (PE) и нуля:

• C — задачи проводников выполняются одним проводником PEN;
• S — функции проводников выполняются несколькими проводящими устройствами.

Система заземления TN-C

Заземление электроустановок типа TN-C применяется в трехфазных четырехпроводных и однофазных двухпроводных электросетях. Чаще всего подобные заземлительные системы встречаются в сооружениях старой постройки. Преимущества TN-С состоят в простоте и доступности системы. Однако уровень безопасности системы оставляет желать лучшего. Поэтому в современных зданиях TN-C не используется.

Система заземления TN-C-S

Защитное заземление электроустановок TN-C-S чаще всего применяется при проведении реконструкций старых электросетей с объединенными рабочими и защитными проводниками на вводе. Таким образом, чтобы установить в здании систему TN-C-S, в нем должно существовать более старое заземление — TN-C-S. Усовершенствованная система также отличается простотой установки и эксплуатации, но при этом более надежна.

Система заземления TN-S

В TN-S рабочие и нулевые проводники располагаются по отдельности. При этом нуль (PE) объединяет все токоведущие элементы электрической установки. Во избежание повторного заземления обустраивают трансформаторную подстанцию с основным заземлением. Достоинствами TN-S считаются небольшая длина проводника от кабельного входа в установку до системы заземления, а также низкая вероятность электромагнитных помех.

Система заземления TT

Данный тип заземления характерен тем, что все токоведущие компоненты имеют непосредственный контакт с землей. При этом заземлители установки электрически не связаны с заземлителем нейтрали электроподстанции.

Система заземления IT

Характерная особенность заземления IT — изолированность нейтрали от грунта или ее заземления через элементы с высоким сопротивлением. В результате такого решения удается значительно уменьшить воздействие тока утечки на корпус. IT применяют в строениях, работающих в условиях жестких требований по электробезопасности.

Правила заземления электродвигателя

По установленным нормативам электрические двигатели подлежат обязательному заземлению. Данное требование не распространяется на ситуации, когда корпус электродвигателя смонтирован на металлической основе, имеющей контакт с грунтом через металлические элементы или заземляющий проводник. Во всех других ситуациях корпус двигателя соединяют проводником с заземлительным контуром.

Все электрические устройства должны иметь выделенные соединения с контуром заземления. Последовательное объединение двигателей с контуром не допускается, поскольку при нарушении любого из соединений вся цепь потеряет функциональность.

Чтобы правильно установить защитный заземлитель, понадобится дополнительный заземляющий элемент в силовом кабеле. Один конец проводника присоединяют к клеммной коробке электрического двигателя, а второй — к корпусу шкафа, где находится блок управления электроустановкой.

Обратите внимание! Прежде чем выполнять подключение, необходимо соединить с грунтом электрошкаф.

При пробое между проводником заземления и токопроводом возникает короткое замыкание, в результате чего размыкается защитное или коммутирующее устройство.

Сечение проводника для заземления должно соответствовать нормативам, указанным в ПУЭ (приведены в таблице ниже).

Заземление сварочных аппаратов

Кроме корпуса сварочного аппарата заземлению подлежит один из выводов вторичной обмотки оборудования (ко второму подключается держатель электродов). Заземляемый вывод вторичной обмотки обозначают графически и оснащают стационарным выведенным фиксатором (для надежной стыковки с заземлителем).

Уровень переходного сопротивления заземлительного контура не должен быть выше 10 Ом. Если нужно поднять электропроводимость контура, контактную площадь делают больше стандартной.

Как и в случае с другими электроустановками, последовательное объединение сварочного оборудования не разрешается. Каждый аппарат должен иметь выделенное соединение с магистралью заземления здания.

Правила расчета

Заземление электроустановок должно осуществляться после предварительных расчетов. Планирование позволяет установить характеристики контура, в том числе его разновидность, геометрическую форму, площадь, размеры, количество электродов и дистанцию между ними. Все указанные данные, в совокупности с показателем токопроводимости земли, имеют непосредственное влияние на общее сопротивление системы.

Особое значение при проведении расчетов имеет удельное сопротивление грунта. Также при осуществлении расчетов учитывают сезонный фактор, делая на это соответствующие поправки.

Правила для переносных установок

В некоторых ситуациях допускается отказ от местного заземлителя для электрооборудования, оснащенного автономными источниками питания с нейтралью, не вступающей в контакт с грунтом. Обычно переносное заземление используется для защиты установок, не питающих другое оборудование. При этом источники питания должны иметь собственные заземлители, а все элементы установки — стыковаться с корпусом источника электропитания.

Работы по заземлению мобильных электрических установок выполняют в соответствии с требованиями к напряжению или сопротивлению. Показатель сопротивления не должен превышать 25 Ом. Устройства с автономными источниками электропитания и изолированными нейтралями всегда контролируются по уровню сопротивления изоляции. Кроме того, нужно обеспечить постоянный доступ для проведения проверок работоспособности изоляции.

Переносные заземлительные установки монтируются во время перерывов в работе электрооборудования. Установка защиты начинается только после отключения напряжения в электросети. Заземление устанавливается на все отключенные фазы. Причем установка осуществляется со всех сторон, откуда подается напряжение.

К монтажу переносных систем в электрических установках с напряжением свыше 1000 вольт допускаются исключительно специалисты, обладающими группой электробезопасности не меньше четвертой. Для установок с напряжением менее 1000 вольт необходима третья или выше группа электробезопасности.

Обратите внимание! Нельзя задействовать в качестве заземляющих устройств элементы, непредназначенные для этой цели. Также недопустимы скрутки.

Заземление электроустановок на предприятиях

На производстве нередко возникают ситуации, когда напряжение в корпусе вышедшего из строя оборудования отмечается не только между открытыми участками агрегата и грунтом, но и между корпусами разных устройств. Также напряжение фиксируют между корпусом оборудования и различными элементами сооружения, трубами и другими металлическими частями.

Для защиты оборудования используются обширные системы, включающие и связывающие между собой элементы установок, способные производить ток, а также металлические элементы технологических устройств и всего сооружения в целом. Задача проводимых мероприятий состоит в выравнивании потенциалов всех элементов цехов. В результате все заземляемые станки на предприятии входят в единую систему.

Защита необязательна для приборов с номинальным напряжением до 42 вольт переменного тока и до 100 вольт постоянного.

Технология заземления

Предпочтение при организации защиты отдается естественным заземлителям. Не допускается использование алюминия (кабельные оболочки, неизолированные провода), поскольку этот материал подвергается окислению в грунте, а окись — отличный изолятор.

Если нет естественных заземлительных элементов, изготавливают искусственные. Электроды (прутки, полосы, уголки или трубы) устанавливают по вертикали в грунт на глубину 2,5–3 метра. Причем верхний конец штыря должен быть выше уровня земли на 60–70 сантиметров. Установленные штыри соединяют между собой стальной полоской (толщина не меньше 4 миллиметров).

Электрод должен соответствовать определенным параметрам:

• диаметр трубы — 30–50 мм и толщина стенок — 3,5 мм;
• диаметр стержня — 10–123 мм;
• толщина угловой стали — от 4 мм.

Альтернатива вертикальному заземлению — горизонтальное. Однако такое решение требует больших ресурсов рабочего пространства. Горизонтальные полосы кладут на ребро в заранее выкопанную траншею (глубина ее составляет от 60 до 70 сантиметров).

Если систему устанавливают в агрессивной среде (кислые или щелочные почвы), в качестве конструкционного материала выбирают медь или оцинковку.

 

В помещениях проводку для заземления прокладывают в виде магистралей. Ее располагают таким образом, чтобы она была доступна для контроля, но при этом защищена от повреждений механического характера. Если в помещении происходит выделение едких газов, проводку прокладывают по стенам с использованием скоб.

Соединение проводников с корпусами и кожухами электрооборудования осуществляется сваркой или болтами. Все контакты зачищают и покрывают лаком.

Проверка заземляющих устройств

Чтобы поддерживать заземляющие устройства в надлежащем техническом состоянии, необходимы регулярные проверки оборудования. В перечень проверочных мероприятий входят следующие действия:

1. Внешний осмотр наземной части оборудования.
2. Тестирование наличия электроцепи между заземляющим устройствам и подзащитными компонентами.
3. Замер сопротивления контура.
4. Мониторинг пробивных трансформаторных предохранителей.
5. Тестирование надежности соединений с естественными заземлительными устройствами.
6. Замеры сопротивления петли фаза–ноль.
7. Измерение удельного сопротивления земли для опор линий электропередачи, если напряжение превышает 1 кВт.
8. Вскрытие почвы в отдельных местах для визуального контроля за элементами системы.

Проверка присутствия электроцепи между заземлением и защищаемым электрооборудованием осуществляется для подтверждения непрерывности и надежности системы. В ней недопустимы обрывы или некачественные контакты. В простых сетях (без больших разветвлений) сопротивление переходных контактов замеряют непосредственно между защитным и защищаемым элементом системы. Для сложных сетей используется другая тактика: вначале делается замер между заземлителем и отдельными частями магистрали, а уже затем — между участками и заземленными элементами.

Для измерений используют специальный аппарат — омметр (например, М-372). Также применяют измерительные мосты (типы приборов — УМВ, МMB, MBУ) или измерительное устройство типа МC-08. Непосредственно замеры сопротивления заземляющего контура выполняют измерителями М-416б ИСЗ-01, МС-08, М-1103.

Чтобы защитить электросети (до 1 кВт) с отведенной от земли нейтралью от перенапряжений, трансформаторы оснащают пробивными предохранителями. Надежность функционирования предохранителей зависит от правильности сборки и регулярного контроля за их техническим состоянием. В связи с этим проверка предохранителей проводится как при пусковых работах, так и при ремонте оборудования или перестановке данных устройств. Также предохранители проверяются при наличии предположения об их возможном срабатывании.

В случае повреждения участка и если показатель тока однофазного замыкания 1К соответствует следующему ниже условию, сеть отключается.

Чтобы определить ток однофазного замыкания, делают замер полного сопротивления электроцепи однофазного замыкания на корпус устройства или грунт. Самым простым способом измерения считается замер сопротивления петли ноль–фаза. Для этого используют вольтметр и амперметр.
Все устройства, используемые для измерений, должны иметь технический паспорт. В документе указывается схема заземления, результаты последних замеров и проверок состояния системы, данные о действиях, осуществленных при проведении ремонтных работ и внесенных изменениях.

220.guru

Заземление

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

Виды защитного заземления

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

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

 

Особенности различных видов

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

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

TN

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

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

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

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

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

 

IT

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

TT

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

Технологии монтажа заземления

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

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

Преимущества модульной системы заземления:

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

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

Резюмируем

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

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

voltamperwatt.ru

Термины, используемые в схемах по выполнению правильно заземления

Схемы ТN являются соединение заземленных частей потребителей с нейтралью источника питания с помощью нулевых проводников.

Чтобы грамотно проводить работы по выполнению заземления, необходимо знать некоторые термины: заземление, заземляющее устройство, заземлитель, сопротивление заземления, контур заземления, электрод заземлителя, удельное сопротивление грунта.

Заземление представляет собой целенаправленное электрическое соединение определенной точки сети, оборудования или электроустановки с заземляющим устройством. В процессе выполнения заземления используют грунт, которому свойственно «впитывать» электрический ток в себя. В электросхеме его считают некоторой точкой, относительно которой сигнал воспринимается.

Совокупность заземлителя или заземлителей и заземляющих проводников называют заземляющим устройством.

Заземлитель — проводящая часть или сочетание нескольких проводящих частей, связанных между собой и находящихся с грунтом в электрическом контакте. Проводящая часть представляет собой металлический элемент любого профиля, способный проводить электрический ток. Конструкция проводящей части может быть самая разнообразная (штырь, труба, пластина, сетка, ведро, полоса). Она находиться в грунте, туда же по установке стекает электрический ток. Конфигурация заземлителя (расположение электродов, количество, длина) зависит от предъявляемых к нему требований, а также способности грунта «поглощать» в себя идущий от электрических установок ток через эти электроды.

Отношение напряжения на заземляющем устройстве к стекающему в землю току называют сопротивлением заземления. Это показатель является основным для заземляющего устройства, который определяет его качество в целом и способность осуществлять свои функции. Сопротивление заземления зависит от двух величин:

• площадь электрического контакта заземляющих электродов;
• удельное электрическое сопротивление земли, в которую смонтирован данный заземлитель.

Запрещается соединение заземляющей жилы и нулевой шины между собой.

Заземляющим электродом называют проводящую часть, которая контактирует с локальной землей. Контур заземления и есть сам заземлитель, состоящий из нескольких электродов, соединенных вместе и смонтированных по периметру вокруг объекта.

Параметр, определяющий уровень «электропроводности» земли как проводника называют удельным электрическим сопротивлением грунта. Другими словами, он показывает, насколько хорошо в конкретном грунте будет растекаться электрический ток, идущий от заземляющего устройства. Эта величина зависит от состава грунта, плотности, температуры и влажности, концентрации в нем химических растворимых веществ (кислотных, щелочных остатков, солей).

Вернуться к оглавлению

Системы заземления дома

Жилые дома обеспечиваются электропитанием с помощью сетей с глухо заземленной нейтралью. Для таких сетей ГОСТ регламентирует использование заземления по системам TN и TT. Рассмотрим подробнее обе системы.

Особенностью схемы ТN является соединение заземленных частей потребителей с нейтралью источника питания с помощью нулевых проводников. Эта система включает в себе три следующие схемы:

1. Нулевые проводники (рабочий и защитный) по всей длине представлены одним проводником. Данная схема довольно распространена в домах старого типа. Сегодня эту схему не рекомендуется использовать.
2. Эта схема похожа на предыдущую, только на вводе в жилое строение делают расщепление проводника общего отдельно на нулевой защитный и нулевой рабочий. При использовании этой системы рекомендуется проводить в дополнение повторное заземление дома. Используют взамен первой системы.
3. По этой схеме проводя заземление жилья по всей длине линии оба нулевых проводника прокладываются раздельно. Это наиболее безопасный вариант. Он используется повсеместно в современном строительстве. Для его проведения бывает необходим пятижильный кабель в трехфазной сети, трехжильный — в однофазной.

В системе ТТ в отличие от ТN глухо заземленная нейтраль от источника питания с заземленными частями потребителей проводниками не соединяется. Для защитного заземления дома необходимо самостоятельное заземляющее устройство. Раньше эту систему использовать запрещалось. Сегодня это возможно, только если в доме установлено УЗО, хотя бы одного на вводе в жилье.

Вернуться к оглавлению

Как сделать заземление правильно и не ошибиться

Для принятия решения о том, как сделать заземление жилья правильно, необходимо выяснить, какая из схем заземления используется в линии электропередачи, подведенной к дому. В системах электроснабжения старого типа в трехфазной сети использовался четырехжильный кабель, в однофазной — двухжильный. В них отсутствует специальная жила, необходимая для защитного заземления. А заземление нулевой жилы происходит у источника электроэнергии. В большинстве случаев к частному жилому сектору производилась именно такая подводка. В таком случае в частном доме необходимо повторное заземление. Потребуется сделать контур заземления снаружи, что входит в состав повторного заземления, а внутри дома поменять всю проводку. Чтобы правильно сделать заземление своего жилья, рассчитывая на его долгий срок службы, необязательно прибегать к помощи электриков. Это легко можно сделать самому.

Рассмотрим простой вариант выполнения заземления своими руками. Если к вашему жилью электроэнергия подведена на основе современной схемы, то есть с применением специальной жилы для защитного заземления, то все работы по заземлению будут проходить внутри дома. В щите, к которому осуществлен ввод кабеля, должны иметься две шины:

• для жилы заземления защитного;
• для нулевой жилы.

Нулевая шина должна находиться в защищенном от корпуса щита состоянии, а заземляющая — закрепленной к корпусу щита, обеспечивая электрический контакт. Заземляющая жила и нулевая присоединяются к соответствующим шинам. Категорически запрещается соединение двух шин между собой. К каждому потребителю, нуждающемуся в заземлении, подводка выполняется трехжильным кабелем. При этом заземляющую жилу необходимо присоединить к контакту, предназначенному для этого. В доме все розетки должны быть заземленными (то есть евророзетки).

В том случае, если проводка электроэнергии сделана с помощью кабеля без заземляющей жилы, необходимо во вводном щите выполнить расщепление нулевой жилы. Обе шины — заземляющая и нулевая — должны по-прежнему быть в щите. Только необходимо соединить их вместе. К потребителям должны, подведены две жилы от соответствующих шин: нулевой и заземляющей. Этот метод называется расщепление нулевой жилы. Заземляющая жила при этом должна соединяться с повторным заземлением, которое необходимо расположить непосредственно около дома.

Воздушная линия > Вводы линий электропередачи до 1 кВ в помещения

Повторное заземление нулевого рабочего провода на вводах. Заземление электроприемников (док. – 55)

В сетях 380/220 В (2×230 В) с глухозаземленной нейтралью должно быть выполнено зануление. Заземление корпусов электроприемников, питающихся от этих сетей, без их зануления не допускается.
На вводах в жилые, дачные и садовые дома, при использовании в них стационарных и передвижных приемников электроэнергии (электрических плит, кипятильников, утюгов, чайников и т. п.) с металлическими корпусами, должны выполняться повторные заземления нулевого рабочего провода. Решение о необходимости устройства повторного заземления на вводе принимается в проекте электроснабжения объекта. Повторное заземление нулевого рабочего провода выполняется также на опорах ВЛ с ответвлениями к вводам в помещения где может быть сосредоточено большое количество людей (школы, ясли, больницы и т.д.), или которые представляют большую хозяйственную ценность (животноводческие помещения, склады, мастерские и пр.) и на конечных опорах ВЛ, имеющих ответвление к вводам.
Установка опор, на которых выполнено повторное заземление нулевого рабочего провода, в местах обычного прохода животных на фермах, например, у входов в помещения, на выгульных площадках и аналогичных местах, а также на расстоянии менее 5 м от стен животноводческих помещений не допускается.
Присоединение заземляющих проводников к заземляющим конструкциям должно быть выполнено сваркой, а присоединение к корпусам аппаратов, машин и других электроприемников – сваркой или надежным болтовым соединением.
При наличии сотрясений или вибрации должны быть приняты меры против ослабления контакта (контргайки, пружинные шайбы).
Присоединение заземляющих проводников к металлическим оболочкам кабелей и проводов следует выполнять пайкой с предварительным механическим креплением припаиваемого проводника при помощи скрутки, хомута и др. Каждый заземляющий элемент установки должен быть присоединен к нулевому защитному проводу или заземляющей магистрали, соединяемой с нулевым рабочим проводом при вводе в помещение, при помощи отдельного ответвления.
Последовательное включение в заземляющий проводник нескольких заземляющихся частей установки запрещается.
Ответвления к однофазным электроприемникам для их заземления должны осуществляться отдельном (третьим) проводником – нулевым защитным проводником. Использование для этой цепи нулевого рабочего провода запрещается.
В производственных помещениях с большим количеством заземляемого электрооборудования вместо заземления каждого элемента электроустановки непосредственно от заземлителя повторного заземления на вводе, рекомендуется прокладывать по внутренним стенам магистральную линию заземления, выполняемую полосовой (сечением не менее 3×8 мм кв.) или круглой (диаметром не менее 5 мм) сталью, соединенной с нулевым рабочим проводом электросети при вводе. Проводники указанной магистральной линии заземления должны быть легко доступны для осмотра, не допускается прокладка их скрытно в фундаментах, перекрытиях, стенах и т. п. Перед прокладкой стальные шины заземления должны быть предварительно выправлены, очищены и окрашены в черный цвет. Проводники заземления прямоугольного сечения должны укладываться на ребро параллельно поверхности основания. В сухих помещениях без агрессивной среды полосы заземления могут прокладываться непосредственно по стенам. Во влажных, сырых и особо сырых помещениях, и в помещениях с агрессивной средой, прокладку заземляющих проводников следует производить на опорах, на расстоянии но менее 10 мм от стен (см. док. – 62) и с расстоянием от пола помещения 400…600 мм. Проходы через стены должны выполняться в открытых проемах, трубах или иных жестких обрамлениях, а проходы через перекрытия – в отрезках стальных труб, выступающих над полом на 30…50 мм. В проходах заземляющие проводники должны проходить свободно (см. док. – 61). Схемы расположения контактных зажимов (сжимов) для соединения проводов ввода с проводами ответвления от ВЛ и заземляющими проводниками повторных заземлений на вводе см. док. 48-54.
Линии розеточных групп в жилых и общественных зданиях, прокладываемых от в водно-распределительных устройств до штепсельных розеток, следует выполнять трехпроводными (фазный, нулевой рабочий и нулевой защитный проводники). При этом, сечение нулевого рабочего и нулевого защитного проводников должно быть равно сечению фазного проводника.

Устройство повторного заземления на вводе на примере индивидуально го жилого дома (док. – 56)

Поз.	Наименование	Кол.	Примечание
	Провод ввода АПРН4х16 ТУ16-705.456-87		по проекту
	Ввод		см. докум. – 10
	Зажим типа ПА-1-1 ТУ34013-10273-86
	Заземляющий проводник		по проекту
	Горизонтальный заземлитель		по проекту
	Заземляющий электрод		по проекту

1. Повторное заземление нулевого рабочего провода на четырехпроводном вводе в индивидуальные жилые (садовые) дома следует выполнять в случае использования в них стационарных приемников электроэнергии: электрических плит, кипятильников и т.п. с металлическими корпусами, а также электрических приборов и машин большой мощности (свыше 1,3 кВт).
2. Величина сопротивления заземляющего устройства на вводе определена конкретным проектом.
Схема заземлителя определяется по таблицам докум. – 57
3. Заземляющий проводник прокладывается непосредственно по наружной стене дома от фундамента до изолятора ввода и выполняется из стальной проволоки ф 6 мм, оцинкованной или окрашенный асфальтовым лаком.
4. Присоединение заземляющего проводника к свободному концу нулевого провода ответвления от ВЛ осуществляется с помощью зажима ПА-1-1.
Присоединение заземляющего проводника к заземлителю осуществляется сваркой. См.докум. – 58

Повторное заземление нулевого провода на вводе. Схемы заземлителей (докум. – 57)

Расчетные r ,Ом Ч м	Эскиз заземлителя при	Схема, №	Электрод
			Ф, мм				Масса, кг
			верти- кальный	горизон- тальный	верти- кальный	горизон- тальный	верти- кальный	горизон- тальный	Общая
до 50
до 100									3,132
до 150									4,908
до 250								3,819	9,615
до 500						12,3		7,577	21,365
до 700						25,3		15,585	29,373

Сопротивление заземляющего устройства замеряется после окончания монтажа и засыпки траншеи. Если сопротивление заземлителя превышает норму, установленную для данных грунтов, забивается дополнительный электрод.
1. В спецификации учтены материалы необходимые для устройства заземлителя.
2. Длина заземляющего проводника определяется по месту.
3. Способы соединения электродов см. докум. – 58.
4. При удельном сопротивлении r земли более 100 Ом Ч м допускается увеличивать сопротивление повторного заземления в 0,01 r раз, но не более 10 кратного.

Повторное заземление нулевого провода на вводе. Двухэлектродный заземлитель диаметром 12 мм (док. -58)

Поз.	Наименование	Кол.	Примечание
	Заземляющий проводник Круг 6 ГОСТ 2590-88		По проекту
	Горизонтальный заземлитель Круг 10 ГОСТ 2590-88		по проекту
	Заземляющий электрод Круг 12 ГОСТ 2590-88		L по проекту
Узел 1 а дан для многостержневых заземлителей. Сварку производить электродом Э-46 ГОСТ9467-75, двусторонним швом.

1. Дно траншеи возле вертикальных заземлителей (электродов) углубляется на 100-150 мм.
2. Электроды из стержней ф12 заглубляют ввертыванием, либо забивают. Электроды из уголков и труб забивают. Все они должны иметь заостренный конец.
3. Для трубных электродов принимать только некондиционные водогазопроводные трубы, с толщиной стенки не менее 3,5 мм.
4. После погружения электродов производится сварка элементов заземлителей между собой и с заземляющими проводниками.
5. Траншеи засыпаются грунтом не содержащим камней и строительного мусора с послойной трамбовкой грунта.

Повторное заземление нулевого провода на вводе. Двухэлектродные заземлители из уголков и труб (докум. – 59)

Поз.	Наименование	Кол.	Примечание
	Заземляющий проводник Круг 6 ГОСТ 2590-88		По проекту
	Горизонтальный заземлитель Круг 10 ГОСТ 2590-88		по проекту
	Заземляющий электрод Уголок 40х40х4 ГОСТ 8509-86		L по проекту
	Заземляющий электрод Труба 50х3 ГОСТ 3262-75		L по проекту
Сварку производить электродом Э-46 ГОСТ9467-75, двусторонним швом.

Повторное заземление нулевого провода на вводе. Электроды заземлителя (докум.- 60)

Поз.	Наименование	Кол.	Примечание
	Заземляющий электрод Уголок 40х40х4 ГОСТ 8509-86		L по проекту
	Заземляющий электрод Труба 50х3 ГОСТ 3262-75		L по проекту
	Заземляющий электрод Круг 12 ГОСТ 2590-88		L по проекту
	Крюк для крепления полосы Полоса 4х20 ГОСТ 103-75, масса 0,05 кг
	Крюк для крепления круглой стали Полоса 4х20 ГОСТ 103-75, масса 0,03 кг

Прокладка и проход заземляющих и нулевых защитных проводников через стены (докум. – 61)

Поз.	Наименование	Кол.	Примечание
	Заземляющий проводник Лента 3х20 ГОСТ 6009-74		по проекту
	Дюбель-гвоздь ДГ 4,5х40
avtoprin.ru Полезное по теме Измерение сопротивления заземления Как измерить заземление Сопротивление изоляции кабеля норма Для каких целей применяется защитное заземление Как проверить работает ли заземление Правила установки заземления Периодичность проверки сопротивления изоляции электропроводки You May Also Like Провод в силиконовой изоляции Как проверить заземление в розетке мультиметром About the Author: admind Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий Имя * Email * Сохранить моё имя, email и адрес сайта в этом браузере для последующих моих комментариев. Δ Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.