Что представляет собой заземление


Что это такое?

Итак, что называется защитным заземлением. Традиционно процесс заземления представляет собой объединение любой точки электросети или оборудования, а также электрических установок с устройствами заземляющего типа. Данный вид устройств является совокупностью одного или сразу нескольких эффективных заземляющих элементов и специальных проводников, пригодных для заземления.

Защитные заземлители в виде одного элемента или совокупности проводящих частей, чаще всего прибывают в стандартном электрическом контакте с грунтом. К важным конструкционным особенностям заземлителя относится количество проводящих частей, их длина и тип размещения электродов, что рассчитывается в зависимости от предъявляемых к заземлителю требований и способностей земли выполнять защиту от электрического тока.

Применяемые в настоящее время защитные заземлители бывают не только естественными, но и искусственного типа. Первый вариант является наиболее распространенным, и чаще всего бывает представлен:

  • водопроводными трубами, проложенными в грунтах;
  • конструкциями построек из металла, имеющих достаточное соединение с грунтом;
  • кабельными оболочками из металла, за исключением алюминиевых проводов;
  • обсадными трубами, установленными внутри артезианских скважин.

Заземлитель естественного типа подсоединяется к сети заземления минимум в паре мест.

Все используемые на сегодняшний день искусственные защитные заземлители могут быть представлены:

  • стальными трубами, диаметр которых составляет 30-50 мм при толщине стенок в 3,5 мм и длине 200-300 см;
  • стальными полосами, имеющими толщину в 0,4 см и более;
  • стальным уголком толщиной в 0,4 см и более;
  • стальными прутами, имеющими диаметр в 1 см и более, при длине около 10-11 м.

Следует отметить, что применение искусственных заземлителей в грунтах агрессивного типа, включая излишне кислые или щелочные почвы, сопровождается коррозийными изменениями металлов. Именно поэтому заземлители в таких почвах должны быть представлены медью, омедненными или оцинкованными элементами.

При выборе искусственного заземлителя нужно избегать использования алюминиевых кабельных оболочек и голых алюминиевых проводников, потому что под воздействием почвы происходит окисление.

Назначение

Рассмотрим, для каких целей применяется защитное заземление. На сегодняшний день, к основным сферам применения традиционной системы защитного заземления относятся:

  • использование электрических установок с напряжением не выше 1 тыс. V, внутри сети с заизолированной централью токового источника;
  • использование электрических установок с напряжением свыше 1 тыс. V, внутри сетей с заизолированной или глухо-заземленной централью токового источника.

Согласно установленным нормативам ГОСТ-12.1.030-8, защитным заземлением должны обладать все электрические установки в условиях:

  • номинальных показателей напряжения, равного 380 V или больше;
  • переменных токовых величин, равных показателям 440 V или больше;
  • любого постоянного тока.

Обязательным является эффективное защитное заземление всех металлических элементов электрической установки или оборудования, которые доступны для людей, а также не обладают другими видами надежной защиты.

Особое внимание уделяется защитному заземлению при номинальном напряжении в пределах 42-380 V, переменных показателей — в диапазоне 110-440 V и при постоянном токе, если работы осуществляются в зоне повышенной опасности.

Принцип действия

контур заземленияГлавным действием является снижение показателей напряжения при прикосновении к корпусу электрических приборов до безопасных для жизни и здоровья величин, что обуславливается малым сопротивлением заземлителя.

Таким образом, основное защитное воздействие системы заземления базируется на паре принципов, представленных:


  • Снижением до безопасных показателей разности потенциалов, которые возникают между подлежащим заземлению токопроводящим прибором и токопроводящими предметами, обладающими естественным типом заземления.
  • Токоотводом утечки в результате контакта токопроводящего предмета, подлежащего заземлению и фазной жилы кабеля. Грамотно спроектированная система при проявлении токовой утечки вызывает немедленное срабатывание устройств защиты или УЗО.

Системы, имеющие глухо-заземлённую нейтраль, характеризуются стандартным срабатыванием предохранителя в результате попадания фазного потенциала на поверхность с заземлением.

Как показывает практика, наибольшую эффективность система заземления показывает исключительно в комплексе с установкой УЗО-приборов. При таких условиях значительные нарушения в изоляции потенциала на заземлённом предмете не превышают безопасные величины.

Устройство защитного заземления

Главный элемент представлен заземляющим контуром, состоящим из электродов металлического типа, которые размещаются внутри земли.

Чаще всего электроды являются стержнями, уголками, трубами или листами, которые рассеивают токовые величины, а показатели эффективности такого процесса напрямую зависят от качественных характеристик грунта и климатических особенностей.

Прежде чем приступить к самостоятельному обустройству эффективной системы заземления, требуется правильно определиться с параметрами электрической проводимости грунта и уровнем сопротивления:

  • для глинистых грунтов — 20 Ом х М;
  • для песчаных грунтов — 10-60 Ом х М;
  • для садового грунта — 40 Ом х М;
  • для гравийного грунта — 300 Ом х М.

Правильное устройство заземления является необходимым условием при использовании сетей электрического снабжения, включая частные домовладения и квартиры.

Такая не слишком сложная система безопасного пользования электричеством позволяет предотвратить поражение током.

Подсоединение корпуса к заземлителю может осуществляться при помощи стального провода с сечением в 2,4 см. Внутри грунта элементы соединяются стальной шиной с сечением 5,0-12,0 см, а также медным проводом с сечением в 2,5 см.

Монтаж защитного заземления

В процессе самостоятельного монтажа системы защитного заземления, на треугольном контуре надежно фиксируется проводник заземляющего типа.

Особенностью установки электродов является отсутствие покрытия в виде диэлектрических антикоррозионных составов.

В этом случае допускается только нанесение лака на свариваемые участки.

Особые требования предъявляются также к проводнику, который протягивается от контура до электрической установки:

  • высокие показатели прочности;
  • гарантированная долговечность;
  • устойчивость к коррозийным изменениям.

В качестве проводников рекомендуется применять стальные ленты размерами 0,5х3,0 см или металлические стержни диаметром не менее 1,0 см. При незначительных нагрузках может также применяться традиционная катанка.

В соответствии с современными требованиями и стандартами, электрическая проводка внутри жилых зданий производится трёхжильными кабелями, в которых один из проводов является заземляющим. Защиту требуется подключать на участках от контура до корпуса эксплуатируемого электрического прибора.

Все электрические розетки и вилки приборов должны в обязательном порядке иметь специальные заземляющие контакты, подсоединяемые с корпусу.

Попадание фазы на прибор в условиях нарушения изолирующего слоя, сопровождается возникновением токовой утечки, в результате чего срабатывает УЗО или защитные автоматы.

proprovoda.ru

Заземлитель

Это часть заземления, которая располагается в грунте. Вся схема запитывается именно на грунт, куда электрический ток от установки должен войти. И вот тут многое будет зависеть от самого грунта, а точнее сказать, от его плотности, влажности и химического состава.

Считается, что в каменном грунте самая плохая электрическая проводимость. Поэтому в таких грунтах очень сложно создавать заземляющий контур, поэтому чаще всего устанавливается глубинный заземлитель в виде трубы или штыря. Глубина закладки в данном случае может быть достаточно большой до 20 м.


Что касается песчаных или глинистых грунтов, то оптимальный вариант на них устроить именно заземляющий контур, состоящий из трех или четырех глубинных элементов. Чаще всего используется контур в виде квадрата или равностороннего треугольника. При этом размер фигуры определяет мощность электрических установок или их общее количество. К примеру, для частного дома можно заложить контур в виде квадрата со стороной 4 м, или треугольника со стороной 3м. Если это промышленный объект или большое административное здание, то заземляющий контур будет большим, к примеру, штыри забиваются по углам здания с обвязкой между собой.

Штыревое заземление
Штыревое заземление

Внимание! Установка штыревого заземления требует определенного расчета нагрузки на контур и сопротивления грунта. Что касается последнего, то о нем уже было сказано выше, то есть, от чего зависит сопротивление.

Вот несколько параметров сопротивления почвы из разных пород. Кстати, единица измерения данного показателя – Ом*М.

  • Глина – 20.
  • Песок – 10-60 (влажный-сухой).
  • Садовая земля – 40.
  • Солончак – 20.
  • Торф – 25.
  • Чернозем – 60.
  • Гравий – 300.
  • Щебень – 3000.
  • Гранит – 22000.

Контур заземления
Контур заземления

Чем меньше показатель, тем выше электропроводность. То есть, наше утверждение, что в каменных грунтах сложно организовать заземление, подтверждается.

Проводник

Особых требований к проводящему контуру (от электроустановки до контура) нет. Самое главное – это прочность металлического элемента, который способен выдержать и механические нагрузки, и негативное воздействие влаги и температур. Поэтому чаще всего в качестве проводника используются стальные ленты толщиною не меньше 5 мм, тросы сечением не меньше 12 мм, арматура диаметром 10-12 мм.

Что касается частного домостроения, то в них можно использовать даже проволоку диаметром 6 мм ввиду того, что электрические нагрузки на такой проводник будут незначительны. Но¸ как считают специалисты, в этом деле лучше перестраховаться. Поэтому рекомендуется использовать стальную ленту сечением 5×30 мм.

Система заземления

Виды заземления

В классификации видов заземления присутствует два основных его вида:

  • Рабочее.
  • Защитное.

Есть и несколько подгрупп: радиозаземление, измерительное, инструментальное, контрольное.

Рабочее

Существует определенная категория электрических установок, которые не будут работать, если их не заземлить. То есть, основанная цель сооружения заземляющей системы – это необеспечение безопасности эксплуатации, это обеспечение самой эксплуатации. Поэтому в этой статье данный вид нас интересовать не будет.

Защитное

А вот этот вид специально устраивается с целью обеспечить безопасность работы электроустановок. Он делится на три категории в зависимости от назначения:

  • Молниезащита.
  • Защита от импульсного перенапряжения (перегруз линии потребления тока или короткое замыкание).
  • Защита электросети от электромагнитных помех (чаще всего данный вид помех образуется от рядом работающего электрического оборудования).

Нас интересует именно импульсное перенапряжение. Назначение заземления данного типа – это безопасность обслуживающего персонала и самой установки в процессе аварии или поломки оборудования. Обычно такая поломка внутри электрического агрегата – это замыкание провода электрической схемы на корпус прибора. Замыкание может происходить непосредственно или через любой другой проводник, например, через воду. Человек, коснувшийся корпус установки, подвергается воздействия электрического тока, потому что становится его проводником в землю. По сути, он сам становится частью заземляющего контура.


Схема заземления в частном доме
Схема заземления в частном доме

Вот почему, чтобы устранить такие ситуации и устанавливается заземление корпуса на контур, расположенный в земле. При этом срабатывание заземляющей схемы – это толчок для системы автоматов, которые тут же отключают подачу электроэнергии к оборудованию. Все это располагается в специальных силовых и распределительных щитах.

Сопротивление заземлению

Есть такой термин, как сопротивление растеканию тока. Для простых обывателей легче будет воспринимать, как сопротивление заземлению. Вся суть этого термина заключается в том, что схема заземления должна работать корректно с определенными параметрами. Так вот сопротивление является основным из них.

Оптимальный вариант этого значения – ноль. То есть, лучше всего использовать материалы для сборки контура, у которых электропроводность самая высокая. Конечно, добиться идеала никак не получится, поэтому старайтесь выбирать именно те, у которых сопротивление самое низкое. К ним относятся все металлы.


Электропроводность металлов

Есть специальные коэффициенты, с помощью которых производится определение показателя сопротивления заземляющего контура, эксплуатируемого в разных условиях. К примеру:

  • в частном домостроение, где используются сети на 220 и 380 вольт (6 и 10 кВ), необходимо устанавливать контур с сопротивлением 30 Ом.

Внимание! Если используется заземляющий контур через нейтраль трансформатора, то сопротивление заземляющей цепи должно быть не больше 4 Ом.

  • монтируемая газопроводная система, входящая в дом, должна заземляться схемой в 10 Ом.
  • молниезащита должна иметь сопротивление не более 10 Ом.
  • Телекоммуникационное оборудование заземляется контуром 2 или 4 Ом.
  • Подстанции от 10 кВ до 110 кВ – 0,5 Ом.

То есть, получается так, что чем больше мощность силы тока внутри оборудования или приборов, тем ниже должно быть сопротивление.

Качество заземления

Выше уже говорилось о том, что тип грунта и материал для системы влияют на качество заземляющего контура. Но кроме этого есть еще несколько позиций.

Зависимость силы тока от сопротивления

Площадь заземления

Сразу скажем так, чем больше площадь заземления, тем его качество выше. Поэтому, когда стоит вопрос, что использовать: стержень заземления или пластину, то выбирается второй вариант. Почему? Все дело в ее большей площади. Площадь соприкосновения у пластины для заземления в разы больше, чем у штыря. При этом данную площадь можно, в принципе, увеличивать до бесконечности. А это большой плюс. Для этого обычно используют пластины «PTCE» из сплава никеля и меди.

Поэтому чаще всего, когда планируется заземление высоковольтных линий, к примеру, опор ВЛ 10 кВ, используется именно пластинчатый вариант (PTCE). Хотя показатель площади можно увеличить и по-другому. Можно просто использовать стержень заземления, только не один, а несколько, обвязав их вокруг опор ВЛ 10 кВ контуром из хорошего проводника. Вот почему в частном домостроение используется контур из трех или четырех штырей. Для ВЛ 10 кВ количество может быть увеличено до бесконечности. Для производственных мощностей не обязательно применять квадрат или треугольник, здесь может быть использована линейная структура. Главное – побольше стержней установить на линии.

Чем больше больше площадь заземления, тем выше его качество
Чем больше больше площадь заземления, тем выше его качество

Есть еще один вариант увеличения площади контакта с грунтом. Это увеличить размеры штырей. То есть, сделать их длиннее и толще. Кстати, такой вариант используется, если верхние слои грунта имеют высокое сопротивление, а нижние, наоборот, низкое. Такое глубинное заземление прекрасно работает даже в том случае, если устанавливается один металлический штырь. Правда, для 10 кВ линий придется количество заземляющих проводников увеличить, один ничего здесь не решит. Но лучше установить PTCE.

Расчет заземления

Не будем останавливаться на этом разделе долго. Все дело в том, что рассчитать заземление непросто. Существует достаточно большая и сложная формула, по которой и производится расчет. Но, как показала практика, ее конечный результат – всего лишь неточная цифра. Почему? Потому что все зависит от типа грунта. Наша земля во многих участках – слоеный пирог из разных наполнителей. Поэтому точно определить, где и какой слой находится, можно только по специальной карте геологической разведки.

Устройство заземления

Вот почему выбирая глубинное заземление, необходимо ориентироваться на максимальный показатель, подставляя в формулу разные величины сопротивления грунта.

Заключение по теме

Итак, в этой статье мы постарались ответить на интересующий многих начинающих электриков вопросы, что такое заземление, и как работает оно? Усвойте один нюанс. Заземление – необходимая система в сетях электрического снабжения (неважно, это 6, 10 кВ, или 100). Поэтому ее сегодня используют не только в производственных цехах, заводах и фабриках, это неотъемлемая часть электрической схемы частных жилых домов и городских квартир.

onlineelektrik.ru

Термины, используемые в схемах по выполнению правильно заземления

Что представляет собой заземление

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.

Что представляет собой заземление

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.

Что представляет собой заземление

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

Что представляет собой заземление

до 100

3,132

до 150

4,908

до 250

Что представляет собой заземление

3,819

9,615

до 500

Что представляет собой заземление

12,3

7,577

21,365

до 700

Что представляет собой заземление

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)

Что представляет собой заземление

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)

Что представляет собой заземление

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)

Что представляет собой заземление

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)

Что представляет собой заземление

Поз.

Наименование

Кол.

Примечание

Заземляющий проводник
Лента 3х20 ГОСТ 6009-74

по проекту

Дюбель-гвоздь ДГ 4,5х40

avtoprin.ru

Какие бывают системы заземления?

Чтобы избежать поражения электрическим током при прикосновении к оголенному проводку или поврежденному электрооборудованию, Международной Электротехнической Компанией (МЭК) была разработана специальная защита, называемая заземлением. Также эта система стандартизирована в ГОСТ РФ и подробное описание имеется в книге ПУЭ (правила устройства и эксплуатации электрооборудования). Что же представляет собой заземляющий контур электрической сети? Всё очень просто, это дополнительный проводник аппаратов, присоединенный к нулю. В случае аварии, при пробое изоляции или появлении контакта там, где его не должно быть, энергия фазы уйдет по PE проводу в ноль, и даже в случае случайного прикосновения человек не пострадает. Разберем какие бывают типы систем заземления, применяемых в России.

TN и ее разновидности

Самый распространенный тип заземляющей системы — это TN, в котором ноль совмещен с землей по всей длине. Этот тип еще называют в снабжении глухозаземленная нейтраль, когда условный ноль N источника соединен с устройством заземления PE. Устройство заземления не сложно, но тем не менее технологично и представляет собой группу штырей, вбитых вертикально в землю на значительную глубину до водоносного слоя, от 2.5 и более метров. Эти штыри соединены полосой или же кабелем в единый контур заземления жилого дома. Рассмотрим, какая существует классификация систем TN на сегодняшний день и в чем различие между всеми разновидностями.

В старом жилом фонде используется тип защиты ТN-C, это когда ноль N выполняет также роль защитного провода PE, совмещен. Это самый простой и дешевый вариант заземления электроустановки до 1000 В.

Виды заземления и их назначения

Тип TN-С морально устарел и электрически опасен, так как не имеет отдельного защитного проводника, и в случае обрыва нулевого провода. во время ЧП, весь потенциал окажется на электрооборудовании, подвергая риску поражения током или же возникновению пожара.

Поэтому во вновь проектируемых зданиях используют другую подсистему TN-S, в этом устройстве присутствует отдельный провод фаза, ноль (нейтраль) и защитный проводник PE. Проводники N и PE, начиная от подстанции с глухозаземленной нейтралью являются отдельными компонентами системы электроснабжения.

Виды заземления и их назначения

Данный вид является самым надежным из принятых типов заземления электрической сети. К его недостаткам можно отнести дороговизну, так как нуждается в дополнительном проводнике, от подстанции к потребителю.

Лишенная этих недостатков, относительно простая в реализации система TN-C-S. которая сочетает в себе достоинства описанных ранее систем. Также легко реализуется во время реконструкции старых зданий. Смысл данной схемы в том, что до ГРЩ организуется система TN-C, тут разделяют нейтральный провод PEN на два проводника N и PE, далее идет система TN-S.

Виды заземления и их назначения

Недостаток этой системы такой же, как и TN-C, при обрыве PEN шины система оказывается под полным напряжением. С этим недостатком борются установкой дополнительных устройств, таких как реле напряжения, производящих аварийное отключение потребителя от сети.

Существуют еще два вида снабжения, которые используются в специальных условиях, это тип TT — когда доставка электрической энергии организуется фазными проводами от источника с глухозаземленной нейтралью, а заземление организовывается непосредственно у потребителя. Таким способом осуществляют подключение мобильных домов, временных объектов. Данный тип требует обязательного использования устройств защитного отключения УЗО.

Виды заземления и их назначения

Еще один вариант — система IT, тип снабжения, не использующий глухозаземленную нейтраль. Ноль источника подключается через специальные устройства, имеющие высокое внутреннее сопротивление, а непосредственно у потребителя установлено устройство нуля и защитного заземления (согласно ПУЭ 7, глава 1.7). Данный тип снабжения используется в спец лабораториях, так как помехи, вносимые таким способом, минимальные.

Виды заземления и их назначения

Также рекомендуем просмотреть видео, на котором предоставлено описание каждой разновидности заземляющих систем с расшифровкой аббревиатур:

Какие бывают варианты защиты электроустановок до 1 кВ?

И напоследок хотим обратить внимание — запрещено использовать в качестве защитного заземления трубы отопления, газа, трубы водопровода, элементы металлических ограждений. В этом случае возможно появление на этих элементах полного напряжения 220 вольт, подвергая жизнь окружающих опасности. Берегите себя.

Вот и все, что хотелось рассказать вам об основных типах систем заземления, применяемых в России. Надеемся, теперь вы знаете, какие бывают схемы заземляющих контуров и в чем отличия между существующими вариантами!

Будет интересно прочитать:

Какие бывают варианты защиты электроустановок до 1 кВ?

Системы заземления — классификация и типы, выбор оптимального варианта защиты

Заземление – один из наиболее важных технологических методов защиты от поражения электротоком при работе с электрическими приборами. Для правильной модернизации или ремонта проводки нужно точно представлять, какая система заземления используется на объекте. От этого зависит безопасность человека и нормальная работа оборудования. Также информация важна при создании проекта реконструкции. Соответственно, нужно изучить все имеющиеся системы заземления, отличия друг от друга, а также технологии их монтажа.

Содержание

Международная электротехническая комиссия (МЭК) и Госстандарт РФ установили типы систем заземления. Все они указаны в ПУЭ (правилах устройства электроустановок). Различают:

  1. Систему TN (с подсистемами TN-C, также TN-S и, наконец, TN-C-S);
  2. Систему TT;
  3. Систему IT.

Виды заземления и их назначения

Системы заземления TN, ТТ, IT

Различаются они по источнику электроэнергии и способу заземления электрооборудования. Тип системы заземления обозначается буквами:

1. По первой букве определяется, как заземлен источник питания:

  • если это Т – то имеется непосредственное соединение нулевого рабочего проводника (нейтрали) источника электроэнергии с землей;
  • если это I – то нейтраль источника энергии соединяется с землей исключительно через сопротивление.

2. По второй букве определяется заземление в проводящих открытых частях электроустановки здания:

  • буква Т обозначает местное (раздельное) заземление электрооборудования и источника электропитания;
  • буква N говорит о том, что источник электропитания заземлен, но заземление потребителей происходит лишь через PEN-проводник.

3. Следующие буквы за N определяют функциональный способ, по которому устроен нулевой рабочий и нулевой защитный проводник:

  • если стоит S – значит функции рабочего (N) как и защитного (РЕ) проводников обеспечены раздельными проводниками;
  • если стоит С – значит функции нулевого рабочего и защитного проводников обеспечены общим проводником (PEN).

Система TN отличается наличием глухозаземленной нейтрали: открытые проводящие части любой электроустановки присоединены к конкретной глухозаземленной нейтральной точке источника электропитания посредством специальных нулевых защитных проводников.

[include id=»1″ title=»Реклама в тексте»]

Термин «глухозаземленная нейтраль» означает, что нейтраль (ноль) на трансформаторной подстанции подключена прямо к заземляющему контуру (т.е. заземлен).

Основное условие электробезопасности TN заключается в следующем: значение тока между открытой проводящей частью и фазным проводником при коротком замыкании должно превышать величину электротока срабатывания устройства защиты за нормированное время.

Востребованная подсистема TN-C

Подсистемой TN-C является TN, в которой проводники (нулевой рабочий, а также защитный) на всем протяжении системы совмещены (в 1 проводник PEN), т.е. произведено защитное зануление. Это наиболее используемая разновидность TN со времен СССР. Однако эта система сейчас устарела. Из современных электроустановок, она встречается лишь в уличном освещении (в целях экономии, а также пониженного риска). Для нового жилья ее рекомендовать нельзя. Сейчас на смену ей пришли более современные системы.

Вариант заземления TN-S

Подсистемой TN-S является TN, в которой проводники (нулевой рабочий, а также защитный) на всем протяжении системы разделены. Это современная, самая безопасная, однако самая дорогая система. Она уже очень давно применяется в телекоммуникационных сетях (что примечательно, при ее использовании исключены помехи в слаботочной сети).

TN-C-S — специфика устройства

Виды заземления и их назначения

Системы заземления TN-C, TN-C-S

Подсистему TN-C-S – можно отнести к промежуточному варианту. В ней нулевой рабочий, а также защитный проводники совмещены лишь в какой-то одной ее части. Обычно — в главном щите здания (где защитное заземление дополнено защитным занулением). По всему зданию далее эти проводники разделены. Система оптимальна с позиции соотношения цена — качество. Данная схема является в настоящее время основной, которую можно реализовывать в отдельных частях электроустановок при реконструкции. Другие системы заземления электроустановок сделать этого не позволяют. Сечения проводников выбираются, исходя из значений токов (расчетных), протекающих через них. Площадь сечения (минимальная) PEN-проводника равна 4 мм2. Необходимо предусмотреть, чтобы в распределительном щите были отдельные зажимы на шине PEN (для каждого проводника — N и РЕ). При применении многожильного или одиночного провода в качестве PEN-проводника его цвет изоляции должен быть исключительно желто-зеленым.

Это система отличается тем, что ноль источника в ней заземлен, при этом открытые проводящие части любой электроустановки подсоединены к заземлению, которое является электрически независимым от заземленного нуля (нейтрали) источника питания. Иными словами, на объекте применяется свой контур заземления, который никак не связан с нулем. На сегодняшний день эту систему как основную применяют в мобильных сооружениях, например бытовках, домах-вагонах и т.д. (там, где не всегда удается монтировать заземлитель в соответствии с требуемыми нормами). Примечательно, что согласование ее применения проходит сложнее, чем TN. Обязательным становится применение УЗО, также необходимо качественное заземление (а именно 4 Ом на 380 В ), существует много особенностей при подборе необходимых защитных автоматов.

Это система отличается тем, что ноль источника в ней изолирован от земли либо заземлен через приборы, которые обладают большим сопротивлением, а проводящие открытые части электроустановок заземлены с использованием заземляющих устройств. IT применяется крайне редко. В основном — в электроустановках зданий специального назначения. Например, для аварийного освещения и электроснабжения в больницах. Вообщем, там где предъявляются повышенные требования безопасности и надежности.

Существуют несколько технологий установки контура заземления. Наиболее применяемые две: традиционная и модульно штыревая система заземления.

Заземление выполняется из черного металлопроката: уголков, труб полос и т. п. Начинается установка с создания проекта, отражающем место, где будет устроен заземляющий контур, расположение технических коммуникаций в грунте. Затем, ориентируясь на объект, в почву на глубину в 3 м, на расстоянии около 5 м др. от друга вкапываются металлические изделия (электроды) определенного сечения (не < 3-х). После этого эти электроды они свариваются в общий контур по периметру при помощи металлической полосы.

[include id=»2″ title=»Реклама в тексте»]

Эта технология была основной в течение многих десятков лет. Однако она имеет ряд недостатков (например, коррозия металла, трудоемкость установки и т.п.), поэтому сейчас ее стараются заменять другой, более современной и совершенной технологией заземления.

Виды заземления и их назначения

Модульно штыревая система заземления

Что входит в комплект?

  1. Состоит она из стержней, изготовленных из высококачественной стали и покрытых медью. Их располагают в грунте вертикально. Каждый из этих стержней достигает в длину порядка полутора метров, а в диаметре – 14 мм, масса 1-го элемента – не более 2-х кг. С двух сторон каждого стержня делается нарезка омедненной резьбы 30 мм в длину.
  2. Стальные элементы этой системы соединяются между собой при помощи латунных муфт.
  3. Комплект модульной системы заземления включает также латунный зажим, используемый для соединения горизонтальных (особые стальные полосы или медный провод, проходящий от щитка-распределителя прямо к заземлительному контуру этой системы) и вертикальных (омедненные стальные стержни) элементов заземления.
  4. Также в комплект входит два стальных наконечника, которые будут крепиться к стержню путем навинчивания на омедненную резьбу. Выбирать наконечники придется в зависимости от грунта (особо твердый или обычный). В нем будет проходить все устройство этой системы заземления здания.
  5. Для антикоррозийной защиты всех элементов заземления обычно прилагается защитная паста, которой обрабатываются элементы всей будущей заземлительной системы.
  6. Для более безопасного и надежного соединения горизонтальных и вертикальных составляющих используют защитную ленту (например, PREMTAPE).

Как происходит монтаж?

Монтаж модульной штыревой системы заземления проходит в несколько этапов:

  1. Устанавливается 1-ый вертикальный стальной штырь.
  2. Проводится замер промежуточного сопротивления.
  3. Монтируются остальные вертикальные штыри.
  4. Укладывается горизонтальный заземлитель.
  5. Затем элементы соединяются и обрабатываются защитной лентой.

Преимущества модульно штыревой системы заземления

  1. Позволяет сэкономить площадь (может обустраиваться на 1 м2 площади).
  2. Простая, не требует трудоемких земляных работ.
  3. Не требуется сварка.
  4. Применять такое заземление можно при любом виде грунта
  5. Достигается большая глубина – до 50 м.
  6. Используются проводники из нержавеющей стали.
  7. Нет необходимости в специальном оборудовании.
  8. Длительный срок эксплуатации.

Из всего вышеизложенного можно сделать вывод, что на сегодняшний день наиболее рациональным является применение системы TN-C-S и модульно-штыревой технологии ее монтажа. Все факты говорят о том, что технологии устройства заземления последнего поколения по многим параметрам превосходят традиционные. Их применением сокращает срок проведения работ, уменьшает финансовые затраты, увеличивают срок службы заземляющих элементов.

Рекомендуем похожие статьи

Виды заземления и их назначения Монтаж электропроводки своими руками: требования, виды и схема проводки

Назначение заземления

Сначала определимся с определением заземления. Заземление нужно понимать как специальное электрическое соединение некоторых элементов сети, металлических корпусов различных электроприборов или электроустановок с конструкцией заземления.

Виды заземления и их назначения

Заземление нейтрали и защитное заземление

Устройство заземления нужно рассматривать как некоторую конструкцию специальных заземлителей с заземляющими проводниками, которые представляют собой электрическую связь электроустановки с грунтом.

То есть, эта конструкция заземляющих устройств предназначена для поглощения землей опасного для жизни напряжения, появившегося на металлическом корпусе электроустановки при пробое изоляции сетевых проводов. Заземлители обеспечивают надежный контакт с грунтом, и через проводники связаны с металлическими частями электрических установок.

Для оценки надежности и качества ЗУ существуют определенные значения сопротивления заземления с грунтом. Чем меньше величина сопротивления заземления, тем качественнее электрическое соединение между заземлителем и грунтом. Для идеального варианта сопротивление равно нулю, но такого не может быть из-за наличия удельного электрического сопротивления грунта.

Виды заземления и их назначения

Варианты контура заземления для частного дома

Поэтому для различных типов электросетей определены нормированные сопротивления заземления. Сопротивление заземление нейтрали у трансформатора подстанции по нормативу 4 Ома. Величина сопротивления заземления молниезащиты в однофазных сетях 220 В, также в 3-х фазной электросети 380 В составляет 10 Ом. По правилам ПЭУ 1.7. 103 для систем электропитания TN-C-S частных домов и электросети 220/380 В значение сопротивления заземления не превышает 30 Ом.

Виды заземления и их задачи

Существует два типа заземления электроустановок — это рабочее и защитное. Эти виды заземления имеют свою функциональность. Так рабочее заземление обеспечивает нормальные условия работы электроустановок. Рабочее заземление предназначено для заземления отдельных частей установки, необходимое для эффективной работы. Т. е. здесь не говорится о защитных свойствах заземления.

Как пример, является заземление трансформаторов подстанций, генераторов тока с целью создания рабочего режима и повышения устойчивости и надежности энергосистем. А ответственной задачей защитного заземления будет защита от поражения током во время аварии. Таким образом, защитное заземление предотвращает появление опасного напряжения на тех металлических конструкциях, где его не ждут, но оно может появиться.

Виды заземления и их назначения

Рабочее и защитное заземление в разных системах энергоснабжения

Опасное напряжение может появиться на любых металлических конструкциях, трубах, ограждениях, корпусах. Появится опасное напряжение также может в результате пробоя изоляции проводов, утечки тока через изоляцию, электростатических разрядов, молнии. Работа защитного заземления заключается в отводе опасного напряжения с металлических конструкций на землю и создании тока утечки с заземленных участков, для срабатывания УЗО и отключения электросети.

Важным элементом заземления является сам заземлитель, который имеет прямое соприкосновение с землей. Особенно важным параметром заземлителя считается сопротивление заземления, которое уменьшается с увеличением площади заземлителя. Чтобы увеличить площадь заземлителя устанавливают их несколько, увеличивают их длину, меняют конфигурацию. Со стороны грунта — насыщают солями или вовсе засыпают другой грунт или устанавливают заземление в местах с близкими грунтовыми водами.

Заземлению не подлежат трубы централизованного отопления, водопровод, канализация, трубопровод горючих жидкостей и газопроводы.

В качестве заземлителей можно приспособить естественные заземлители — это конструкции установленные в земле которые соответствуют предъявляемым требованиям. К естественным заземлителям можно отнести арматуру фундаментов, бетонных плит, обсадные трубы.

Повторное заземление

Такое заземление снижает величину опасного напряжения при пробое фазного проводника электроустановки, по отношению к земле в обычном рабочем режиме и в случае обрыва нулевого проводника. Можно сказать что повторное заземление — это заземление которое выполняется не в одном месте, а одновременно в нескольких местах на протяжении всей длины нулевого проводника.

Виды заземления и их назначения

Повторное заземление должно выбираться так, чтобы при аварии и к. з. на корпус, отключался ближайший автомат. Контур заземления старых домов уже не соответствует современным требованиям, поэтому необходимо делать повторное заземление. Провод заземления, при повторном заземлении должен быть непрерывным относительно каждого источника напряжения и присоединяется с варкой, а к корпусу приборов возможно соединение болтом.

electricremont.ru


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.