Монтаж защитного заземления

Защитное заземление — это специальное электрическое соединение с контактом «земля» различных электроприборов, металлические элементы которых не находятся под напряжением, но могут проводить опасные токи при неправильной работе.

Основное назначение защитного заземления — повышение безопасности и исключение возможности поражения человека электрическим током (ПУЭ 1.7.29).

При правильно сделанном соединении, в ситуации с нарушением изоляции и появлении тока утечки, срабатывает УЗО, тем самым защищая человека, от поражения током при прикосновении к металлическим частям какой-либо техники (стиральные машины, электрические плиты и так далее).

Функции и отличия

Заземление имеет большой ряд назначений, а основной принцип действия защитного заземления — отвод электрического тока в землю от металлических поверхностей электрических приборов. Рассмотрим, для каких же целей применяется защитное заземление и в чем отличия от обычного заземления ?

Основная функция обычного, так называемого рабочего заземления — защита электроприборов от неустойчивой работы и сбоев, а также предупреждение внештатных ситуаций, таких как короткое замыкание.

Основная функция ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ — защита человека при возникновении аварийной ситуации, когда велика вероятность поражения электрическим током при соприкосновении с металлическими частями электроприборов.

Кроме того такой вид соединения:

• соответствует регламенту ПУЭ (правила устройства электроустановок);
• снижает помехи при работе электрической техники;
• является отличной молниезащитой здания.

В современном доме/квартире просто необходимо проводить работы по прокладке заземляющего кабеля и его подключению к общему «контуру земли». Обусловлено это тем, что современные бытовые приборы обладают серьезными мощностными показателями, они способны потреблять большое количество энергии, а их корпусные детали, как правило, выполнены из металлов, которые, как известно, хорошо проводят электрический ток. Отсутствие заземляющей цепи грозит серьезными последствиями, в особенности при установке в помещении такой техники как:

• стиральные машины;
• холодильники;
• электрические плитки;
• водонагреватели и котлы;
• микроволновые печи.

Прямое подключение через такую цепь позволяет избежать появления высокого напряжения на поверхностях этих электроприборов и снизить количество помех, возникающих при эксплуатации этой техники.

Заземляющая цепь в квартирах и частных домах

Далеко не все знают, что при работе той же микроволновой печи без подключения к «земле» возникает большое количество помех, вредно влияющих на организм человека. А в случае установки стиральной машины подобные «контуры» безопасности остро необходимы, так как при поломке агрегата и появлении протечек риск поражения человека электрическим током возрастает в разы!

Поэтому у большинства приборов такого класса часто имеется отметка на корпусе или же в инструкции о необходимости подключения к заземляющей цепи, зачастую без указания типа заземления. Лучше лишний раз перестраховаться и подключать такую технику через отдельную клемму на корпусе, в особенности если не указан метод проведения заземления.

Современная бытовая техника заведомо рассчитана на эксплуатацию с розетками имеющими  «выход на землю», но далеко не всегда эти розетки, установленные в домах подключены к этому выходу. Особенно это касается старых зданий, без модернизированной электропроводки. Обусловлено это тем, что во времена строительства зданий (до 1998 года) были совершенно иные ГОСТы, регламенты и правила проведения электрических цепей, а у населения отсутствовала мощная электрическая техника, требующая отдельного заземления.

Однако позже ситуация изменилась и заземляющие проводники появились в распределительных общедомовых щитках. В частных же домах ситуация обстоит несколько иначе, заземляющая цепь может быть установлена, а может отсутствовать вовсе, все зависит от того, позаботился ли владелец или строительная компания об установке электропроводки соответствующей всем необходимым нормам или нет.

Виды заземлений

Электропроводка и заземление в зданиях может быть нескольких типов:

• типа TN-C (глухо заземленная нейтраль), подача напряжения через два провода — один из которых нейтральный, а второй находится под напряжением, ЗАЗЕМЛЕНИЕ ОТСУТСТВУЕТ, необходима его прокладка (возможна только в частном доме);
• типа TN-S (используется трехжильный кабель) —  ЗАЗЕМЛЕНИЕ ПРИСУТСТВУЕТ, возможна необходимость разводки проводки с заземлением в помещении;
• типа TN-C-S (используется пятижильный кабель — 3 провода фаза, 4 провод — нулевой, 5 провод — защитное заземление, подключение к отдельной шине в щитке), ЗАЗЕМЛЕНИЕ ПРИСУТСТВУЕТ, возможна необходимость разводки проводки с заземлением в помещении.

Основными отличиями систем типа TN-C от систем TN-S (TN-C-S) является наличие отдельного заземляющего провода в системе TN-S (TN-C-S), у архаичных же систем TN-C отдельного заземления нет, оно выполнено вместе с нулем.

Отсутствует заземление, что делать

В случае, если дом старый, а электропроводка не модернизирована, то в электрической схеме такого здания отсутствует канал заземления. В такой ситуации нет возможности создания защиты металлических поверхностей приборов от электрического тока. Однако в данном случае все таки присутствует метод защиты электрических цепей при аварийных ситуациях, таких как короткое замыкание, он называется ЗАНУЛЕНИЕ.

В чем отличия? Если при защитном заземлении происходит защита металлических поверхностей и отвод тока в землю через общую шину, то при занулении канал «земля» какого-либо прибора или розетки осуществляется соединение этого канала с нулем (нулевым проводником электропроводки).

Основное отличие заключается в том, что в схеме с занулением при возникновении аварийной ситуации происходит отключение прибора, поверхности которого оказались под напряжением из-за «пробоя» изоляции, от электросети. Так, зануление не защищает полностью от поражения электрическим током, но минимизирует воздействие на человека за счет моментального отключения электричества.

Если в условиях многоквартирного дома отсутствует возможность установки заземления из-за использования проводки типа TN-C, то стоит использовать метод зануления. Если же присутствует возможность прокладки новой современной проводки, например, в частном доме, то необходимо проводить работы по созданию защитного контура заземления.

Заземляем сами

При прокладке заземляющего контура защиты в первую очередь необходимо выбрать тип схемы, по которой будут вестись работы. Опытные мастера рекомендуют выбирать схему типа TN-C-S. Её основное преимущество заключается в том, что оборудование имеет непосредственный контакт с землей. Контакт нейтрали и земли ведется одним проводником, а на входе в щиток разделяются на 2 отдельных. Данная схема обеспечивает надежную защиту, поэтому устанавливать УЗО нет необходимости, достаточно лишь простых автоматов. Однако согласно ПУЭ обязательно выполнить требования по механической защите общего контакта нейтрали и земли (PEN), а также создать дополнительное резервное заземление на опорах на расстоянии 200 м или 100 м.

Создать контур защитного заземления достаточно просто, если руководствоваться правилами перечисленными ниже. В первую очередь для создания контура необходимо выбрать схему защитного заземления, их существует несколько видов, самые надежные и удачные:

• замкнутая (выполняется, как правило, по форме треугольника);
• линейная.

В замкнутой схеме все заземляющие проводники вкопаны в землю, находятся на одной глубине и соединены между собой металлической перемычкой. Основное преимущество — работоспособность в случае разрыва (от коррозии или других воздействий) металлической перемычки.

В линейной же схеме проводники выстроены в одну линию и соединены перемычкой последовательно друг с другом. Данная схема чуть более проста в создании, но имеет недостаток — при повреждении перемычки из строя выходит вся система.

Создание контура заземления

Итак, для создания контура заземления нам понадобятся следующие инструменты и материалы:

• Лопата.
• Сварочный аппарат (обязателен).
• Пила по металлу или болгарка.
• Кувалда.
• Пассатижи, гаечные ключи.
• Металлический уголок/швеллер/П-образный профиль из нержавеющий стали длиной от двух метров (с площадью поперечного сечения ДО 150 мм²).
• Металлические полоски длиной от 110 см, шириной 4 см, толщиной 4–5 мм.
• Металлическая полоса необходимой длины (от места залегания до места контакта с домом), ширина 4 см, толщина 4–5 мм.
• Крупные болты, гайки и шайбы (М8-М10).
• Провод из меди с толщиной не менее 6 мм².

После того как все необходимое имеется в наличии можно приступать к монтажу защитного заземления. В первую очередь следует выбрать место, лучше всего выбрать такой участок земли, где редко находятся люди или животное, так как во время отвода электричества в почву может произойти поражение электрическим током. Лучше всего выбрать место на границе участка, на максимальном удалении от зоны постоянного посещения.

После чего необходимо выкопать узкую траншею глубиной 60–70 см от места контакта с домом до места отвода электричества. В месте отвода электричества необходимо выкопать соответствующую фигуру (в зависимости от выбранной схеме) со сторонами ~1.2 м между проводниками.

Затем в каждом углу фигуры (у нас это треугольник) — вкапываются металлические уголки в землю на глубину 2 м и больше. К торчащим концам вкопанных проводников привариваются заготовленные заранее металлические пластины, к одному концу которой приваривается полоса-проводник, идущая непосредственно к месту контакта заземления с домом.

В месте контакта заземления к этой пластине монтируется провод из меди, который уже выходит из под земли и выводится в электрощиток.

После выполнения этих работ траншеи обратно закапываются. На данном этапе работы по защитному заземлению можно считать законченными.

profazu.ru

Принцип действия защиты

Человечество использует электроэнергию для решения самых разных задач, применяет технику с большой потребляемой мощностью в быту. Поэтому отмеченная выше ситуация является типичной. Монтаж контура заземления обеспечивает безопасность обслуживания подстанции. Он является важным компонентом при возведении коттеджа.

Житель городской квартиры не задумывается о выполнении действующих правил, так как соответствующая инженерная система была создана при строительстве здания. Однако при официальном согласовании электроснабжения дачного участка понадобятся соответствующие знания для реализации проекта собственными силами, а также контроля действий исполнителей.

При разработке этой защитной системы учитывалось свойство тока протекать по пути наименьшего электрического сопротивления. Для лучшего понимания ее функционирования можно рассмотреть простейший пример. Стиральная машина при вращении барабана вибрирует, поэтому не исключено отсоединение провода и касание оголенным концом металлической части конструкции. Напряжение 220 V будет подано на корпус.

При смачивании, нарушении слоя изоляции возникнет риск поражения электрическим током. Но сопротивление пути через тело человека будет выше, чем по системе заземления. Эта защитная мера сработает, угроза здоровью человека не возникнет. При наличии в цепи автомата, напряжение отключится, что предотвратит повреждение техники.

Что такое контур заземления

В дальнейшем будет много ссылок на «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ). Этот документ включает в себя действующие нормативы. Они используются и для того, чтобы монтаж заземления выполнялся без ошибок. Их применяют уполномоченные государственные организации для проверок, при утверждении и согласовании проектной документации.  В настоящее время действует седьмая версия издания Правил, которая утверждена Министерством энергетики России приказом от 08 июля 2002 г.

Основные положения по теме изложены в главе 1.7 ПУЭ. Любую защитную систему этого вида создают с учетом типа нейтрали (глухо, эффективно заземленной, рабочей, изолированной). Принимают во внимание напряжение в сети, как выполнено присоединение к нейтрали защитных проводников. Все элементы составляют единый контур заземления.

При проектировании конкретной системы обеспечивают надежность контактов всех электрических соединений. Для удобного и надежного подключения потребителей создают внутренний контур заземления.

Заземление трансформаторной подстанции

Стоит подробнее рассмотреть стандартный алгоритм действий при оснащении защитной системой  подстанции. Проектной документацией предусмотрены два контура системы заземления (внутренний и внешний). Там есть не только технические параметры конструкции, но и места привязки к территории, иные важные данные. Необходимо обозначить некоторые особенности отдельных рабочих операций.

Чтобы упростить монтаж и обеспечить высокую точность, выполняют разметку на основе чертежей проекта. На элементы конструкции здания подстанции наносят знаки, обозначающие проходы шин. Просверливают необходимые отверстия с применением перфораторов. Их стенки укрепляют металлическими гильзами.

Полосы шины крепят к частям здания подстанции дюбелями, или специальными фиксаторами, если такое решение определено проектом.

В противном случае (ограничение по ПУЭ) расстояние до стен подстанции на всем протяжении пути устанавливается с применением изолирующих прокладок от 10 мм и более.

С применением разных технологий создают присоединение проводников к заземлителю подстанции. Сварку используют для крупных неподвижных частей. Движущиеся элементы въездных групп соединяют с защитным контуром гибкими перемычками. Для этого пригодны только провода без изоляции, чтобы не был затруднен оперативный контроль их целостности сотрудникам, проверяющим техническое состояние подстанции.

Сварные швы обеспечивают надежное механическое и электрическое присоединение. Но эти места подвержены воздействию окислительных процессов, их тщательно очищают, создают качественный лакокрасочный слой с предварительной грунтовкой поверхности.

Наружная часть системы заземления создается с использованием горизонтальных и вертикальных элементов. Непосредственно в процессе монтажа выполняется сверка рабочей документации с реальной ситуацией на объекте (отсутствие помех имеющимися системами газоснабжения, другими инженерными сетями).

Внешний контур заземления коттеджа

Сопротивление, определяющее эффективность защитной системы, зависит не только от электрических параметров проводников, их количества, качества соединений в цепи прохождения тока. Существенное значение имеют характеристики среды, в которую будет погружен заземлитель в процессе эксплуатации.

Именно поэтому перед выполнением работ на участке и даже до создания проекта, пригодится геологическое исследование. Оно позволит выяснить тип, состояние и структуру грунта.

Для точного расчета специалисты используют сложные формулы, которые содержат множитель – удельное сопротивление разных грунтов. Чтобы понять лучше возможную разницу, можно посмотреть на данные, занесенные в таблицу.

  Виды грунта, особенности и удельное сопротивление

Виды грунта	Особенности	Удельное сопротивление
Глина	пластинчатого типа	20
Суглинок	пластинчатого типа	30
Сланец	глинистый	55
Глина	полутвердая	60
Суглинок	полутвердый	100
Песок	смесь с глиной	150
Глина	в смеси с гравием	300
Песок	влажный	500

На результат вычислений оказывают влияние сезонные факторы, влажность и температура. Структура почвы бывает неоднородной, поэтому добавляют удельные сопротивления верхних и нижних слоев, применяют дополнительные поправочные коэффициенты.

Даже без примеров самих формул ясно, что получить точные результаты сложно, поэтому часто применяют более практичные методики. Систему создают с применением нормативов ПУЭ, используя указанные там расстояния до строений, размеры деталей, материалы и другие параметры. Металлические конструкции хорошо защищают от случайных повреждений, коррозии. Далее делают замеры. Если сопротивление велико, изменяют параметры заземления нужным образом.

Для того чтобы монтаж контура заземления коттеджа был выполнен правильно, обращаются к соответствующему разделу ПУЭ. В нем описаны особенности систем, которые пригодны для защиты электрических установок в сетях с напряжением до 1 000 V, с нейтралью глухозаземленного типа (п.п. 1.7.100 – 1.7.103).

Правильно выбрать комплектующие части системы помогут правила ПУЭ. Присоединение к наружному заземлителю основной шины, установленной в здании, можно сделать с помощью стальных, алюминиевых или медных проводников (площадь сечения 75, 16 и 10 мм² соответственно).

Для точного определения используют практические соображения. Изделия из меди дороже, но их размеры меньше. Они лучше противостоят коррозии по сравнению со стальными аналогами и сохранят целостность в течение длительного срока службы.

Минимальные размеры проводников системы (в мм), которые прокладывают в грунте с учетом материалов и особенностей конструкции изделий (нормы ПУЭ)

Профиль изделия в сечении	Круглый (для вертикальных элементов системы заземления)	Круглый (для горизонтальных элементов системы заземления)	Прямоу- гольный	Угловой	Кольцевой (трубный)
Сталь черная
Диаметр	16	10			32
Площадь сечения в поперечнике			100	100
Толщина стенки			4	4	3.5
Сталь оцинкованная
Диаметр	12	10			25
Площадь сечения в поперечнике			75
Толщина стенки			3		2
Медь
Диаметр	12				20
Площадь сечения в поперечнике			50
Толщина стенки			2		2

Если выбирается медный канат для создания проводника сложной формы, или решения иных задач, то допустимо использование изделия площадью сечения в поперечнике не менее 35 мм. Диаметр каждой отдельной проволоки в нем должен составлять 1,8 мм или более.

Стандартный алгоритм действий, который поможет установить заземляющий контур возле дома:

• К примеру, имеется полоса из стали с размерами 40 х 5 мм. Ее толщина (5 мм) и площадь поперечного сечения (200 мм²) больше нормы (4 мм и 100 мм² соответственно), поэтому изделие подойдет. Аналогичным образом подбирают остальные заготовки для реализации проекта.
• От стены здания штыковой лопатой копают прямую траншею с ровным дном глубиной от 50 до 80 см к заземлителю (будущему месту его установки). Ее ширину не следует делать менее 40 см, чтобы не создавать лишних препятствий при монтаже.
• В верхней точке копают траншею в форме равностороннего (по 300 см) треугольника с теми же, что и в предыдущем пункте, параметрами ширины и глубины.
• В каждую вершину треугольника на дне траншеи забивают заземлители (от 250 до 300 см длиной). Эти элементы можно сделать из стальных уголков, используя для выбора минимально разрешенные параметры толщины стенок и площади сечения. Для упрощения действий концы их делают острыми.
• В «сложном» грунте придется высверлить отверстие, применив специальный бур для размещения изделия на нужной глубине. Оставляют свободными над поверхностью от 15 до 25 см уголков. Чтобы улучшить электрический контакт, установленные в отверстия электроды засыпают землей, перемешанной с солью.
• К этим заземлителям сваркой присоединяют полосы. Из них же формируют линию в силовой распределительный щит.
• Места сварных соединений защищают битумной смесью, или иным специальным средством от коррозии. Траншеи засыпают.

Чтобы упростить прохождение через капитальную стену, можно только сделать вывод полосы на 30-40 см от поверхности земли. Далее создают присоединение проводников, параметры которых соответствуют нормам ПУЭ, приведенным выше. Если использовать медь, например, то достаточно будет изделия с площадью сечения 10 мм². Его легче, чем стальные полосы изгибать. Подойдет отверстие меньшего диаметра. Соединение этих двух частей можно сделать болтовое. Его приваривают, чтобы исключить случайное нарушение электрического контакта.

Долговечность системы можно увеличить, если применить дополнительные средства:

• вывод полосы и другие видимые части защищают коробом от погодных и механических внешних воздействий;
• отверстие в капитальной стене укрепляют подходящим отрезком металлической трубы;
• для изготовления элементов, которые устанавливаются в земле, используют оцинкованную сталь. Также применяют полное покрытие деталей антикоррозийными составами.

Проверка

Уточнить значение норматива можно в разделе 1.7 ПУЭ. Так, если используется однофазный источник переменного тока 220 V, то сопротивление не должно превышать 4 Ом. Замер устройства заземления осуществляется с подсоединенной нейтралью генератора, или другого источника. Этот параметр должен быть создан естественными и повторными заземлителями. Разрешено его увеличение при удельном сопротивлении грунта более 100 Ом на 1 м. Если подобное измерение выполняется в трансформаторной подстанции, нейтраль глухо заземлена, то допустимое сопротивление не должно превышать 0,5 Ом.

Как правило, вызывают специалистов профильной лаборатории, имеющей соответствующую аттестацию и необходимое оборудование. Для измерения выполняется присоединение к двум электродам, контуру заземления и вспомогательному элементу. С применением специального зонда делают замеры падения напряжения на разных участках искусственно созданной цепи, после чего вычисляют сопротивление.

Приведенные выше процедуры выполняются опытными специалистами с применением особых методик. Профессиональная измерительная аппаратура стоит дорого, поэтому для редкого личного использования такое приобретение не имеет смысла.

Формулы для точного расчета

Если по каким-то причинам предложенные виды методик не подходят, выполняется точный расчет. В качестве начальных обязательных условий в этом случае также используются ограничения из ПУЭ (материал проводников, их размеры, форма и другие нормативные данные). Далее применяют следующие формулы и справочные данные.

Сопротивление для растекания тока рассчитывают для одного стержня, установленного вертикально в земле по формуле:

, где:

• R₀ – сопротивление;
• Ρ экв – удельное сопротивление грунта (эквивалентное);
• L – длина стержня (этот и три последующих параметра приведены для заземлителя вертикального типа);
• d – диаметр стержня;
• T – расстояние от поверхности земли до верхней точки изделия.

Если грунт неоднородный, имеется несколько слоев, то используют их удельные сопротивления в следующей формуле:

, где

• Ψ – сезонный климатический коэффициент;
• P₁ – удельное сопротивление грунта (верхний слой);
• P₂ – удельное сопротивление грунта (нижний слой);
• H – толщина верхнего слоя;
• t – заглубление в грунт заземлителя (вертикальный тип).

В расчетах используют значения рассмотренных выше удельных сопротивлений для разных видов грунтов. Для определения глубины установки горизонтальной полосы устройства заземления применяют формулу:

T=(L/2)+t.

Если подразумевается наличие двух слоев, то длина стержня должна быть достаточной.

С помощью следующих формул вычисляют другие важные характеристики. Все они понадобятся для того, чтобы устройство контура заземления полноценно выполняло свои функции.

Количество стержней (n₀) вычисляют по следующей формуле:

n₀=(R₀*Ψ)/R_n.

Здесь не учитываются сопротивления, которое обеспечивает присоединение  горизонтальных проводников  контура заземления.

Если элементы устанавливаются в один ряд, то длину заземлителя горизонтального типа (L_r) можно вычислить следующим образом:

 L_r=a*(n₀-1).

Когда элементы монтируют по контуру, длину заземлителя горизонтального типа определяют так:

L_r=a.

Для расчета величины сопротивления заземлителя вертикального элемента (R_в) используют формулу:

R_в=(R_г*R_н)/(R_г –R_н).

Количество вертикальных заземлителей в системе определяют следующим образом:

n=R₀/(R_в*ƞ_в).

В следующем списке приведены обозначения, которые не были разъяснены ранее:

• Rn – сопротивление растеканию тока заземляющего устройства. Нормируемая величина устанавливается правилами ПТЭЭП.
• L, B и Ψ – длина, ширина и коэффициент сезонности при использовании заземлителя горизонтального типа.
• ƞ_в и ƞ_г – коэффициенты спроса для вертикального и горизонтального заземлителей соответственно.
• a – расстояние между стержнями (горизонтальный заземлитель).
  

, где

• R0 – сопротивление одного электрода, Ом;
• Ρ экв – эквивалентное удельное сопротивление грунта, Ом * м;
• L – длина электрода, м;
• d – диаметр электрода, мм;
• Т – расстояние от середины электрода до поверхности земли, м.

Для упрощения расчетов можно использовать не такие формулы, а специализированное ПО.

В этой таблице были упомянуты ПТЭЭП – «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей». На территории РФ они действуют с 1.07.2003 г. на основании решения Министерства энергетики, утвержденного приказом от 13. 01.2003 г. В этом документе можно найти нормируемые величины  и коэффициенты для расчета. Так, например, если удельное сопротивление грунта сравнительно невелико, не превышает 100 Ом на 1 м, то разрешено использование сопротивления 30 Ом устройства заземления. Подразумевается применение 220 V переменного тока в сети с заземленной нейтралью.

elquanta.ru

Большая часть домов в нашей стране оснащена системой электропередач, не имеющей заземления, по старому образцу. Необходимо помнить, что работа современных бытовых устройств без наличия заземляющего контура способствует возникновению в их деятельности различных неисправностей, и, как следствие, выходу из строя. Владельцам домов приходится самостоятельно производить устройство заземления, которое необходимо для создания электробезопасности.

Основной задачей заземления является отключение напряжения сети при возникновении утечки тока. Это может быть выражено в виде прикосновения человека к токоведущим частям, повреждения изоляции электрических проводов. Другой, не менее важной функцией заземления является создание нормальных условий для работы бытовых электрических устройств.

Некоторые устройства требуют кроме заземляющего контакта в розетке, еще и прямого подключения к шине заземления. Для этого имеются специальные зажимы.

Например, микроволновая печь может создавать фон, опасный для человека, если ее не подключить напрямую к заземляющей шине. На задней стенке корпуса печи может находиться специальная клемма для заземления. А если прикоснуться влажными руками к стиральной машине без заземления, то руки может неприятно щипать. Решить эту проблему можно только, подключив «землю» на корпус стиральной машины. С электрической духовкой ситуация похожа на предыдущие случаи.

Также своеобразно реагирует на наличие заземления бытовой компьютер. Если сделать заземление на корпус системного блока, то может повыситься скорость Интернета, и исчезнут всевозможные зависания.

Не менее важным является устройство заземления в частных домах. Тем более, если дом деревянный. Все дело в возможных ударах молнии. На частных усадьбах много различных частей, которые притягивают молнии: скважины, трубы, колодцы и т. д. При отсутствии молниеотвода и контура заземления, удар молнии с большой вероятностью может привести к пожару. Обычно в сельской местности нет пожарной части, или она удалена, поэтому жилые и подсобные помещения могут пострадать или полностью выгореть за короткий срок. Вместе с заземлением рекомендуется выполнять устройство молниеотвода.

Правила устройство заземления

Искусственные системы заземления используют в случаях, когда естественные элементы заземления не удовлетворяют правилам. В качестве естественных элементов могут служить водопроводные стальные трубы, находящиеся в земле, артезианские скважины, элементы зданий из металла, соединенные с землей и т.п.

Запрещается применять бензопроводы, нефтепроводы и газопроводные трубы в виде естественных заземлителей.

Для самодельных элементов заземления рекомендуется использовать металлический уголок 50 х 50 мм, в длину 3 метра. Эти отрезки забивают в землю в траншее, имеющей глубину 0,7 метра. При этом оставляют 10 см отрезков над дном. К ним приваривают проложенный в траншее стальной пруток диаметром от 10 до 16 мм, либо стальную полосу аналогичного сечения по всему контуру объекта.

По правилам в электрических установках до 1000 вольт сопротивление контура заземления должно быть не выше 4 Ом. Для установок более 1000 вольт сопротивление заземления должно быть не выше 0,5 Ом.

Варианты и особенности

Всего существует 6 систем заземления, но в частных постройках используется чаще всего 2 схемы: TN — C — S и TT. В последнее время популярна первая из этих систем. В ней имеется глухозаземленная нейтраль. Шина РЕ и нейтраль N проводится одним проводом РЕN, на входе в здание устройство заземления разделяется на отдельные ветки.

В такой схеме защита осуществляется электрическими автоматами, при этом не обязательно монтировать устройства защитного отключения. Недостатком такой схемы можно назвать следующий момент. Если повреждается проводник РЕN между подстанцией и домом, то на шине заземления в доме возникнет напряжение фазы. При этом оно не отключается никакой защитой. В связи с этим правила требуют обязательное наличие механической защиты проводника РЕN, и резервное заземление на столбах через каждые 200 метров.

Однако, в селах электрические сети в основном не удовлетворяют этим требованиям. Поэтому целесообразно применять схему ТТ. Эту схему лучше применять для отдельных построек, имеющих грунтовый пол, так как есть вероятность прикосновения сразу к заземлению и грунту, что опасно при схеме TN – C — S.

Отличие состоит в том, что «земля» идет на щит от индивидуального заземления, а не от подстанции. Эта система более устойчива к возникновению повреждений защитного проводника, но требует обязательной установки устройства защитного отключения. Иначе не будет защиты от удара током. Поэтому правила называют такую схему резервной.

Монтаж заземления

Устройство заземления существует двух видов, отличающиеся способом монтажа и свойствами материалов. Один вид состоит из модульной штыревой конструкции заводского исполнения с несколькими электродами, а второй вид выполняется самостоятельно из кусков металлопроката. Эти виды отличаются заглубленными частями, а надземная часть и проводники аналогичны друг другу.

Устройство заземления приобретенное 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.

Устройство заземления заводского исполнения имеет недостаток это высокая стоимость набора.

Материалы и инструменты

Заземлители, изготовленные самостоятельно, должны быть выполнены из оцинкованного металлопроката: прутка, уголка, либо трубы.

Купленные наборы состоят из омедненных штырей с резьбой. Они соединяются муфтами из латуни. Провод заземления соединяется со штырем зажимом из нержавейки с применением специальной пасты. Заземлители запрещается смазывать или окрашивать.

При выборе сечения проката необходимо учесть тот факт, что при воздействии коррозии со временем сечение уменьшится.

Наименьшие сечения проката выбираются:

• Оцинкованный пруток – 6 мм.
• Пруток из металла без покрытия – 10 мм.
• Прямоугольный прокат – 48 мм².

Штыри соединяют полосой, проволокой или уголком. Ими подводят заземление до электрического щита. Размеры соединяющего проката: пруток – диаметром 5 мм, прямоугольный профиль – 24 мм².

Сечение провода заземления в здании не должно быть меньше сечения провода фазы. К этим проводникам имеются требования по диаметру жил:

• Алюминиевый без изоляции – 6 мм.
• Медный без изоляции – 4 мм.
• Изолированный алюминиевый – 2,5 мм.
• Изолированный медный – 1,5 мм.

Для соединения всех проводников заземления нужно применять заземляющие шины, выполненные из электротехнической бронзы. По схеме ТТ элементы щита крепятся на стенку ящика.

Заземлители, изготовленные самостоятельно, забивают в землю кувалдой, а заводские элементы с помощью отбойного молотка. В обоих вариантах целесообразно использовать стремянку. Прокат из черного металла сваривается ручной сваркой.

Земляные работы

Заземлители располагают от фундамента на расстоянии 1 метра. Размечается контур заземления в виде треугольника, окружности или линии. Расстояние между штырями должно быть не менее 1,2 м. Рекомендуется сделать треугольник с 3-метровой стороной, и длиной штырей 3 метра.

Затем копают траншею глубиной 0,8 м. Ее ширина должна быть удобной для сварки проводников. Чаще всего делают траншею шириной 0,7 м.

Подготовка электрода (штыря)

Электрод заостряется с помощью болгарки. Если металлопрокат, бывший в употреблении, то необходимо его очистить от старого покрытия. На штырь заводского исполнения навинчивается острая головка, место соединения смазывается специальной пастой.

Заглубление электродов

Электроды забивают в землю с помощью кувалды. Начинать удары лучше, находясь на стремянке или подмостьях. При мягком металле удары наносят через деревянные бруски. Штыри забиваются не до конца, над поверхностью дна оставляют 10-20 см для выполнения соединения с контуром.

Заводские электроды забивают отбойным молотком. После заглубления штыря, на него навинчивают муфту и другой заземлитель. Далее процесс повторяют до достижения необходимой глубины.

Соединение электродов

Штыри обычно соединяют полосой 40 х 4 мм. Для проката из черного металла используют сварочное соединение, так как болты быстро подвергнутся коррозии, что увеличит сопротивление контура. Сваривать необходимо качественным швом.

Заземление от готового контура проводится полосой к дому, загибается и крепится на фундаменте. На краю полосы приваривают болт для крепления провода от щита.

На последний электрод монтируется крепежный хомут и закрепляется провод. Зажим герметизируют специальной лентой.

Засыпка траншеи

Для засыпания траншеи целесообразно использовать плотную однородную почву.

Устройство заземления, приобретенное в магазине, с одним штырем, может иметь в комплекте пластмассовый колодец для ревизии.

Проведение в щит

Распределительный щит фиксируется на стене здания, кроме мест с высокой влажностью. Сквозь стены провод проводят с применением трубных гильз. В щитке провод заземления соединяется с заземляющей шиной, установленной на корпусе щита, болтовым соединением.

Сопротивление заземления проверяют мультиметром. Если оно оказывается больше 4 Ом, то нужно увеличить число электродов. На разъем шины заземления также подключаются провода заземления в желтой изоляции, которые приходят в щит от потребителей. При присоединении светильников, розеток, различных устройств желтые провода заземления также подключают к своим клеммам. Например, в розетках такая клемма с винтом расположена в центре.

Похожие темы:

• Система уравнивания потенциалов. Виды и назначение. Установка

• Защитное зануление. Принцип действия и порядок, чем опасно зануление

• Заземление в доме-квартире

• Молниезащита дома

• Глухозаземленная нейтраль

• Изолированная нейтраль. Устройство и принцип действия

• electrosam.ru

  
  
  Полезное по теме

  1. Цвет заземления
  2. Сечение кабеля заземления
  3. Замер контура заземления
  4. Сопротивление контура заземления нормы
  5. Виды молниеотводов
  6. Желто зеленый провод это
  7. Измерение сопротивления изоляции электрооборудования