Контур заземления пуэ нормы: О контуре заземления и нормах ПУЭ: как заземлить частный дом

Содержание

схемы устройства, конструкция контура, правила монтажа

Время чтения 6 мин.Просмотры 188Опубликовано

Заземление – это комплекс мер по соединению всех электрических сетей в доме с землей. Для этого устраивается внутренний контур заземления, связанный с внешним контуром, к которому присоединяются все электрические приборы и розетки. Для устройства системы используется обособленная жила в электрическом кабеле. Она проходит через щиток в контур заземления и соединяется со всеми розетками в здании.

В случае накопления лишнего тока в приборе, он уйдет в грунт через такую систему. При этом прибор остается безопасным для людей. В крайнем случае при прикосновении к его корпусу можно ощутить легкое покалывание, но ничего хуже человек точно не испытает.

Зачем нужно заземление

Главная цель системы – обеспечить безопасность людей внутри квартиры или дома. Через защитное заземление все электрические приборы в доме – компьютер, чайник, холодильник, стиральная машина и другие – разряжаются в случае необходимости в грунт. Такое может произойти в том случае, если внутри прибора появляется неисправность, и электрический ток попадает на корпус.

В случае возникновения аварийной ситуации, автоматически срабатывает устройство защитного отключения. При этом исключается вероятность возгорания электрического кабеля, что могло бы привести к пожару. Кроме того предотвращается поражение током человека при касании корпуса прибора.

Нормы ПУЭ заземления

В нормах ПУЭ (правил устройства электроустановок) обозначены все необходимые требования по выполнению электрической разводки зданий и сооружений. Они касаются как нового строительства, так и производства ремонтных работ. В правилах содержатся обязательные требования, а также рекомендации по монтажу оборудования и материалов.

В требованиях к заземлению обозначены защитные меры от прямого и косвенного прикосновения. Требования разделены на заземление электроустановки выше и ниже 1 кВ для сетей:

  • с изолированной нейтралью;
  • с эффективно заземленной нейтралью;
  • с глухозаземленной нейтралью.

Также в документе перечислены варианты заземлителей, проводников, обозначены требования к устройству главных заземляющих шин и виды соединений защитных элементов и проводников системы выравнивания потенциалов. Правила заземления содержат определение, описание и возможности заземления переносных и передвижных установок электрооборудования.

Монтаж контура заземления

Монтаж наружного контура системы предполагает установку металлической конструкции в непосредственной близости от здания. Он срабатывает в случае короткого замыкания.

Элементы контура заземления

Для загородных домов выполняется из следующих составляющих:

  1. Горизонтальные заземлители – металлические полосы, соединяющие вертикальные элементы системы.
  2. Вертикальные заземлители – стержни из металла.
  3. Проводник – электрическая линия от щитка к контуру заземления.

В качестве вертикальных элементов используется металлический профиль сечением не менее 14 мм или уголки размером 50х50 мм. Длина элементов должна быть порядка 3 метров. Материал – черная сталь, оцинкованная сталь или медь. Медные проводники имеют лучшие показатели сопротивления. В качестве горизонтальных элементов системы используют полосы шириной не менее 1 см и толщиной не менее 0,3 см.

Вертикальные заземлители должны плотно соприкасаться с грунтом, имея максимальную площадь для отвода напряжения.

Металлические изделия не красят, но покрывают антикоррозийными составами для исключения ржавчины.

Виды контуров заземления
  • Треугольник. Это самый простой вариант контура. Металл вбивают в землю по вершинам равностороннего треугольника. Расстояние между каждыми двумя стержнями должно быть порядка 3 метров. В случае монтажа контура в стесненных условиях на маленьких участках можно выдержать меньшее расстояние.

  • Линейный контур. Применяется для маленьких участков, где нет возможности для расположения треугольной конструкции. В этом случае система может быть смонтирована вдоль забора или отмостки коттеджа. Элементы заземления вкапываются в грунт по прямой линии, чем больше ее длина, тем лучше.

  • Контур другой геометрии. В зависимости от размеров участка возле дома и расчета можно выполнить контур в виде квадрата или иной геометрической фигуры. Главное использовать достаточное количество заземляющих элементов необходимого сечения.

Расчет заземления

Для правильной работы системы необходимо выполнить расчет заземления перед установкой элементов.

Сопротивление контура заземления жилых домов не должно превышать 4 Ом.

Также при расчете учитываются следующие показатели:

  1. Вертикальные элементы – длина, диаметр, количество.
  2. Горизонтальные заземлители – длина, ширина, глубина погружения в грунт.
  3. Тип электрической сети – однофазная или трехфазная.
  4. Напряжение в сети. Обычно – 220 В.
  5. Параметры грунта. Климатическая зона в зависимости от температурного режима летнего и зимнего периода, тип грунта – песок, супесь, суглинок, глина. Также на сопротивление заземления влияет степень влажности земли.
  6. Вариант размещения электродов – по контуру или в ряд.

Все указанные параметры можно поставить в расчетный калькулятор и получить итоговое значение заземления. Также результат можно получить по формуле:

Смонтированная сеть будет работать лучше в грунтах с низким сопротивлением. Самые низкие показатели сопротивления имеет торф – 20-30 Ом*м. При этом самые высокие показатели у влажного песка и пескогрунта – 300-500 Ом*м.

Правила и требования к контуру заземления
  • Молниезащита и заземление. Если в вашем доме выполнена молниезащита, то две системы объединяются в одну. Система молниезащиты также имеет контур видимого заземления с молниеотводом – мощным отводящим устройством из толстого металлического профиля. При объединении выполняют систему уравнивания потенциалов.

  • Глубина монтажа вертикальных стержней. Они должны быть забиты в землю ниже глубины промерзания на 0,6-1 м. Для Москвы и Московской области глубина промерзания составляет от 1,1 до 1,8 м в соответствии с типом грунта. Поэтому рекомендуемая глубина погружения стержней составляет 3 м.

  • В качестве заземлителей запрещено использовать трубы отопления, канализации или проводящие другие жидкости, газы и смеси.

  • Минимальные требования к материалам представлены в таблице 1.7.4 пункта 1.7.102 ПУЭ.

Как сделать монтаж контура заземления

Сначала требуется выбрать место для монтажа. Желательно отступить от дома 2 метра, при этом разместить контур со стороны электрического щитка для сокращения трассы заземления здания. При этом нужно учитывать следующее:

  • лучше размещать контур на влажном участке;
  • лучше размещать его в глине или суглинке, чем в песке;
  • лучше разместить контур чуть дальше, но в более благоприятных условиях.

Затем выполняются земляные работы. Подготавливается траншея выбранной геометрии. Низ стержней заостряют для лучшего проникновения в землю. Стержни погружают до требуемой глубины. Над землей металлические элементы должны выступать на 20 см для монтажа горизонтальных заземлителей.

После этого выполняется сборка металлоконструкций. Полосы из металла привариваются к вертикальным элементам контура, одна полоса подводится к зданию. Сварные швы обрабатывают с помощью антикоррозийного состава, грунтуют и обмазывают мастикой. Котлован засыпают грунтом.

Выполняют ввод сети в здание. Полоса заводится на дом и крепится на стене с помощью болта. Соединяется с заземляющим проводником, ведущим из щитка к главной шине. Используется кабель желто-зеленого цвета, для загородных домов подходят медные провода сечением 6 мм.

После окончания монтажа следует проверить работоспособность системы. Кроме того, контроль исправности сети требуется контролировать каждые 12 лет.

виды, особенности, правила и монтаж

Нужно ли делать заземление частного дома или дачи?

Очень часто люди задаются вопросом: «нужно ли заземление на даче»? Согласно требованиям ПУЭ (Глава 1.7. Заземление и защитные меры электробезопасности) все современное оборудование и электросети в обязательном порядке должны быть заземлены.

Заземленные системы имеют обозначение TN-S и закладывается еще на этапе проектирования при реконструкции или капительном строительстве.

Если же у Вас дача или частный дом были построены очень давно, то крайне рекомендуется выполнить заземление своими руками, поскольку электроснабжающая организация может прекратить подачу электроэнергии, аргументируя свое решение нарушением правил ПУЭ, ГОСТ, ПТБ и ПТЭЭП.

Рабочее (защитное) заземление частного дома: его устройство и назначение

Рабочее заземление предназначается для спасения людей от электрического тока. К тому же оно позволяет защитить бытовую технику от выхода из строя при возникновении его корпусного пробоя.

Также такое заземление является весьма полезным для уменьшения последствий удара молнии. Это касается лишь тех случаев, если у дома предусмотрен соответствующим молниеотвод.

Назначение заземления

Рабочее заземление при электрическом чрезвычайном происшествии выполняет роль защитного. Главные его задачи заключаются в следующем:

  • спасение людей от поражения током;
  • защита бытовой техники при корпусном пробое;
  • поддержка нормальной работы оборудования.

Постоянно действующее рабочее заземление требуется только для промоборудования. Если речь идет о бытовой техники , достаточно всего лишь заземление через евророзетку.

Несмотря на это, специалисты рекомендуют все же наглухо заземлить ряд приборов в доме. Среди них стоит выделить стиральную машину, микроволновую печь, электродуховку, индукционную плиту (варочную поверхность), а также настольный компьютер.

Устройство заземления

Применение искусственных систем заземления обусловлено тем, что естественные системы нередко не соответствуют всем правилам и нормам. Это может привести к их плохому срабатыванию и низкой эффективности.

К естественным заземлителям можно отнести водопроводные трубы из стали, что соприкасаются с почвой.

Также к этой категории относятся действующие артезианские скважины или же некоторые другие элементы сооружений, выполненные из металла. При этом в обязательном порядке они должны быть соединены с землей.

При самодельном создании заземления специалисты рекомендуют применять уголки из стали размером 50х50 миллиметров, длина которых составляет 3 метра. Их следует забить в землю в траншее.

Ее глубина должна достигать 70 сантиметров. При этом около 10 сантиметров должно находиться над дном. К этой части уголков стоит приварить проложенный в траншее пруток из стали диаметром в пределах от 10 до 16 миллиметров. Вместо него разрешается использовать полосу размером 40х3 или 40х4, расположенную по всему периметру сооружения.

В соответствии с действующими правилами, если имеется электрическая установка до 1000 Вольт, сопротивление заземления не должно превышать 4 Ом.

Системы заземления

Существует 6 отличающихся между собой заземляющих систем. Несмотря на такое разнообразие, в жилых домах применяется преимущественно только 2 из них, такие как:

  • TN – C – S. Главной особенностью данной системы считается то, что подача тока происходит с использованием нуля PEN, который обязательно дополнительно подключается к глухо заземленной нейтрале.

В здании, в распредустройстве провод расходится на две части РЕ и N. Одна – PE – представляет собой ноль защитный (заземление), вторая – проводник – выполняет роль рабочего поля N. Для того чтобы данная система надежно работала, очень важно обеспечить ей соответствующую защиту.

Это обусловлено возможностью возникновения опасного напряжения на корпусах электроприборов.

Это касается тех приспособлений, которые связаны с проводником PE. Такая ситуация возникает в случае механического повреждения нуля PEN между непосредственно самой подстанцией и сооружением.

  • TT. Эта система применяется в селах и деревнях. В загородных условиях сложно обеспечить безопасность нуля PEN. Эта схема требует выполнения «глухого» заземления по отношению к нейтрали. Осуществление передачи напряжения при этом происходит посредством 4 проводов.

Четвертый из них применяется в качестве функционального нуля N. Со стороны потребителя в данной ситуации необходимо создать штыревой заземлитель. Именно к нему следует подсоединить все проводники от PE. С ними следует связать корпуса приборов.

Система TT применяется преимущественно в отдаленных от городов районах. В крупных населенных пунктах предпочтение отдают TN – C – S.

Схема заземления

Все же большей популярностью пользуется система заземления TN – C – S. Отличительной ее особенностью является наличие глухо заземленной нейтрали.

В системе TN – C – S шина РЕ и нейтраль N проводятся при помощи всего лишь одного провода PEN. На входе в дом конструкция должна разделяться на несколько отдельных веток. Данная схема подразумевает защиту посредством автоматических выключателей. Можно использовать УЗО.

В схеме TT «земля» должна выходить на щит от отдельного заземления, а не от конкретной подстанции.

Данная система считается более надежной и безопасной. Она лучше устойчива к повреждению защитного проводника. В данном случае не требуется монтаж устройства отключения.

Какие электрические характеристики обеспечивают безопасную работу контура заземления

Защитная функция контура основана на том явлении, что аварийный ток стекает по пути наименьшего сопротивления.

На корпусе любого бытового прибора из-за повреждения изоляции может появиться потенциал фазы. В старой системе заземления TN-C он станет стекать через тело прикоснувшегося человека.

Тяжесть электротравмы зависит от многих факторов, но может привести и к фатальным последствиям.

В схеме электропитания TN-S искусственно созданный РЕ проводник через контур заземления отводит опасный потенциал, защищает человека от поражения током.

Для оптимальной работы схемы необходимо учесть:

  • сопротивление растеканию;
  • напряжения прикосновения и шага;
  • состояние грунта по его удельному сопротивлению;
  • электрические характеристики выбранных материалов и их стойкость к воздействию агрессивной среды почвы;
  • конструкцию контура, которая должна быть просчитана по нормативам и проверена электрическими замерами высокоточными приборами.

Сопротивление заземляющего устройства в электроустановках до 1000 В: из каких составляющих оно складывается

Любой контур заземления состоит из вертикальных или горизонтальных заземлителей (электродов), расположенных в земле. Через создаваемый ими контакт протекает аварийный ток.

Вертикальные электроды заглублены в почву, разнесены на определенное расстояние, объединены горизонтальным заземлителем, подключенным к главной шине здания.

Для частного дома редко используется один вертикальный заземлитель по причине противодействия сопротивления растеканию тока.

Допустим, что имеется сооружение с подключенным к нему одним вертикальным электродом, расположенным в почве. На главную шину организовано металлическое короткое замыкание. Сопротивлением заземляющего проводника пренебрегаем для упрощения.

Ток короткого замыкания начинает стекать на потенциал земли по электроду и распределяется с него равномерно по всем направлениям. При этом максимальная плотность тока будет создана у самого заземлителя, а с удалением от него она станет уменьшаться.

Прохождение тока через постоянно увеличивающуюся поверхность земли ослабляет его величину. Напряжение тоже имеет самую большое значение у электрода, а с постоянным снижением величины тока оно падает. Здесь проявляет свое действие простой закон Ома.

На границе определенной площади, называемой зоной растекания, напряжение уменьшается практически до нуля от своего максимального значения. Таким способом мы получили точки нулевого потенциала, находящиеся с противоположных сторон электрода, на которых U=0.

Сопротивление заземляющего устройства Rз — это сопротивление участка земли между точками нулевого потенциала. Оно вычисляется по формуле Rз=Uф/Iкз.

На его величину очень слабо влияет сопротивление металлических частей заземлителей с шиной и контакты электродов с землей — они очень маленькие. Вопрос его снижения решается за счет изменения конструкции контура и характеристик грунта.

Улучшить этот показатель можно установкой дополнительного электрода. Однако монтировать его следует определенным образом.

Если два электрода разместить рядом, то площадь зоны растекания практически не меняется. Ток короткого замыкания стекает на том же участке грунта. Поэтому заземлители необходимо разнести на большее расстояние.

При этом ток КЗ станет стекать с каждого электрода, разделяясь на два потока, а между ними образуется пространство, где они оказывают влияние друг на друга. Оно называется зоной экранирования. Для оценки его характеристик введены поправочные коэффициенты.

Второй способ улучшения сопротивления заземляющего устройства основан на увеличении длины вертикального электрода и его заглублении в грунт до 30 метров. Технология этого метода приведена в конце статьи.

Несколько вертикальных электродов привариваются в почве к металлической полосе (горизонтальному заземлителю). Он тоже оказывает влияние на стекание аварийного тока, оценивается по индивидуальному коэффициенту.

Его величина зависит от количества электродов в контуре и отношения расстояния между ними к их длине. Данные сведены в таблицу.

Таким образом, электрические характеристики создаваемого контура сильно зависят от конфигурации и расположения вертикальных и горизонтальных заземлителей, их заглубления в грунт.

Владельцу частного дома необходимо оценивать сопротивление заземляющего устройства в электроустановках до 1000 В и делать предварительный расчет на бумаге до начала сборки конструкции. Для этого требуется представлять, из каких процессов берутся параметры, задаваемые в проекте.

Напряжение прикосновения и шага: что это такое и как оно влияет на расчет контура заземления

Напряжение прикосновения описывает пункт ПУЭ 1.7.24. Его величина заложена в формулы для расчета сопротивления контура заземления.

Представим, что на корпусе какого-то оборудования появился фазный потенциал U и к нему прикоснулся человек с сопротивлением тела R.

Через него начнет стекать ток Iт, который определяется по закону Ома. Величина приложенного напряжения зависит от места создания контакта, удаления от максимальной величины U, обозначается термином прикосновения (Uпр).

Поскольку от Uпр зависит безопасность человека, то на него введены строгие нормативы. При создании электрического проекта на объект в него закладывают жесткие ограничения, влияющие на безопасность. Они учтены в допустимых параметрах сопротивления заземляющего устройства.

Напряжение шага

Еще один ряд факторов, влияющий на расчет контура — учет тех процессов, которые протекают непосредственно на грунте при стекании аварийного тока, распределяющегося внутри той зоны, где может случайно оказаться человек. Их учитывает напряжение шага.

В эпицентре разряда приложено максимальное напряжение, а его величина постепенно снижается с увеличением расстояния до нуля. Когда в этой зоне будет двигаться человек, то между его ногами возникнет разность потенциалов.

Она возрастает при приближении к месту разряда, а при определенных условиях может привести к электротравме: чем ближе к центру, тем опаснее.

Термин напряжения шага Uш заложен в пункт ПУЭ 1.7.25. Он строго нормируется формулами расчета проекта заземляющих устройств.

На промышленных объектах обычно применяются дорогие специальные защиты, быстро отключающие аварийные режимы, когда напряжению шага остается возможность проявить себя очень короткое время.

В частном доме таких устройств нет. Поэтому к качеству контура предъявляются повышенные требования. Владельцу необходимо продумать место его расположения и трассу прохождения горизонтального заземлителя.

Напряжение прикосновения и шага стремятся сделать настолько минимальными, насколько они могут обеспечить повышенную безопасность человека. Они учитываются нормативами ПУЭ.

Какие нормы по сопротивлению растекания заложены в ПУЭ и почему

Для создания надежного контура частного дома следует понимать, что он работает не сам по себе, а в составе всей системы заземления электроустановки, начиная от промышленной трансформаторной подстанции.

Безопасность зависит от типа нейтрали ТП и быстроты ликвидации аварийных ситуаций.

На промышленных объектах, требующих оперативного отключения аварий, создается эффективно заземленная нейтраль, позволяющая при однофазных замыканиях на землю быстро отключать токи КЗ. Для этого ее сопротивление, с учетом влияния всех естественных и искусственных заземлителей, не должно превышать 0,5 Ома. (Пункт 1.7.90.)

Бытовая электрическая сеть 380/220 вольт обычно создается с глухозаземленной нейтралью. Ее безопасность в какой-то части может улучшить разделительный трансформатор.

За ним создается сеть с изолированной нейтралью. Но мы сейчас рассматриваем другой вопрос.

Трансформаторная подстанция, подключенная по обычной схеме с заземленной нейтралью, должна работать в режиме, предусмотренном пунктом ПУЭ 1.7.101.

Это значит, что при питании частного дома напряжением 380/220 вольт общее сопротивление всей цепочки заземляющих устройств должно укладываться в норматив менее 4 Ома. На эту величину оказывают влияние все повторные заземлители ВЛ и естественные заземления.

К последним относят железобетонные фундаменты зданий и другие, закопанные в грунт металлические конструкции. Их задача — длительно обеспечивать электрический контакт с землей.

Повторные заземлители линии распределяются по опорам ВЛ для обеспечения достаточной величины тока однофазного замыкания, которую должна почувствовать токовая защита. Они же ставятся на вводе в здание.

Все эти заземления должны в комплексе обеспечить величину сопротивления 0,4 Ома на трансформаторной подстанции.

Когда ВЛ и ТП введены в эксплуатацию, то любое смонтированное на них заземление находится в работе. Измерить отдельно его сопротивление невозможно и очень опасно: оно является частью электрической цепи.

Теперь продолжим рассмотрение пункта ПУЭ 1.7.107. для заземляющего устройства частного дома. Здесь уже приводятся другие нормативы.

Для создаваемого нами заземлителя введена величина 30 Ом. Контур заземления можно отключить от ГЗШ и замерить его сопротивление. Понимаем, что в работе оно участвует со всеми повторными и естественными заземлителями схемы и обеспечивает 4 Ома для трансформатора на КТП.

Но не все так просто. Нам потребуется выполнить еще одно условие безопасности: сопротивление ближайшего повторного заземлителя должно составить 10 Ом. Об этом говорит пункт ПУЭ 1.7.103.

Однако обеспечить эти 10 и 30 Ом простыми способами не всегда возможно из-за физического состояния грунта.

Виды грунтов и их удельное сопротивление: что требует обязательного учета

Наш контур будет забит в землю, которая служит проводником электрического тока. Ее проводимость зависит от многих факторов и нормируется величиной удельного сопротивления.

Например, скальный грунт имеет очень плохие характеристики. Работать на нем — плохая затея. Нормируемые параметры и возможные пределы их отклонения помещены в таблицу.

Сведения эти представлены как ориентировочные для проведения приблизительного расчета. При создании проекта контура их желательно уточнить на конкретной местности.

Чем влажнее почва и больше в ее состав входит различных солей, тем лучше ее удельное сопротивление. Однако солевые растворы — это агрессивная среда, вызывающая коррозию металлов.

Именно постоянные колебания влаги, зависящие от времени года и погодных условий, вызывают большие отклонения удельного сопротивления от средней величины.

В мороз вода превращается в лед, а он довольно плохо проводит электрический ток. Во время жары почва высыхает. Зима и лето — самые неблагоприятные периоды для работы контура заземления.

Поэтому эти времена года используются для проведения контрольных замеров сопротивлений растекания.

Грунт не обладает однородной структурой. При заглублении в почву могут встретиться всякие сюрпризы. Предвидеть их нереально. Особенно при большой глубине.

Например, сверху почвы может быть слой чернозема, а под ним суглинок или супесок, камни.

Приблизительно оценить состав грунта можно самостоятельно. Для этого берут с глубины порядка метра его кусочек и пытаются скатать «колбаску» между ладонями. Если ее толщина соответствует спичке, то это глина.

Из песка скатать ничего не получится, он рассыпается. Из суглинка можно сделать колбаски толщиной порядка сантиметра. Супесок скатывается чуть большими кусочками и сразу разваливается.

Метод приблизительный, но он позволяет получить данные для расчета проекта. Более точно эти результаты обеспечивают приборы, предназначенные для измерения электрического сопротивления грунтов. Ими занимаются специалисты электролабораторий.

Поскольку удельное сопротивление грунта сильно зависит от сезона, то для более точного расчета контура введены сезонные коэффициенты, учитывающие еще и четыре района проживания.

Требования к материалам для контура заземления, которые надо знать обязательно

Качественный электрический контакт между металлом электродов и почвой создается не за счет закапывания конструкции, а при забивании стержней в землю, когда грунт уплотняется при вдавливании.

Электроды должны хорошо выдерживать ударные механические нагрузки при монтаже схемы, входить в грунт без деформации и сохранять свои электрические характеристики десятилетиями в условиях действия на них агрессивной почвенной среды.

К выбору заземлителей предъявляются строгие нормативы по виду металлов и их габаритов. Предельно допустимые минимальные размеры электродов опубликованы таблицей ПУЭ.

Уменьшать сечение материалов нельзя, а выбирать толще не рационально.

Для вертикальных заземлителей обычно используется труба, пруток и уголок, а горизонтальных — та же полоса или пруток. Их поперечное сечение должно соответствовать требованиям таблицы 1.7.104.

Конструкция контура предназначена для создания электрического контакта с грунтом даже при коррозии металла. Защищать его красками нельзя.

Окончательная сборка электродов осуществляется сваркой, а ее
шов довольно быстро ржавеет и разрушается. Поэтому его надо покрывать защитным
слоем битумного лака.

Металл соединительной полосы, расположенный на открытом воздухе, к которому подключают отвод на главную защитную шину, тоже нужно покрасить.

Устройство заземления своими руками: поэтапная инструкция

Если Вы задаетесь вопросом: «как сделать заземление на даче?», то для выполнения данного процесса потребуется следующий инструмент:

  • сварочный аппарат или инвертер для сварки металлопроката и вывода контура на фундамент здания;
  • угловая шлифмашинка (болгарка) для разрезания металла на заданные куски;
  • гаечные глючи для болтов с гайками М12 или М14;
  • штыковая и подборная лопаты для рытья и закапывания траншей;
  • кувалда для вбивания электродов в землю;
  • перфоратор для разбивания камней, которые могут встречаться при рытье траншей.

Чтоб правильно и согласно нормативным требованиям выполнить контур заземления в частном доме нам потребуются следующие материалы:

  1. Уголок 50х50х5 — 9 м (3 отрезка по 3 метра).

2. Сталь полосовая 40х4 (толщина металла 4 мм и ширина изделия 40 мм) — 12 м в случае вывода одной точки заземлителя на фундамент здания. Если же Вы хотите выполнить контур заземления по всему фундаменту к указанному количеству добавьте общий периметр здания и еще возьмите запас для подрезки.

3. Болт М12 (М14) с 2 шайбами и 2-я гайками.

4. Медный заземлитель. Может быть использована заземляющая жила 3-х жильного кабеля либо провод ПВ-3 с сечением 6–10 мм².

После того как все необходимые материалы и инструменты есть в наличии можно переходить непосредственно к монтажным работам, которые детально расписаны в следующих главах.

Выбор места для монтажа контура заземления

В большинстве случаев рекомендуется монтировать контур заземления на расстоянии в 1 м от фундамента здания в месте где оно будет скрыто от человеческого глаза и к которому будет сложно добраться как людям, так и животным.

Такие меры необходимы для того, что при повреждении изоляции в электропроводке потенциал будет идти на контур заземления и может возникнуть шаговое напряжение, которое может привести к электротравме.

Выполнение земляных работ

После того как было выбрано место, выполнена разметка (под треугольник со сторонами 3 м), определено место вывода полосы с болтами на фундамент здания можно приступать к земляным работам.

Для этого необходимо с помощью штыковой лопаты по периметру размеченного треугольника со сторонами по 3 м снять слой земли в 30–50 см. Это необходимо для того, чтоб в дальнейшем без особых трудностей к заземлителям приварить полосовой металл.

Также стоит дополнительно прокопать траншею такой же глубины для подвода полосы к зданию и выводу ее на фасад.

Забивание заземлителей

После подготовки траншеи можно приступать к монтажу электродов контура заземления. Для этого предварительно с помощью болгарки необходимо заточить края уголка 50х50х5 или круглой стали диаметром 16 (18) мм².

Далее выставить их в вершины полученного треугольника и с помощью кувалды забить в землю на глубину 3 м. Также важно чтоб верхние части заземлителей (электродов) находились на уровне выкопанной траншеи чтоб к ним можно было приварить полосу.

Сварные работы

После того как электроды будут забиты на необходимую глубину с помощью стальной полосы 40х4 мм необходимо сварить между собой заземлители и вывести данную полосу на фундамент здания где будет подключен заземляющий проводник дома, дачи или коттеджа.

Там, где полоса будет выходить на фундамент на высоте 0.3–1 мот земли, необходимо приварить болт М12 (М14) к которому в дальнейшем будет подключено заземления дома.

Обратная засыпка

После выполнения всех сварных работ полученную траншею можно засыпать. Однако перед этим рекомендуется залить траншею соляным раствором в пропорции 2–3 пачки соли на ведро воды.

После полученную почву необходимо хорошо утрамбовать.

Проверка контура заземления

После выполнения всех монтажных работ возникает вопрос «как проверить заземление в частном доме?». Для этих целей конечно обычный мультиметр не подойдет, поскольку у него очень большая погрешность.

Для выполнения данного мероприятия подойдут приборы Ф4103-М1, Клещи Fluke 1630, 1620 ER и так далее.

Однако эти приборы очень дорогие, и если Вы выполняете заземление на даче своими руками, то для проверки контура Вам будет достаточно обычной лампочки на 150–200 Вт. Для данной проверки Вам необходимо один вывод патрона с лампочкой подключить к фазному проводу (обычно коричневого цвета) а второй — к контуру заземления.

Если лампочка будет ярко светить — все отлично и контур заземления полноценно функционирует, если же лампочка будет тускло светить или вообще не испускать световой поток — значит контур смонтирован неверно и нужно либо проверять сварные стыки или монтировать дополнительные электроды (что бывает при низкой электропроводимости почвы).

Надежное заземление — гарантия безопасности

Все существующие системы устройства заземления предназначены для обеспечения надежного и безопасного функционирования электрических приборов и оборудования, подключенных на стороне потребителя, а также исключения случаев поражения электрическим током людей, использующих это оборудование.

При проектировании и устройстве систем энергоснабжения, необъемлемыми элементами которых является как функциональное, так и защитное заземление, должна быть уменьшена до минимума возможность появления на токопроводящих корпусах бытовых приборов и промышленного оборудования напряжения, опасного для жизни и здоровья людей.

Система заземления должна либо снять опасный потенциал с поверхности предмета, либо обеспечить срабатывание соответствующих защитных устройств с минимальным запаздыванием. В каждом таком случае ценой технического совершенства, или наоборот, недостаточного совершенства используемой системы заземления, может быть самое ценное — жизнь человека.

Цены на комплектующие для молниезащиты и заземления

Комплектующие для молниезащиты и заземления

Какой тип покрытия стержней выбрать – оцинкованный или омедненный?

  • С точки зрения экономичности, оцинковка с тонким слоем (от 5 до 30 мкм) выгоднее. Эти штыри не боятся механических повреждений при монтаже, даже оставленные глубокие царапины не влияют на степень защищенности железа. Тем не менее, цинк является довольно активным металлом, и, защищая железо, окисляется сам. Со временем, когда весь слой цинка прореагировал, железо остается без защиты и быстро «съедается» коррозией. Срок службы подобных элементов обычно не превышает 15 лет. А делать цинковое покрытие более толстым – это стоит немалых денег.

Сравнительный тест: оцинкованный (слева) и омедненный (справа) электрод после 10 лет эксплуатации в условиях агрессивной среды кислого грунта

  • Медь же, наоборот, не вступая в реакции, защищает закрываемое ею железо, которое более активно с точки зрения химии. Такие электроды могут без ущерба эффективности служить очень долго, например, производитель гарантирует их сохранность в суглинистой почве вплоть до 100 лет. Но при монтаже следует проявлять осторожность – в местах повреждения слоя омеднения наверняка возникнет участок коррозии. Чтобы снизить вероятность этого, слой омеднения делают достаточно толстым, до 200 мкм, поэтому такие штыри значительно дороже обычных оцинкованных.

Каковы общие достоинства такого комплекта системы заземления с одним глубоко размещённым электродом:

  • Монтаж не представляет особой сложности. Не требуется объемных земляных работ, не нужен сварочный аппарат – все производится обычным инструментом, который есть в каждом доме.
  • Система очень компактна, ее можно разместить на крошечном «пятачке» или даже в подвале дома.
  • Если используется омедненные электроды, то срок службы такого заземления будет исчисляться несколькими десятками лет.
  • Благодаря хорошему контакту с грунтом достигается минимальное электрическое сопротивление. Кроме того, на эффективность системы практически не влияют сезонные условия. На уровень промерзания грунта приходится не более 10% длины электрода, и зимние температуры никак не могут отрицательно сказаться на проводимости.

Есть, конечно, и свои недостатки:

  • Такой тип заземления не может быть реализован на каменистых грунтах – скорее всего, забить электроды на требуемую глубину не удастся.
  • Возможно, кого-то отпугнет и цена комплекта. Однако это – вопрос спорный, так как качественный металлический прокат для обычной схемы заземления тоже стоит недешево. Если еще присовокупить длительность эксплуатации, простоту и быстроту монтажа, отсутствие необходимости в специализированном инструменте, то, вполне возможно, такой подход к решению проблемы заземления может показаться даже более перспективным с точки зрения экономичности.

Недопустимые схемы заземления

Некоторые домашние умельцы пребывают в убеждении, что для отвода тока можно использовать водопроводные трубы и стояки отопления. Такое заземление на даче своими руками схемой безопасности не назовешь. Трубы бывают сильно окисленными, либо имеют плохой контакт с землей. Кроме того, в систему трубопровода часто включены пластиковые соединения, которые разомкнут электрическую цепь.

Многие современные электроприборы снабжены кабелем с трехжильной вилкой. К ним устанавливаются такие же розетки. Нулевой провод в кабеле обозначается синим цветом, заземляющий — желто-зеленым, фаза — любым, кроме названных.

Организация заземления на дачной кухне: 1 — электроплита, 2 — провод заземления

Желая сэкономить на устройстве заземления на даче своими руками, схему используют такую: в розетке делают перемычку между заземляющим и нулевым контактом. Однако подобный проект крайне непредсказуем. Если в каком-либо участке цепи случится перефазовка или плохой контакт рабочего нуля, на корпусе приборов возникнет опасное напряжение.

Некоторые домовладельцы, установив в сеть специальное защитное устройство (УЗО), считают проблему решенной. Но работа УЗО будет корректной только при наличии заземления. Тогда при утечке тока электрическая цепь сразу замкнется, и механизм сработает, отключив питание опасного участка.

Схематическое изображение устройства заземления в частном доме

Источники

  • https://ProFazu.ru/provodka/bezopasnost-provodka/zazemlenie-v-chastnom-dome-svoimi-rukami-220-v.html
  • https://electromc.ru/zazemlenie-chastnogo-doma/
  • https://ElectrikBlog.ru/zazemlenie-v-chastnom-dome-svoimi-rukami-2-shemy-dlya-raznyh-gruntov/
  • https://zandz.com/ru/biblioteka/sistemy_zazemlenieya_TNS_TNC_TNCS_TT_IT.html
  • https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/elektroxozyajstvo/kak-sdelat-zazemlenie-na-dache.html
  • https://psk-remont.ru/2017/04/03/zazemlenie-na-dache-svoimi-rukami-shem/

Помогла вам статья?

Сопротивление контура заземления — Всё о электрике

Сопротивление заземления

Сопротивление заземления (сопротивление растеканиЮ электрического тока) определяется как величина “противодействия” растеканию электрического тока в земле, поступающего в нее через заземлитель.

Измеряется в Ом и должно иметь минимально низкое значение. Идеальный случай – нулевая величина, что означает отсутствие какого-либо сопротивления при пропускании “вредных” электротоков, что гарантирует их ПОЛНОЕ поглощение землей.

Так как идеала достигнуть невозможно, все электрооборудование и электроника создаются исходя из некоторых нормированных величин сопротивления заземления = 60, 30, 15, 10, 8, 4, 2, 1 и 0,5 Ом.

    для частных домов, с подключением к электросети 220 Вольт / 380 Вольт необходимо иметь локальное заземление с рекомендованным сопротивлением не более 30 Ом

При подключении локального заземления к нейтрали трансформатора / генератора в системе TN суммарное сопротивление заземления (локального + всех повторных + заземления трансформатора / генератора) должно быть не более 4 Ом (ПУЭ 1.7.101). Данное условие выполняется без каких-либо дополнительных мероприятий при правильном заземлении источника тока (трансформатора либо генератора)

Подробнее об этом на странице “Заземление дома”.

    при подключении газопровода к дому должно выполняться стандартное требование для заземления дома. Однако из-за использования опасного оборудования необходимо выполнять локальное заземление с сопротивлением не более 10 Ом
    (ПУЭ 1.7.103; для всех повторных заземлений)

Подробнее об этом на странице “Заземление газового котла / газопровода”.

для заземления, использующегося для подключения молниеприемников, сопротивление заземления должно быть не более 10 Ом (РД 34.21.122-87, п. 8)

Подробнее об этом на странице “Молниезащита и заземление”.

  • для источника тока (генератора или трансформатора) сопротивление заземления должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока (ПУЭ 1.7.101)
  • для уверенного срабатывания газовых разрядников в устройствах защиты воздушных линий связи (например, локальная сеть на основе медного кабеля или радиочастотный кабель) сопротивление заземления, к которому они (разрядники) подключаются должно быть не более 2 Ом. Встречаются экземпляры с требованием в 4 Ом.
  • при подключении телекоммуникационного оборудования, заземление обычно должно иметь сопротивление
    не более 2 или 4 Ом
  • для подстанции 110 кВ сопротивление растеканию токов должно быть не более 0,5 Ом (ПУЭ 1.7.90)
  • Приведенные выше нормы сопротивления заземления справедливы для нормальных грунтов с удельным электрическим сопротивлением
    не более 100 Ом*м (например, глина / суглинки).

    Если грунт имеет более высокое удельное электрическое сопротивление – то часто (но не всегда) минимальные значения сопротивление заземления повышаются на величину 0,01 от удельного сопротивления грунта.

    Например, при песчаных грунтах с удельным сопротивлением
    500 Ом*м минимальное сопротивление локального заземления дома с системой TN-C-S повышается в 5 раз – до 150 Ом (вместо 30 Ом).

    Расчет сопротивления заземления

    Для расчета сопротивления заземления существуют специальные формулы и методики, описывающие зависимости от описанных факторов. Они представлены на странице “Расчет заземления”.

    Качество заземления

    Сопротивление заземления является основным качественным показателем заземлителя и напрямую зависит от:

    • удельного сопротивления грунта
    • конфигурации заземлителя, в частности: площади электрического контакта электродов заземлителя с грунтом

    Удельное сопротивление грунта

    Параметр определяет собой уровень “электропроводности” земли как проводника = как хорошо будет растекаться в такой среде электрический ток, поступающий от заземлителя. Чем меньший размер будет иметь эта величина, тем меньше будет сопротивление заземления.

    Удельное электрическое сопротивление грунта (Ом*м) – это измеряемая величина, зависящая от состава грунта, размеров и плотности прилегания друг к другу его частиц, его влажности и температуры, концентрации в нем растворимых химических веществ (солей, кислотных и щелочных остатков).

    Обычно используется таблица ориентировочных величин “удельное сопротивление грунта”, т.к. его точное измерение возможно только в ходе проведения специальных геологических изыскательных работ.

    Конфигурация заземлителя

    Сопротивление заземления напрямую зависит от площади электрического контакта электродов заземлителя с грунтом, которая должна быть как можно большей. Чем больше площадь поверхности заземлителя, тем меньше сопротивление заземления.

    Чаще всего, из-за наименьшей сложности монтажа, в роли заземлителя используется вертикальный электрод в виде стержня/трубы/уголка.

    Для увеличения площади контакта заземлителя с грунтом:

    • увеличивается длина (глубина) электрода
    • используется несколько соединенных вместе коротких электродов, размещенных на некотором расстоянии друг от друга (контур заземления). В таком случае площади единичных электродов просто складываются вместе, что подробно описано на отдельной странице о расчете заземления.

    Различные отраслевые нормы

    Сопротивление заземления для кабелей городской телефонной сети с медными жилами (из ОСТ 45.82-96, п. 8)

    Для металлических экранов и оболочек кабелей приняты следующие значения (зависимость от удельного электрического сопротивления грунта (УЭС)):

    Сопротивление заземления молниезщиты

    Принцип действия громоотвода – перехват молнии и перенаправление разряда в землю для нейтрализации. Но эффективность всей системы зависит от величины сопротивления заземления молниезащиты, то есть от способности грунта поглощать электрический ток. Параметр измеряется в Ом, должен стремиться к нулю, однако, структура почв не позволяет достичь идеального значения.

    Нормы для сопротивления заземления молниезащиты

    В Инструкции по устройству молниезащиты РД 34.21.122-87 регламентированы максимальные значения противодействия растеканию тока для различных категорий зданий и сооружений, с учетом удельного сопротивления грунта:

    • I и II категория – 10 Ом;
    • III категория – 20 Ом;
    • Если электропроводность превышает 500 Ом*м – 40 Ом;
    • Наружные установки – 50 Ом.

    Сопротивление падает в 2-5 раз при увеличении силы тока молнии.

    Качество заземления молниезащиты

    Ключевой параметр – сопротивление заземления – зависит от конфигурации заземлителя и удельного сопротивления почвы. Для вычисления значения существует специальная формула. Но для готовых заземлителей задача значительно упрощается: производитель предоставляет заранее подсчитанный коэффициент, который достаточно умножить на удельное сопротивление грунта, чтобы получить искомое значение.

    Удельное сопротивление для различных грунтов

    Значение прежде всего зависит от влажности и состава почвы, плотности прилегания пластов, наличия кислот, солей и щелочей. Вычисляется путем проведения геологических изысканий. Это комплекс сложных мероприятий, поэтому при расчетах принято использовать справочные величины:

    • Песчаный грунт, увлажненный поземными водами – 10-60 Ом*м;
    • Песок сухой – 1500-4200 Ом*м;
    • Бетон – 40-1000 Ом*м;
    • Чернозем – 60 Ом*м;
    • Глина – 20-60 Ом*м;
    • Илистая почва – 30 Ом*м;
    • Садовая земля – 40 Ом*м;
    • Супесь – 150 Ом*м;
    • Суглинок полутвердый – 100 Ом*м;
    • Солончак – 20 Ом*м.

    На практике сопротивление молниезащиты всегда будет ниже расчетного значения: при погружении электрода в землю значительно снижается удельное сопротивление из-за уплотнения и увлажнения почвы грунтовыми водами.

    Требования к заземлителю

    Согласно РД 34.21.122-87 для заземления необходимо не менее трех электродов вертикального типа. Расстояние между ними — как минимум в два раза больше, чем глубина погружения. Кроме того, СО 153-34.21.122-2003 требует, чтобы расстояние от стен здания до электродов было не менее 1 метра.

    Уменьшение сопротивления заземления

    Поскольку удельное сопротивление почвы — величина относительно постоянная, для увеличения электропроводности необходимо изменять конфигурацию заземлителя: увеличивать площадь соприкосновения электродов с грунтом. Можно удлинить проводник или создать контур заземления: несколько отдельно стоящих электродов соединяются в единую сеть. В расчет берется сумма площадей.

    Современные заземлители — эффективны и просты в установке. Электроды заглубляются до 30 метров. Благодаря этому удается значительно уменьшить общую площадь, компактно разместить заземлитель молниезащиты в условиях ограниченного пространства. Для монтажа не нужны специальные инструменты, штыри стыкуются между собой муфтой с резьбовым соединением. Медное покрытие электродов обеспечивает защиту от коррозии, увеличивая срок службы до 100 лет!

    Измерение сопротивления заземления и периодичность проверок

    Производятся с помощью специальных приборов (измерительных комплексов) по заданной схеме измерений в нескольким точках смонтированного контура молниезащиты. Данные показаний заносятся в специальную форму – протокол проверки сопротивлений заземлителей и заземляющих устройств.

    Замеры производят всегда по окончании монтажа системы молниезащиты и заземления, а также после выполнения ремонтных работ как на устройствах молниезащиты, так и на самих защищаемых объектах и вблизи них. Полученные данные заносят в акты (протоколы проверок), паспорта заземляющих устройств и журналы учета.

    Примеры протоколов и паспортов можно посмотреть по этой ссылке.

    Кроме внеочередных мероприятий существует регламент проведения измерения значений сопротивления, которые осуществляют для разных категорий зданий и сооружений с следующей периодичностью: для категории I II – 1 раз в год перед сезоном гроз, для III категории – не реже 1 раза в 3 года, для взрывоопасных объектов и производств – не реже 1 раза в год.

    Важно использовать при этом приборы, поверенные должным образом, а также правильно выбрать точки измерений. Вот почему необходимо обращаться при этом в специализированные организации, которые имеют в своем распоряжении квалифицированный персонал и необходимые приборы, а также могут гарантировать вам качество работ на определенное время.

    Компания “МЗК-Электро” предлагает квалифицированный монтаж заземления. Опытные специалисты проведут необходимые расчеты, подберут оптимальное по стоимости и эффективности решение для конкретного объекта. В работе используем сертифицированное оборудование от ведущих производителей. Доверьте проектирование громоотвода профессионалам – вы гарантированно получите надежную молниезащиту!

    Норма сопротивления контура заземления

    Очень часто энергетики спорят на тему, какие должны быть нормы растекания тока контура заземления? Какова величина сопротивления контура заземления? Какое допустимое сопротивление контура заземления? Как правило, в таких спорах можно услышать разные цифры, одни называют 4 Ом, от других можно услышать 20 Ом, некоторые специалисты говорят, что сопротивление контура заземлителя не нормируется. Так какие же должны быть нормы и почему такая путаница?

    Какие бывают испытания?

    Начну с того, что поясню, какие бывают испытания. Электролаборатория проводит приёмо-сдаточные или эксплуатационные испытания. Приёмо-сдаточные испытания проводятся после окончания монтирования новой электроустановки, после того как, электроустановка смонтирована и сдана в эксплуатацию, с этого момента начинаются эксплуатационные испытания. Соответственно приёмо-сдаточные испытания проводятся только один раз, после окончания электромонтажных работ, а эксплуатационные испытания проводятся периодически, в процессе эксплуатации.

    И так, существуют приёмо-сдаточные и эксплуатационные испытания. Приёмо-сдаточные испытания регламентируются Правилами Устройства Электроустановок (ПУЭ), а эксплуатационные Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП).

    Почему спорят специалисты?

    Наконец, мы подошли к самому главному. Почему спорят специалисты, почему такие разные цифры они называют?

    Во первых, нужно понять о каких испытаниях идёт речь. Если разговор идёт о приёмо-сдаточных испытаниях, то ответ нужно смотреть в ПУЭ, Глава 1.8, Нормы приёмо-сдаточных испытаний, а если об эксплуатационных, то ответ ищем в ПТЭЭП, Приложение 3, Нормы испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей.

    Во вторых нужно понять предназначение контура заземления. Контур заземления бывает для подстанций и распределительных пунктов выше 1000 Вольт, воздушных линий электропередач до 1000 Вольт и выше 1000 Вольт и электроустановок до 1000 Вольт.

    Какие нормы?

    1. Контур заземления для электроустановки напряжением до 1000 Вольт:

    ПУЭ, п. 1.8.39, таблица 1.8.38, п. 3 гласит: при измерении в непосредственной близости к трансформаторной подстанции, сопротивление контура заземления должно быть: 15, 30 или 60 Ом, при измерении с учетом естественных заземлителей и повторных заземлителей отходящих линий: 2, 4 или 8 Ом соответственно для напряжений 660, 380 и 220 Вольт.

    ПТЭЭП, Приложение № 3, таблица 36 гласит: сопротивление контура заземления – 15, 30 или 60 Ом для напряжений сети 660-380, 380-220 и 220-127 Вольт соответственно (трёхфазная/однофазная сеть), а при измерении с учётом присоединённых повторных заземлений должно быть не более 2, 4 и 8 Ом при напряжениях соответственно 660, 380 и 220 Вольт источника трехфазного тока и напряжениях 380, 220 и 127 Вольт источника однофазного тока.

    2. Контур заземления для трансформаторной подстанции и распредпунктов напряжением больше 1000 Вольт:

    ПУЭ, п. 1.8.39, таблица 1.8.38, п. 1 гласит: при измерении в электроустановке с глухозаземленной и эффективно заземленной нейтралью, должно быть не более 0,5 Ом.

    ПТЭЭП, Приложение № 3, таблица 36 гласит: при измерении в электроустановке напряжением 110 кВ и выше, в сетях с эффективным заземлением нейтрали, сопротивление контура должно быть не более 0,5 Ом.

    В электроустановке 3 – 35 кВ сетей с изолированной нейтралью – 250/Ip, но не более 10 Ом, где Ip – расчетный ток замыкания на землю.

    3. Контур заземления воздушной линии электропередачи напряжением выше 1 кВ:

    ПУЭ, п. 1.8.39, таблица 1.8.38, п. 2 гласит: Заземляющие устройства опор высоковольтной линии (ВЛ) при удельном сопротивлении грунта, ρ, Ом·м: 100/100-500/500-1000/1000-5000 – 10, 15, 20 и 30 Ом соответственно.

    ПТЭЭП, Приложение № 31, таблица 35, п. 4 гласит:

    А. Для воздушных линий электропередач на напряжение выше 1000 В: Опоры, имеющие грозозащитный трос или другие устройства грозозащиты, металлические и железобетонные опоры ВЛ 35 кВ и такие же опоры ВЛ 3 – 20 кВ в
    населенной местности, заземлители оборудования на опорах 110 кВ и выше: 10, 15, 20 или 30 Ом при удельном сопротивлении грунта, соответственно: 100, 100-500, 500-1000, 1000-5000 Ом·м.

    Б. Для воздушных линий электропередач на напряжение до 1000 Вольт: Опора ВЛ с грозозащитой – 30 Ом, Опоры с повторными заземлителями нулевого провода – 15, 30 и 60 Ом для напряжений питающей сети 660-380, 380-220 и 220-127 Вольт (трёхфазная/однофазная сеть) соответственно.

    Подведём итог

    Для электромонтажников, работающих в сетях напряжением ниже 1000 Вольт:

    Сопротивление растекания контура заземления на вновь построенной электроустановке должно быть 15, 30 или 60 Ом или 2, 4 и 8 Ом при измерении с присоединёнными естественными заземлителями и повторными заземлителями отходящих линий для напряжений питающей сети 660-380, 380-220 или 220-127 Вольт (трёхфазная/однофазная сеть) соответственно.

    Сопротивление растекания контура заземления на уже эксплуатирующейся электроустановке, тоже 15, 30 и 60 Ом или 2, 4, 8 Ом при измерении с присоединёнными естественными и повторными заземлителями для напряжений сети 660-380, 380-220 и 220-127 Вольт (трёхфазная/однофазная сеть) соответственно.

    Как видим, значения сопротивления контура заземления одинаковы, не зависимо от вида испытаний, но разные в зависимости от назначения контура заземления!

    {SOURCE}

    Правила устройства электроустановок заземления

    Электричество—это коммуникация, которая встречается в каждом жилом помещении. Порой даже никто не задумывается о скрытой опасности, которую несет электрическая сеть, находящаяся в неправильной эксплуатации. С целью обезопасить собственную жизнь и имущество дома, люди стали практиковать установку заземляющих устройств. Самостоятельный монтаж подобной системы требует знать ПУЭ заземления.

    Благодаря неблагоприятным природным и механическим воздействиям многие приборы ежедневного обихода могут выйти из строя, а, чтобы снизить подобный риск, проводится установка контура заземления.

    Чем опасно отсутствие заземления?

    Если вы обратились к нашей статье, значит продумываете проект обустройства заземляющих элементов, которые требуют руководстваться установленными государством правилами, но прежде чем приступить к их изучению, давайте убедимся, что отсутствие подобной конструкции действительно опасно.

    • Без заземления увеличивается шанс на происхождение коротких замыканий;
    • отсутствует возможность сети контролировать подачу напряжения;
    • подключение сверхтоков приведет к воспламенению;
    • при ударе молнией выйдет строя вся важная аппаратура в доме;
    • в случае неправильного монтажа электрической сети, ток может поразить человека.

    За последнее время весьма участились случаи создания заземляющих контуров в частном секторе. Зачастую это связано с многочисленным использованием бытовой техники и большой нагрузкой на электрические цепи.

    Один из вариантов установки заземления

    Важно! Обустройство заземления в домашних условиях должно проходить в комплексе с установкой автоматического выключателя и УЗО.

    Выдержка из нормативных документов: ГОСТ заземления

    Вкратце рассмотрим несколько значимых положений из требований к заземляющим устройствам. Итак, общие положения гласят: заземление должно играть защитную роль, то есть защитить человека и оборудование от поражения опасным напряжением; устраивая контур заземления следует использовать исключительно металлические конструкции, соприкасающиеся с эквивалентом «земли»; заземлить и занулить нужно все металлические части электрических приспособлений, доступные для прикосновения человеком или животными.

    Из нормативной документации можно выделить правило, которое подтверждает, что использовать нужно преимущественно естественные заземлители. Разумеется, не следует забывать о погодных условиях, так как создание контура заземления требуется проводить в сухую погоду.

    Какие учитывают нормы устройства сетей заземления?

    В основу монтажных работ включаются основные правила и инструкция, утверждённая государством. Как мы уже говорили выше, важно использовать естественные заземлители. Вам не потребуется установка вспомогательных электродов в том случае, если природные заземляющие контуры будут соответствовать требованиям к заземлению.

    В качестве природных заземлителей принято использовать:

    1. земляные трубопроводы;
    2. скважинные трубы;
    3. бетонные конструкции, соприкасающиеся непосредственно с землей;
    4. элементы гидротехнических сооружений;
    5. рельсовые магистральные пути.

    Нельзя для устройства контура применять чугунные детали и трубопроводы. Любые виды заземлителей, кроме тех, что соприкасаются с линиями электропередач, обязательно связываются с общей магистралью заземления двумя проводниками.

    Заземление дома по требованиям ГОСТа

    Что такое СНиП заземления?

    СНиП—это комплекс собранных требований, утвержденных государственными актами и документами, относительно устройства и монтажа заземлителей и электроустановок.

    Важно! Установку элементов защитного заземления или зануления следует проводить в соответствии с нормами СНиП.

    Обычно в любых условиях прокладка контура заземления производится в два этапа.

    Первым делом производится сооружение опор и конструкций внутри зданий и снаружи. Они предназначаются для установки щитков для приема защитных шин, а также для электрического оборудования. Зачастую, подобные работы выполняются в комбинации с основными строительными стадиями. Желательно, чтобы наружные и внутренние конструкции обустраивались, опираясь на один график.

    Следующий рабочий этап заключается в непосредственном подсоединении проводников и остальных элементов, которые будут идти к контуру заземления. После проведения данных операций нужно сделать завершающий штрих, то есть установить санитарно-технические трубопроводы и вентиляционные коробки. Не забывайте придерживаться нормативов, касательно безопасности работы.

    Как обезопасить себя на момент проведения монтажных работ?

    Важно! Несоблюдение правил может быть смертельно опасным для вашего здоровья.

    Схема систем заземления

    Чтобы произвести правильно функционирующую конструкцию, рекомендуется придерживаться правил безопасности и соблюдать схему установки.

    • В первую очередь соблюдайте требования относительно собственной безопасности. Работать необходимо в специальной форме и токонепроводимых рукавицах.
    • Рассчитывайте размещение конструкции так, чтобы она была достаточно отдалена от основного здания, которое подвергается заземлению.
    • Минимальная глубина нахождения электродов в грунте должна составлять не менее полуметра.
    • Соблюдайте нужную схему для устройства. Лучше если ваш контур будет треугольной или квадратной формы. Считается, что с такой геометрией ток уйдет в землю равномерно.

    Начинающим электрикам! Обратите внимание, система заземления считается завершенной, если достигнута требуемая проводимость.

    Также стоит учитывать плотность грунта, если она слишком маленькая и очевидна рыхлость структуры, предпринимают процедуру ввертывания электродов. Для этой операции нужно использовать специальные инструменты, традиционными принадлежностями тут не обойтись. Для любого вида заземления существуют рациональные технологии.

     

    Вас могут заинтересовать:

    устройство, нормы ПУЭ, как проверить и измерить сопротивление мультиметром

    Урбанизация современного человека, появление в быту большого количества технических средств, использующих электричество, значительно повысили требования к электробезопасности, одним из основных компонентов которой является преднамеренное заземление открытых частей электрооборудования, в нормальном положении не находящихся под напряжением. Они распространяются и на частные дома, владельцы которых несут прямую ответственность за безопасность здания и его жильцов. Небольшие познания хозяина в электротехнике могут помочь ему сделать самостоятельно условия проживания комфортными и безопасными для жизни и здоровья окружающих.

    Необходимость и условия заземления в частном доме

    До появления значительного количества бытового электрооборудования в частном доме не было необходимости в заземлении электропроводки. Сейчас же, даже на даче, не говоря уже о собственном коттедже, устанавливают десятки электрических приборов, от соприкосновения с корпусом которых можно получить удар током.

    Дело в том, что со временем из-за износа изоляции на проводах уменьшается их сопротивление, поэтому может возникнуть «пробой» тока на корпус. Он может оказаться под напряжением и стать смертельно опасным для пользователей.

    Кроме того, при длительной эксплуатации электроагрегатов на их внешних частях накапливаются значительные заряды статического электричества, воздействие которого на человека тоже малоприятно. В завершение ко всему они излучают большое количество электромагнитных волн, которые не менее пагубно влияют на здоровье людей.

    Правильная установка заземления практически полностью избавляет человека от этих опасных факторов, особенно детей, которые более чувствительны к их воздействию.

    Есть еще одна естественная и самая рискованная причина, по которой необходимость установки заземления возрастает – это воздействие грозовой молнии. Причем, чем меньше расстояние между грозовым облаком и подстилающей поверхностью (то есть крышей дома), тем больше вероятность «пробоя». Поэтому в регионах с частыми и интенсивными летними грозами, да еще, если дом оказался выше относительно окружающих сооружений, устанавливать молниеотвод нужно в обязательном порядке.

    Искусственное и естественное заземление

    Прежде чем монтировать заземление, необходимо определиться с основными терминами и принципом его работы. В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ):

    • искусственное заземление – преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством;
    • заземляющее устройство (ЗУ) – конструкция, состоящая из заземлителя и заземляющих проводников;
    • заземлитель – проводник из металла, который непосредственно соединяется с землей;
    • заземляющие проводники – система металлических проводников, которые соединяют заземлитель с электрическим оборудованием.

    К естественно заземленным относятся конструкции и строения, которые постоянно находятся в земле, а в качестве заземлителя служит, к примеру, железобетонный фундамент.

    К естественным заземлителям также относятся металлические системы подземных трубопроводов (водопровод, канализация, скважины) или металлические конструкции зданий и сооружений, глубоко входящие в землю.

    В соответствии с ПУЭ, трубопроводы, проложенные под землей, могут быть использованы в качестве естественного заземления лишь в том случае, если стыки труб были соединены сваркой. Использовать в данных целях нефте-, газо- и бензопроводы запрещается.

    В качестве искусственных заземлителей используются металлические конструкции, состоящие из вертикальных и горизонтальных проводников (трубы, уголки, полосы) и соединенные в виде контура или гребенки.

    Принцип же работы этой системы заключается в том, что при «утечке» электротока на открытые металлические поверхности оборудования заземляющее устройство позволяет мгновенно переправить часть его в почву, причем в зависимости от емкости ЗУ до значений, безопасных для здоровья человека или практически полностью. Это равноценно тому, как если бы каплю концентрированной кислоты разбавить в стакане или ведре воды – сама по себе она очень вредоносна для здоровья, а вот раствор, особенно в ведре, опасности уже не представляет.

    В свою очередь объем емкости защитного сооружения зависит не только от размера конструкции, но и удельного сопротивления (проводимости) почвы, в который оно будет монтироваться.

    Таблица 1

    Из таблицы 1 видно, что лучшей проводимостью обладают торф, чернозем, садовая земля, глина и суглинок, поэтому именно эти грунты лучше всего подходят для заземления. Скальные породы, пески для этих целей использовать нельзя.

    Требования ПУЭ по установке ЗУ

    Контур заземления частного дома должен быть выполнен в соответствии с нормами Правил устройства электроустановок. Полное их соблюдение с разработкой проекта, составлением необходимых проверочных документов после установки, актированием работ, привлечением для этого специалистов – очень затратное мероприятие. На эти расходы идут обычно при строительстве нового жилья.

    Что же касается зданий, уже находящихся в эксплуатации, то задача их владельцев при установке защитного сооружения заключается в обеспечении прежде всего своей электробезопасности, а для этой цели достаточно придерживаться лишь отдельных положений документа. Причем, используя б/у материалы, сделать это своими руками вполне бюджетно и реально.

    Но для начала необходимо убедиться, можно ли это выполнить при старой проводке. Разводка должна быть выполнена трехжильными проводами (третья из которых, окрашенная в желто-зеленый цвет, как раз и будет использоваться для заземления). А вот если установлены двужильные, без «земли» – придется менять на новые, причем с тремя жилами – при использовании однофазного тока с напряжением в 220 В и с пятью – если имеется и трехфазный ток с 380 В.

    Чтобы заземляющее устройство могло справиться со своей задачей, его емкость должна быть больше «вместимости» всего используемого в доме оборудования и электропроводки, в противном случае оно только усугубит опасность. Поэтому в качестве материала для его изготовления в соответствии с ПУЭ можно применять медные и стальные стержни, арматуру, уголки, трубы с поперечным сечением не менее, чем предусмотрено в таблице 1. 7. 4.

    Для частного дома оптимальными по конструкции и размеру являются ЗУ в виде треугольного контура со сторонами 3 м, изготовленные из трех вертикально расположенных, стальных уголков с полкой 50 мм и длиной 2,5 м, соединенных между собой стальной полосой шириной 40 мм или круглым прутом диаметром не менее 10 мм. Устанавливаются они на расстоянии не менее 1 м и не более 10 м от здания, в затененных и наиболее увлажненных местах. Так как верхние слои грунта обладают большим сопротивлением, чем нижние, то монтаж сооружения начинают из траншеи, вырытой на глубину 0,7 м.

    Кроме ЗУ для устранения последствий утечки тока в сеть дополнительно встраивают на фазовом проводе устройство защитного отключения (УЗО), которое в этом случае мгновенно срабатывает, отключая всю проводку.

    Но даже его наличие не спасет здание от негативных результатов, если к этому заземлению присоединить еще и молниеотвод. Поскольку для поглощения мощнейшей энергии грозового заряда емкости его просто не хватит, и тогда ток хлынет в обратную сторону, расплавляя на своем пути все проводники из-за того, что у УЗО есть некоторая реакция, и оно не успевает своевременно отключиться. Поэтому для защиты от молнии необходимо сооружать свой контур на отдалении от первого.

    Монтаж контура заземления

    Монтаж следует начать с прокладки заземляющего медного кабеля сечением не менее 4 квадратов от силового электрощита до места будущего соединения с выходом от контура заземления. В щите он подсоединяется к главной заземляющей шине (ГЗШ). В нем же на разрыве фазового провода можно установить УЗО. Если в доме есть ввод сети напряжением 380 вольт, то от него должен прокладываться отдельный проводник сечением не менее 10 кв. мм.

    Далее можно приступать к установке самого контура. Для этого на удалении не менее 1 м и не более 10 м от стены, из которой выведен заземляющий проводник от щитка, прокапывается траншея глубиной не менее полуметра в виде равностороннего треугольника с длиной сторон 3 м и направлением одного из углов в сторону дома. Затем от него следует докопать ее до фундамента.

    В вершинах получившейся фигуры нужно раскопать ямы объема, который обеспечит комфортное выполнение последующих работ. В середину этих углублений вбиваются вертикальные заземлители (электроды) длиной 2-3 м (с оставлением концов до 10 см), в качестве которых используются стальные уголки с полкой 40-50 мм или круглые пруты диаметром не менее 12 мм. Для облегчения этой трудоемкой работы конец уголка можно заострить или, если есть возможность, пробурить ямы на всю длину стержней.

    К оставленным участкам электросваркой, плотно, в «нахлестку» горизонтально привариваются стальные полосы шириной 30-40 мм или «кругляк» диаметром не менее 10 мм, замыкая их в единый контур. Такой же элемент основательно крепится на ближайший к стене угол с последующей выкладкой его к месту выхода медного кабеля и, чтобы их соединить между собой, к концу проводника ЗУ сваркой закрепляется болт М 8.

    Соединения элементов конструкции, которые длительное время будут находиться в земле, должны быть только сварными и покрытыми токопроводящими материалами на основе битума (краску использовать нельзя, она диэлекритричная). Болтовые крепления не допускаются, так как со временем они корродируют, ухудшая качество заземления.

    По завершении сборки контур заземления плотно засыпается землей.

    Проверка готовности заземляющего устройства

    Проверить, насколько качественно был проведен монтаж контура заземления, можно при помощи обычного бытового мультиметра, сверив напряжения между: заземляющий проводник – фаза и нулевой провод – фаза. При незначительной их разнице можно быть уверенным, что работы выполнены правильно. Если она значительная – какое-то соединение выполнено некачественно и его придется переделывать.

    Такую проверку можно сделать и без приборов, при помощи «контрольки» – патрона с лампочкой и оголенными проводами, один из которых нужно приложить к потенциалу, а второй на «ноль». Лампа ярко засветит, после этого его следует подключить к желто-зеленому проводнику – яркость должна уменьшиться или остаться прежней. Это подтверждение того, что «земля» работает. Если же нить накала будет чуть тлеть или погаснет – с сооружением имеются проблемы.

    Мультиметром можно замерить и сопротивление ЗУ, одного из основных его качественных показателей. А так как приборы этого класса имеют большую погрешность, их показания не признаются при составлении официальных документов, но для домашнего пользования они вполне достаточны. Нормативами ПУЭ (пункт 7. 1. 101 седьмой редакции издания 2016 г.) определено, что для жилых объектов, эксплуатирующих сети с напряжениями 220 или 380 вольт, оно не должно превышать 30 Ом.

    Для выполнения этих замеров необходимо установить еще один заземлитель. В его качестве можно использовать любой стальной или медный штырь сечением не менее 5 мм, который нужно воткнуть на отдалении 5-10 метров от контура на глубину до 1,5 м. Так как мультиметры не комплектуются длинными проводами, то стоит найти еще и провод с хорошим сечением, чтобы дотянуться от этого электрода до нейтрального выхода, а клемма потенциала подключается к выходу ЗУ.

    Ток, пущенный включением определенной кнопки на приборе, пройдет по замкнутой цепи «контур – земля –вспомогательный стержень – прибор» и определит общее удельное сопротивление сооружения и прилегающего к нему грунта. Оно прямо пропорционально напряжению между клеммами мультиметра и обратно пропорционально заряду, который смог по ней пройти. Чем больше его прошло, тем выше проводимость и заземляющие свойства контура.

    Чтобы эти показания были правдивее, необходимо по возможности избавиться от окружающих помех: установить прибор горизонтально, убедиться, что рядом нет мощных электроизлучателей.

    Такие замеры в последующем придется проводить регулярно, не реже одного раза в год, так как со временем стальные штыри, находящиеся длительное время в земле, начнут покрываться коррозией, являющейся крайне сильным изолятором, ухудшающим проводимость. Поэтому, если сопротивление контура окажется выше нормативного, его необходимо будет заменить или реконструировать. Идеальным вариантом могло бы стать использование в качестве заземлителей омедненных уголков или медных стержней, но это очень дорогостоящие материалы.

    Более точные показания можно получить только при помощи специальных приборов для измерения заземления, мегомметров типа М416 или Ф4103-М1, в которых в отличие от мультиметров используются способы многопроводникового подключения дополнительных электродов. А если для этого привлечь еще и специалистов энергообеспечивающих сетей, которые в своих замерах используют всевозможные поправочные коэффициенты окружающей среды, цифры эти окажутся правдивее.

    Схема подключения мегомметра М416 при измерении сопротивления контура заземления:

    Особенности обустройства молниеотвода

    Особенностью монтажа молниеотвода, состоящего из трех элементов (приемника, токоотвода и заземлителя), является то, что при установке компонентов, не соответствующих расчетным данным, «непрошеная гостья» с неба, несущая в себе непредсказуемо мощный заряд, который никакой контур заземления не в состоянии принять, обратным током просто расплавит всю конструкцию, вызвав пожар дома. Поэтому все ее составляющие должны обладать достаточной проводимостью и быть хорошо изолированы огнеупорными материалами от легковоспламеняющихся частей здания.

    В продаже имеются готовые комплектующие для мачты, но они дорогие, а сложности в изготовлении этих сооружений нет, поэтому их легко сделать собственными руками из подручных материалов. Для молниеприемника используются медные или стальные стержни длиной 0,5-2 метра и сечением: медных – 35 кв. мм, стальных – 70 кв. мм.

    При этом следует учитывать: одна вертикаль в состоянии покрыть площадь, радиус которой равен 1,5 ее величины. То есть если высота дома со штырем составляет 6 м, то он будет 9 м. Поэтому при необходимости их устанавливают несколько, подсоединив к одному токоотводу, в качестве которого используется медная или алюминиевая проволока толщиной 6 мм.

    В частных домах, покрытых шифером, часто применяют горизонтальные приемники, в качестве которых используют стальной трос толщиной не менее 5 мм, натянутый над коньком крыши на деревянных столбиках.

    Кровлю, изготовленную из профнастила, металлочерепицы и другого металлического покрытия, можно применять как молниеприемник. В этом случае материал должен быть не тоньше 0,4 мм, а под ним отсутствовать легковоспламеняющиеся предметы. К такой крыше достаточно присоединить токоотвод и вывести его на заземлитель.

    Все соединения мачты должны быть болтовые или сварные, а компоненты проложены по кратчайшей линии до земли. Перед тем как подсоединить к контуру заземления, нужно мультиметром измерить сопротивление, подключив потенциал и нейтраль к ее концам – оно должно быть не более 10 Ом.

    Что касается заземляющего устройства для молниеотвода, то его следует делать отдельно от сетевого и на значительном отдалении. Конечно, сейчас уже есть оборудование, которое позволяет свести все в одно ЗУ, но стоимость его настолько высока, что значительно превысит обустройство двух.

    Повторное заземление — для чего оно нужно и как оно устроено?

    Повторное заземление — неотъемлемая часть общей системы заземления. Его используют для заземления нулевого защитного провода РЕ и РЕN электрических сетей до 1000 Вольт в системе ТN с глухозаземленной нейтралью трансформатора.

    Для устройства повторного заземления используют естественные заземлители. Сопротивление естественных заземлителей ничем не определяется и в любое время его значение может измениться, поэтому применяют искусственное заземление с заранее определенными параметрами.

    Монтаж такого устройства нужен для снижения опасности поражения электрическим током людей, находящихся в непосредственной близости от электроустановок. Повторное заземление монтируют на вводе в здание, где находится электроустановка.

    При наличии такого устройства в аварийных ситуациях напряжение на корпусах электроустановок и электроприборах уменьшается. Разность потенциалов между землей и корпусом электроустановки снижается, а человек, касающийся корпуса электроприбора, становится защищенным от поражения электрическим током.

    Применение системы TN

    Для электроснабжения основной части промышленных электроустановок до 1000 Вольт, жилых домов и квартир используется система ТN. Для надежного срабатывания аппаратов защиты и повышения электробезопасности необходимо выполнять заземление нулевого провода.

    Система ТN подразделяется на следующие типы:

    1. ТN-C, когда нулевой рабочий проводник N объединен с нулевым защитным проводником РЕ.
    2. TN-S, когда нулевой рабочий и нулевой защитный проводник на подстанции разделены.
    3. TN-C-S, когда нулевой рабочий и нулевой защитный проводники на подстанции объединены, а при вводе в здание электроустановки разделяются на два проводника.

    Применение системы TN-С

    Эта система заземления была и остается самой распространенной в стране. При такой системе на подстанции заземляется нейтраль трансформатора. Нулевой проводник присоединяется к заземленной нейтрали на подстанции. В этом случае нулевой проводник выполняет функции рабочего и защитного проводников и называется РЕN-проводником.

    Электропитание электроустановок осуществляется двумя жилами при однофазном питании или четырьмя жилами при трехфазном питании. При применении системы TN-С в электророзетках отсутствует заземляющий контакт, а корпуса всех промышленных электроприборов и электроустановок на производстве зануляются.

    Недостаток системы в угрозе поражения электрическим током при обрыве нулевого проводника. Достоинство — недорогой электромонтаж. По правилам устройства электроустановок на смену системе TN-C пришли другие, более безопасные системы — TN-S и TN-C-S.

    Применение системы TN-C-S

    Система TN-C-S — основная для применения в соответствии с ПУЭ. В ней от трансформаторной подстанции до ввода в здание используется объединенный проводник РЕN, который на вводе в здание присоединяется к повторному заземлению и разделяется на рабочий проводник N и на защитный проводник РЕ.

    Такое разделение осуществляется, как правило, в главном электрощите промышленного объекта или жилого здания. Далее, после главного электрощита, по зданию проводники N и РЕ разделены. В этом случае электророзетки имеют заземленный контакт, к которому присоединяется РЕ-проводник.

    Система TN-C-S наиболее оптимальна с точки зрения цены и электробезопасности. Применяется в проектируемых жилых и промышленных зданиях.

    Применение системы TN-S

    Система ТN-S наилучшая с точки зрения электробезопасности, но самая дорогостоящая. При ее обустройстве необходимо прокладывать от трансформаторной подстанции пять жил при трехфазном и три жилы — при однофазном электропитании. Это увеличивает финансовые затраты по сравнению с системами TN-C и TN-C-S. Повторному заземлению подлежит РЕ проводник.

    Воздушные линии электропередач

    На опорах воздушных линий электропередач необходимо повторно заземлять PEN-проводник, идущий от трансформаторной подстанции. Это нужно делать, чтобы повысить электробезопасность участков ВЛ и для надежной работы автоматических выключателей. Количество повторных заземлений на трассе воздушной линии определяется проектом электроснабжения.

    Такое устройство обязательно применяется на опорах в конце воздушных линий электропередач, на опорах перед вводом в промышленное здание или частный дом, перед ответвлением от трассы ВЛ протяженностью более 200 м. Для монтажа используется подземная часть опоры. Если ее недостаточно, применяется дополнительный контур заземления, обычно состоящий из одного или двух заземлителей.

    Спуск с верхнего конца опоры осуществляется проволокой диаметром 6 или 8 мм. Кроме PEN-провода, нужно заземлить все металлические элементы конструкции опоры. Сопротивление этого вида заземления не должно быть больше 30 Ом.

    На опорах уличного освещения должно быть организовано заземление корпусов светильников и всех металлических частей опоры. Для этого используются специальные заземлители и заземляющие проводники. В городской черте не всегда имеется возможность установки стандартных вертикальных заземлителей, поэтому часто используются в качестве заземлителей горизонтальные полосы, заглубленные в землю.

    После установки заземлителей обязательно контролируют сопротивление заземляющего устройства специальными приборами. Наличие такого заземления делает безопасным эксплуатацию опор уличного освещения.

    Совместимость с устройствами отключения

    Чтобы сделать работу человека максимально безопасной, ПУЭ рекомендует применять УЗО или дифавтоматы. Такие устройства можно применять в системе ТN-C-S, когда PEN-провод разделен на PE и N-проводники. Это разделение происходит в вводном электрощите на главной заземляющей шине. Причем подключение главной заземляющей шины производится к повторному заземлению или к заземленному на вводе в здание PEN-проводнику.

    УЗО или дифавтомат реагирует на токи утечки в нагрузке. При появлении утечки в изоляции или при повышении влажности появляются токи утечки. При превышении определенного значения тока утечки УЗО обесточивает защищаемую цепь. Дифференциальный автомат обесточивает цепь при появлении в нагрузке короткого замыкания.

    Применение устройства вторичного заземления нулевого провода влияет на время срабатывания автоматических выключателей. Чем ниже показатель сопротивления заземления, тем быстрее и надежнее сработает автоматический выключатель, а значит, выше безопасность человека при аварийных ситуациях в электрических сетях.

    Нормы сопротивления заземляющих устройств

    Сопротивление контура этого типа заземления — характеристика растекания тока при аварийных ситуациях в электрооборудовании. В соответствии с правилами устройства электроустановок сопротивление системы заземления должно быть нормированным.

    Для опор воздушных линий электропередач и опор уличного освещения сопротивление заземления нулевого провода должно быть не более 30 Ом.

    Допустимое значение сопротивления заземляющего устройства

    В технической литературе часто рассказывается про заземление и зануление. Действительно, вопрос о заземлении в домах и квартирах встал в нашей стране относительно недавно. Еще когда бригады коммунистов электрифицировали страну, в деревенские домики подводили только фазу и ноль. Про провод заземления умалчивали. Во-первых, экономили алюминий как стратегический металл для самолетов, а во-вторых, мало кого заботили проблемы с защитой населения от поражения электрическим током, а в-третьих, не думали о заземлении как о эффективной мере защиты людей. Прошло достаточно времени, чтобы исчезли коммунисты, а вместе с ними и распалась страна, в которой они правили, но памятники, оставшиеся после них, все еще стоят. Памятники стоят, а дома разрушаются.

    В нашим домах заземлены только трубы водопровода, канализации и газопровода, а также поэтажные щитки. При этом трубы газопровода для заземления не подходят из-за взрывчатого газа, который по ним летит. Трубы канализации для заземления также использовать нельзя. Хоть канализация сплошь из чугуна, но стыки чугунных труб заделаны цементом, который является плохим проводником. Трубы водопровода вроде как являются неплохим заземлением, но нужно учитывать, что трубы прокладывают не в земле, а в слое изоляции в специальных каналах. Самое надежное заземление – от распределительного этажного щита.

    На предприятиях все изначально делали грамотно и заземляли все, что можно. Кроме заземления на предприятиях используется зануление. Многие ошибочно считают, что зануление — это проводок в розетке от нулевого провода к заземляющему контакту. Понятия «заземление» и «зануление» тесно связаны с понятием нейтрали.

    Нейтраль – точка схождения трех фаз через обмотки в трансформаторе, соединенных звездой. Если эту точку соединить с заземлителями, то образуется глухозаземленная нейтраль трансформатора, и общую систему называют заземленной. Если к этой точке приварить шину и соединить ее со всеми приборам и аппаратам, то оборудование окажется заземленным.

    Если нейтраль соединить с нулевой шиной (без заземлителей), то образуется изолированная нейтраль трансформатора, и общую систему называют зануленной. Если эту шину соединить со всеми приборами и аппаратами, то оборудование окажется зануленным.

    Идея в том, что по заземленному или зануленному проводнику течет ток только при перекосе фаз, но это для трансформатора и при аварийных режимах работы. Нельзя выбирать — занулять или заземлять оборудование. Это сделано уже на подстанции. Обычно используется глухозаземленная нейтраль.

    Если к примеру обмотка двигателя стиральной машины разрушилась и появилось сопротивление между корпусом и обмоткой, то на корпусе стиральной машины будет потенциал, который можно обнаружить индикаторной отверткой. Если машина не заземлена, то при касании корпуса потенциал машины станет потенциалом вашей руки, а т.к. ванная, где находится машина, является помещением особо опасным с точки зрения поражения током и следовательно пол является токопроводящим, нога приобретет нулевой потенциал и значит вы получите удар напряжением, пропорциональным потенциалу руки. Если машину заземлить, то в теории сработает автоматический выключатель защиты. Если машину занулить, то потенциал растечется вокруг всей машины и при касании потенциалы руки и ноги будут одинаковыми. Только надо учитывать, что ток растекается вокруг и при шагании ноги оказываются под разными потенциалами. И, конечно, можно получить удар напряжением.

    Критерии применения заземления

    Защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение с землёй или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением.

    Защитное заземление применяется в сетях напряжением до 1000 В переменного тока – трёхфазные трехпроводные с глухозаземленной нейтралью; однофазные двухпроводные, изолированные от земли; двухпроводные сети постоянного тока с изолированной средней точкой обмоток источника тока; в сетях выше 1000 В переменного и постоянного тока с любым режимом нейтрали.

    Заземление обязательно во всех электроустановках при напряжении 380 В и выше переменного тока, 440 В и выше постоянного тока, а в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках при напряжении 42 В и выше переменного тока, 110 В и выше постоянного тока; при любых напряжениях во взрывоопасных помещениях.

    В зависимости от места размещения заземлителей относительно заземляющего оборудования различают два типа заземляющего устройств — выносное и контурное.

    При выносном заземляющем устройстве заземлитель вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование.

    При контурном заземляющем устройстве электроды заземлителя размещают по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, а также внутри этой площадки.

    В открытых электроустановках корпуса присоединяют непосредственно к заземлителю проводами. В зданиях прокладывается магистраль заземления, к которой присоединяют заземляющие провода. Магистраль заземления соединяют с заземлителем не менее чем в двух местах.

    В качестве заземлителей в первую очередь следует использовать естественные заземлители в виде проложенных под землёй металлических коммуникаций (за исключением трубопроводов для горючих и взрывчатых веществ, труб теплотрасс), металлических конструкций зданий, соединённых с землёй, свинцовых оболочек кабелей, обсадных труб артезианских колодцев, скважин, шурфов и т.д.

    В качестве естественных заземлителей подстанций и распределительных устройств рекомендуется использовать заземлители опор отходящих воздушных линий электропередачи, соединённых с заземляющим устройством подстанций или распределительным устройством с помощью грозозащитных тросов линий.

    Если сопротивление естественных заземлителей Rз удовлетворяет требуемым нормам, то устройство искусственных заземлителей не требуется. Но это можно только измерить. Посчитать сопротивление естественных заземлителей нельзя.

    Когда естественные заземлители отсутствуют или использование их не даёт нужных результатов, применяют искусственные заземлители — стержни из угловой стали размером 50Х50, 60Х60, 75Х75 мм с толщиной стенки не менее 4 мм, длиной 2,5 — 3 м; стальные трубы диаметром 50—60 мм, длиной 2,5 — 3 м с толщиной стенки не менее 3,5 мм; прутковая сталь диаметром не менее 10 мм, длиной до 10 м и более.

    Заземлители забивают в ряд или по контуру на такую глубину, при которой от верхнего конца заземлителя до поверхности земли остаётся 0,5 — 0,8 м. Расстояние между вертикальными заземлителями должно быть не менее 2,5—3 м.

    Для соединения вертикальных заземлителей между собой применяют стальные полосы толщиной не менее 4 мм и сечением не менее 48 кв.мм или стальной провод диаметром не менее 6 мм. Полосы (горизонтальные заземлители) соединяют с вертикальными заземлителями сваркой. Место сварки обмазывается битумом для влагоизоляции.

    Магистрали заземления внутри зданий с электроустановками напряжением до 1000 В выполняют стальной полосой сечением не менее 100 кв.мм или сталью круглого сечения той же проводимости. Ответвления от магистрали к электроустановкам выполняют стальной полосой сечением не менее 24 кв.мм или круглой сталью диаметром не менее 5 мм.

    Нормируемые сопротивления заземляющих устройств приведены в табл.1.

    Таблица 1. Допустимые сопротивления заземляющего устройства в электроустановках до и выше 1000 В

    Наибольшие допустимые значения Rз, Ом

    Характеристика электроустановок

    Rз Rз, то необходимо устройство искусственного заземления.

    4. Определяют удельное сопротивление грунта ρ из таблицы 2. При производстве расчётов эти значения должны умножаться на коэффициент сезонности, зависящий от климатических зон и вида заземлителя (таблица 3).

    Таблица 2. Приближенные значения удельных сопротивлений грунтов и воды p, Ом•м

    Наименование грунта

    Удельное сопротивление, Ом•м

    Принцип действия громоотвода — перехват молнии и перенаправление разряда в землю для нейтрализации. Но эффективность всей системы зависит от величины сопротивления заземления молниезащиты, то есть от способности грунта поглощать электрический ток. Параметр измеряется в Ом, должен стремиться к нулю, однако, структура почв не позволяет достичь идеального значения.

    Нормы для сопротивления заземления молниезащиты

    В Инструкции по устройству молниезащиты РД 34.21.122-87 регламентированы максимальные значения противодействия растеканию тока для различных категорий зданий и сооружений, с учетом удельного сопротивления грунта:

    • I и II категория — 10 Ом;
    • III категория — 20 Ом;
    • Если электропроводность превышает 500 Ом*м — 40 Ом;
    • Наружные установки — 50 Ом.

    Сопротивление падает в 2-5 раз при увеличении силы тока молнии.

    Качество заземления молниезащиты

    Ключевой параметр — сопротивление заземления — зависит от конфигурации заземлителя и удельного сопротивления почвы. Для вычисления значения существует специальная формула. Но для готовых заземлителей задача значительно упрощается: производитель предоставляет заранее подсчитанный коэффициент, который достаточно умножить на удельное сопротивление грунта, чтобы получить искомое значение.

    Удельное сопротивление для различных грунтов

    Значение прежде всего зависит от влажности и состава почвы, плотности прилегания пластов, наличия кислот, солей и щелочей. Вычисляется путем проведения геологических изысканий. Это комплекс сложных мероприятий, поэтому при расчетах принято использовать справочные величины:

    • Песчаный грунт, увлажненный поземными водами — 10-60 Ом*м;
    • Песок сухой — 1500-4200 Ом*м;
    • Бетон — 40-1000 Ом*м;
    • Чернозем — 60 Ом*м;
    • Глина — 20-60 Ом*м;
    • Илистая почва — 30 Ом*м;
    • Садовая земля — 40 Ом*м;
    • Супесь — 150 Ом*м;
    • Суглинок полутвердый — 100 Ом*м;
    • Солончак — 20 Ом*м.

    На практике сопротивление молниезащиты всегда будет ниже расчетного значения: при погружении электрода в землю значительно снижается удельное сопротивление из-за уплотнения и увлажнения почвы грунтовыми водами.

    Требования к заземлителю

    Согласно РД 34.21.122-87 для заземления необходимо не менее трех электродов вертикального типа. Расстояние между ними — как минимум в два раза больше, чем глубина погружения. Кроме того, СО 153-34.21.122-2003 требует, чтобы расстояние от стен здания до электродов было не менее 1 метра.

    Уменьшение сопротивления заземления

    Поскольку удельное сопротивление почвы — величина относительно постоянная, для увеличения электропроводности необходимо изменять конфигурацию заземлителя: увеличивать площадь соприкосновения электродов с грунтом. Можно удлинить проводник или создать контур заземления: несколько отдельно стоящих электродов соединяются в единую сеть. В расчет берется сумма площадей.

    Современные заземлители — эффективны и просты в установке. Электроды заглубляются до 30 метров. Благодаря этому удается значительно уменьшить общую площадь, компактно разместить заземлитель молниезащиты в условиях ограниченного пространства. Для монтажа не нужны специальные инструменты, штыри стыкуются между собой муфтой с резьбовым соединением. Медное покрытие электродов обеспечивает защиту от коррозии, увеличивая срок службы до 100 лет!

    Измерение сопротивления заземления и периодичность проверок

    Производятся с помощью специальных приборов (измерительных комплексов) по заданной схеме измерений в нескольким точках смонтированного контура молниезащиты. Данные показаний заносятся в специальную форму — протокол проверки сопротивлений заземлителей и заземляющих устройств.

    Замеры производят всегда по окончании монтажа системы молниезащиты и заземления, а также после выполнения ремонтных работ как на устройствах молниезащиты, так и на самих защищаемых объектах и вблизи них. Полученные данные заносят в акты (протоколы проверок), паспорта заземляющих устройств и журналы учета.

    Примеры протоколов и паспортов можно посмотреть по этой ссылке.

    Кроме внеочередных мероприятий существует регламент проведения измерения значений сопротивления, которые осуществляют для разных категорий зданий и сооружений с следующей периодичностью: для категории I II — 1 раз в год перед сезоном гроз, для III категории — не реже 1 раза в 3 года, для взрывоопасных объектов и производств — не реже 1 раза в год.

    Важно использовать при этом приборы, поверенные должным образом, а также правильно выбрать точки измерений. Вот почему необходимо обращаться при этом в специализированные организации, которые имеют в своем распоряжении квалифицированный персонал и необходимые приборы, а также могут гарантировать вам качество работ на определенное время.

    Компания «МЗК-Электро» предлагает квалифицированный монтаж заземления. Опытные специалисты проведут необходимые расчеты, подберут оптимальное по стоимости и эффективности решение для конкретного объекта. В работе используем сертифицированное оборудование от ведущих производителей. Доверьте проектирование громоотвода профессионалам — вы гарантированно получите надежную молниезащиту!

    Контуры заземления

    Обновлен новым материалом 7 января 2019 г.

    Этот набор c. 50 слайдов — это кульминация моего 25-летнего опыта создания многочисленных усилителей мощности и предусилителей. Впервые я начал заниматься аудио в 1975 или 76 году, когда был подростком. Некоторые из моих творений были относительно тихими — по счастливой случайности — а другие ужасно гудели и шипели. Позже мои навыки значительно улучшились, особенно после прочтения одной из книг Генри Отта примерно в 1988/89 годах, когда я разрабатывал цифровой панельный индикатор очень высокого разрешения для промышленных приложений в компании, в которой я работал.Затем я оставил DIY-аудио примерно на 15 лет (карьера, семья и т. д.), снова вернувшись к теме около 15 лет назад, забыв многие свои практические навыки. Путь от электромагнитной теории, изложенной на многочисленных веб-сайтах, заметках по применению и сообщениях на различных веб-форумах, до создания каждый раз тихих усилителей непрост и требует некоторой практики. Лежащая в основе теория может быть чрезвычайно сложной, однако, приложив некоторые усилия и внимание, вы сможете быстро освоить основы. Этот набор слайдов фокусируется на несбалансированных межблочных соединениях (они же «несимметричные»), в которых используются стандартные разъемы RCA для фонокорректоров, поскольку именно здесь чаще всего возникают проблемы.

    Когда дело доходит до гудящих и шипящих усилителей, хороших практических советов почти не бывает, хотя часто кажется, что легко найти ошибочные мнения по этому вопросу.

    Эта презентация (, работа над которой будет продолжаться и время от времени дополняться, ) предназначена для быстрого запуска аудиоконструкторов как на этапе построения/планирования, так и на этапе отладки. Мы надеемся, что он также послужит полезным справочником для тех, кто хочет узнать немного больше об электромагнитной совместимости применительно к усилителям.Одна важная особенность EMC: вы никогда не перестанете учиться и находить новые проблемы для решения.

    Контуры заземления

    Вот отличные посты члена DIYaudio Ilimzn на эту тему, которые я собрал в один документ

    Отличные сообщения ilimzn о контурах заземления

    Вот дополнительный материал

    Руководство по проектированию печатной платы усилителя

    для минимизации шума

    Некоторые практические примеры малошумящих усилителей, использующих эти технологии, см. в разделах nx-Amplifier и sx-Amplifier на сайте www.hifisonix.com

    вот некоторые коммерческие продукты, в которых используются методы, описанные в презентации: www.ovationhifidelity.com

    На рисунке ниже показана внутренняя разводка одного из двух усилителей nx, которые я собрал без проблем с шумом или гулом. Силовая проводка плотно связана, а небольшая сигнальная проводка находится на достаточном расстоянии от трансформатора и другой силовой проводки. На печатной плате блока питания строгое внимание к Т-образному соединению конденсатора и заземлению по схеме «звезда» привело к исключительно тихому усилителю.


    Наконец, вот видео YouTube о том, КАК НЕ ДЕЛАТЬ С ЗАЗЕМЛЯЮЩИМИ КОНТУРАМИ. Что действительно смущает в этом, так это то, что если вы наберете «Ground Loops» в Google, это, вероятно, будет первой ссылкой, которая появится в списке.

    Все основные правила безопасности при заземлении [заземлении] с помощью «земляного подъемника» полностью нарушены, и проблема шума фактически не решена — они обошли проблему и сделали продукт полностью небезопасным.Вопрос, который следует задать при работе с потенциальной ошибкой безопасности: «Что произойдет, если провод под напряжением отсоединится и коснется входного разъема или любой другой металлической конструкции на продукте без подключенного защитного заземления [заземления]?» Если ответ ‘это было бы на живом потенциале’ не делайте этого! Ни в коем случае не используйте подъемник указанным способом, чтобы избавиться от гула — это просто опасно и незаконно. Период.

    Возможно ли совмещение контура заземления и молниезащиты.Устройство и монтаж молниезащиты и заземления

    Уважаемые читатели! Руководство объемное, поэтому специально для вашего удобства мы сделали навигацию по его разделам (см. ниже). Если у вас есть вопросы по подбору, расчету и проектированию систем заземления и молниезащиты, пишите или звоните, будут рады помочь!

    Введение — о роли заземления в частном доме

    Только что построенный или купленный дом — перед вами именно то заветное жилище, которое вы недавно видели на эскизе или фото в объявлении.А может быть, вы уже больше года живете в собственном доме, и каждый уголок в нем стал привычным. Иметь собственный дом – это здорово, но вместе с ощущением свободы вы получаете вдобавок ряд обязанностей. И сейчас мы не будем о домашних делах, поговорим о такой необходимости, как заземление для частного дома. Любой частный дом включает в себя следующие системы: электрическая сеть, водопровод и канализация, газовая или электрическая система отопления. Дополнительно установлена ​​система безопасности и сигнализации, вентиляция, система «умный дом» и т.д.установлены. Благодаря этим элементам частный дом становится комфортной средой для жизни современного человека. Но на самом деле она оживает благодаря электрической энергии, питающей оборудование всех вышеперечисленных систем.

    Необходимость заземления

    К сожалению, у электричества есть обратная сторона. Все оборудование имеет срок службы, в каждое устройство заложена определенная надежность, поэтому работать вечно они не будут. Кроме того, при проектировании или монтаже самого дома, электрики, коммуникаций или оборудования также могут быть допущены ошибки, способные повлиять на электробезопасность.По этим причинам часть электрической сети может быть повреждена. Характер аварий разный: могут возникать короткие замыкания, отключаемые автоматическими выключателями, могут возникать пробои на корпус. Сложность в том, что проблема поломки скрытая. Произошло повреждение проводки, поэтому корпус электроплиты находится под напряжением. При неправильных мерах по заземлению повреждения никак себя не проявят, пока человек не коснется плиты и не получит удар током. Поражение электрическим током произойдет из-за того, что ток ищет путь в землю, а тело человека послужит единственным подходящим проводником.Этого нельзя допускать.

    Такие повреждения представляют наибольшую угрозу безопасности людей, т. к. для их раннего обнаружения, а, значит, и для защиты от них необходимо обязательно иметь заземление. В рамках данной статьи рассмотрено, какие действия необходимо предпринять для организации заземления для частного дома или дачи.

    Необходимость устройства заземления в частном доме определяется системой заземления, т.е. режимом нейтрали электроснабжения и способом прокладки нулевого защитного (РЕ) и нулевого рабочего (N) проводников.Также может иметь значение тип сети электроснабжения – воздушная или кабельная. Конструктивные отличия систем заземления позволяют выделить три варианта электроснабжения частного дома:

    Базовая система уравнивания потенциалов (СУЗ) объединяет все крупные токопроводящие части здания, в норме не имеющие электрического потенциала, в единый контур с основной заземляющей шиной. Рассмотрим на графическом примере реализацию СЭМ в электроустановке жилого дома.

    Для начала рассмотрим самый прогрессивный подход к электроснабжению дома – систему TN-S. В этой системе проводники PE и N разделены по всей длине, и потребителю не нужно устанавливать заземление. Нужно просто подвести РЕ-проводник к главной заземляющей шине, а затем отделить от него заземляющие проводники к электроприборам. Такая система реализуется в виде кабельной или воздушной линии, в случае последней прокладывается воздушная линия (ВЛ) с использованием самонесущих проводов (СИП).

    Но такое счастье достается не всем, потому что на старых воздушных линиях электропередачи используется старая система заземления — TN-C. В чем его особенность? В этом случае РЕ и Н прокладывают по всей длине линии одной жилой, в которой совмещены функции как нулевой защитной, так и нулевой рабочей жилы — так называемая ПЭН-проводник. Если раньше разрешалось использовать такую ​​систему, то с введением в 2002 г. ПУЭ 7-го изд., а именно п. 1.7.80, применение УЗО в системе TN-C было запрещено.Без использования УЗО ни о какой электробезопасности не может быть и речи. Именно УЗО отключает питание при повреждении изоляции, как только оно произошло, а не в момент прикосновения человека к аварийному устройству. Для выполнения всех необходимых требований систему TN-C необходимо обновить до TN-C-S.


    В системе TN-C-S вдоль линии также прокладывается PEN-проводник. Но теперь пункт 1.7.102 ПУЭ 7-го изд. говорит о том, что повторное заземление PEN-проводника необходимо выполнять на вводах ВЛ в ​​электроустановки.Выполняются они, как правило, у электрического столба, с которого осуществляется ввод. При повторном заземлении PEN-проводник разделяется на отдельные PE и N, которые заводятся в дом. Норма повторного заземления содержится в п. 1.7.103 ПУЭ 7-е изд. и составляет 30 Ом, или 10 Ом (если в доме есть газовый котел). Если заземление на столбе не выполнено, необходимо обратиться в Энергосбыт, в отделении которого находится электрический столб, распределительный щит и ввод в дом потребителя, и указать нарушение, которое необходимо устранить.Если распределительный щит находится в доме, PEN необходимо отделить в этом распределительном щите и повторно заземлить возле дома.


    В таком виде ТН-КС успешно эксплуатируется, но с некоторыми оговорками:

    • если состояние ВЛ вызывает серьезные опасения: старые провода не в лучшем состоянии, что вызывает риск обрыва или перегорание PEN-проводника. Это чревато тем, что на заземленных корпусах электроприборов будет повышенное напряжение, т.к. путь тока в линию через рабочий ноль будет прерван, и ток будет возвращаться из шины, на которой произошло разделение выполнено, через нулевой защитный провод к корпусу прибора;
    • если на линии не выполнено повторное заземление, то возникает опасность протекания тока замыкания в единственное повторное заземление, что также приведет к повышению напряжения на корпусе.

    В обоих случаях электробезопасность неудовлетворительна. Решением этих проблем является система ТТ.

    В системе ТТ в качестве рабочего нуля используется PEN-проводник линии, а отдельно выполняется индивидуальное заземление, которое можно установить возле дома. Пункт 1.7.59 ПУЭ 7-е изд. указывает такой случай, когда невозможно обеспечить электробезопасность, и допускает применение системы ТТ. Должно быть установлено УЗО, а его правильная работа должна быть обеспечена условием Ra*Ia

    Как заземлить свой дом?

    Целью заземления для частного дома является получение необходимого сопротивления заземления.Для этого используются вертикальный и горизонтальный электроды, которые в совокупности должны обеспечивать необходимое растекание тока. Вертикальные заземлители подходят для установки в мягкий грунт, тогда как в скальном грунте их заглубление связано с большими трудностями. В таком грунте подходят горизонтальные электроды.

    Защитное заземление и молниезащитное заземление выполняются совместно, один заземлитель будет универсальным и будет выполнять оба назначения, это указано в пункте 1.7.55 ПУЭ 7-е изд. Поэтому будет полезно узнать, как унифицировать молниезащиту и заземление. Чтобы наглядно увидеть процесс установки этих систем, описание процесса заземления частного дома будет разделено на этапы.

    Защитному заземлению в системе TN-S следует выделить отдельный пункт. Отправной точкой для установки заземления будет тип системы питания. Различия в системах питания были рассмотрены в предыдущем пункте, поэтому мы знаем, что для системы TN-S заземление ставить не нужно, от линии идет нулевой защитный (заземляющий) проводник — его нужно только подключить к главная заземляющая шина, и в доме будет заземление.Но нельзя сказать, что дом не нуждается в молниезащите. Это означает только то, что мы, не обращая внимания на этапы 1 и 2, можем сразу перейти к этапам 3-5, см. ниже
    Системы TN-C и TT всегда требуют заземления, поэтому перейдем к самому главному.

    Защитное заземление устанавливается на столб или на стену дома, в зависимости от того, где отделяется PEN-проводник. Заземлитель рекомендуется располагать в непосредственной близости от главной заземляющей шины.Единственная разница между TN-C и TT заключается в том, что в TN-C точка заземления привязана к точке разделения PEN. Сопротивление заземления в обоих случаях должно быть не более 30 Ом в грунтах с удельным сопротивлением 100 Ом*м, например суглинках, и 300 Ом в грунтах с удельным сопротивлением более 1000 Ом*м. Значения одинаковые, хотя мы опираемся на разные стандарты: для системы ТН-С 1.7.103 ПУЭ 7-го издания, а для системы ТТ — на п. 1.7.59 ПУЭ и 3.4.8. Инструкции И 1.03-08. Поскольку различий в требуемых мерах нет, рассмотрим общие решения для этих двух систем.

    Для заземления достаточно забить шестиметровый вертикальный электрод.



    (кликните для увеличения)

    Такое заземление получается очень компактным, его можно установить даже в подвале, никакие нормативные документы этому не противоречат. Необходимые этапы заземления описаны для мягкого грунта с удельным сопротивлением 100 Ом*м. Если грунт имеет более высокое сопротивление, требуются дополнительные расчеты, обращайтесь за помощью в расчетах и ​​подборе материалов.

    Если в доме установлен газовый котел, то газовая служба может потребовать заземления сопротивлением не более 10 Ом, руководствуясь п. 1.7.103 ПУЭ 7-е изд. Это требование должно быть отражено в проекте газификации.
    Затем для достижения нормы необходимо установить 15-метровый вертикальный заземлитель, который устанавливается в одной точке.



    (кликните для увеличения)

    Можно установить в нескольких точках, например, в двух или трех, соединив затем горизонтальным электродом в виде полосы вдоль стены дома на расстоянии 1 м и на глубине 0.5-0,7 м. Установка системы заземлителей в нескольких точках также послужит цели молниезащиты, чтобы понять как, перейдем к ее рассмотрению.

    Перед установкой заземления нужно сразу решить, будет ли дом защищен от молнии. Так, если конфигурация заземлителя для защитного заземления может быть любой, то заземление для молниезащиты должно быть определенного типа. Устанавливают минимум 2 вертикальных электрода длиной 3 метра, объединенных горизонтальным электродом такой длины, чтобы между штырями было не менее 5 метров.Это требование содержится в п. 2.26 РД 34.21.122-87. Такое заземление следует монтировать вдоль одной из стен дома; это будет своего рода соединение в земле между двумя токоотводами, опущенными с крыши. При наличии нескольких токоотводов правильным решением является прокладка контура заземления для дома на расстоянии 1 м от стен на глубине 0,5-0,7 м, а в месте соединения с токоотводом установить вертикальный электрод 3 м в длину.



    (кликните для увеличения)

    Теперь пришло время научиться делать молниезащиту частного дома.Он состоит из двух частей: внешней и внутренней.

    Проводится в соответствии с СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и производственных коммуникаций» (далее СО) и РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащита зданий и сооружений» (далее РД).

    Здания защищены от разрядов молнии молниеотводами. Громоотвод – возвышающееся над защищаемым объектом устройство, через которое ток молнии, минуя защищаемый объект, отводится в землю.Он состоит из молниеотвода, непосредственно воспринимающего разряд молнии, токоотвода и заземляющего электрода.

    Молниеотводы устанавливаются на кровле таким образом, чтобы надежность защиты была более 0,9 по СО, т. е. вероятность прорыва системы молниезащиты должна быть не более 10 %. Подробнее о том, что такое надежность защиты, смотрите в статье «Молниезащита частного дома». Как правило, их устанавливают по краям конька крыши, если крыша двускатная.При мансардной, четырехскатной или еще более сложной форме крыши молниеотводы можно крепить к дымоходам.
    Все молниеотводы соединены между собой токоотводами, токоотводы опущены к уже имеющемуся у нас заземлителю.


    (кликните для увеличения)

    Установка всех этих элементов обеспечит защиту дома от молнии, а точнее от опасности прямого ее удара.

    Защита дома от перенапряжения осуществляется с помощью УЗИП.Для их установки необходимо заземление, т. к. ток отводится на землю с помощью нулевых защитных проводников, подключаемых к контактам этих устройств. Варианты установки зависят от наличия или отсутствия внешней молниезащиты.

    1. Возможна внешняя молниезащита
      В этом случае устанавливается классический защитный каскад из последовательно расположенных устройств классов 1, 2 и 3. УЗИП класса 1 монтируется на вводе и ограничивает ток прямого удара молнии.УЗИП 2 класса устанавливается либо в вводную коробку, либо в распределительную коробку, если дом большой и расстояние между щитами более 10 м. Он предназначен для защиты от наведенных перенапряжений, ограничивает их уровнем 2500 В. Желательно установить УЗИП 3 класса, ограничивающий перенапряжение до 1500 В, такое напряжение выдерживает большинство устройств. Непосредственно на такие устройства устанавливается УЗИП класса 3.
    2. Внешняя молниезащита отсутствует
      Прямое попадание молнии в дом не учитывается, поэтому нет необходимости в УЗИП 1 класса.Остальные УЗИП устанавливаются так же, как описано в пункте 1. Выбор УЗИП также зависит от системы заземления, чтобы быть уверенным в правильности выбора, обращайтесь за помощью.

    На рисунке показан дом с установленным защитным заземлением, внешней системой молниезащиты и комбинированным УЗИП класса 1+2+3, предназначенный для установки в системе ТТ.

    Комплексная защита дома: защитное заземление, наружная система молниезащиты и УЗИП
    комбинированный класса 1+2+3, предназначенный для установки в систему ТТ
    (нажмите для увеличения)

    Увеличенное изображение щита с установленным УЗИП для дома
    (кликните для увеличения)

    Здесь снова необходимо опустить Инструкцию СО-153-34.21.122-2003, который не содержит особых требований к заземлению молниеотводов. В Инструкции РД 34.21.122-87 формально сформулированы требования, но они относятся не к величине сопротивления заземления, а к конструкции заземляющих устройств. Для отдельно стоящих молниеотводов речь идет об основаниях опор молниеотводов или специальном заземлителе, минимальные размеры которого приведены на рис. 7.

    Рисунок 7. Минимальные размеры заземлителя из горизонтального полосовые и три вертикальных стержневых электрода по РД 34.21.122-87

    Стандарт не содержит указаний по изменению размеров электродов в зависимости от удельного сопротивления грунта. Это означает, что типовой проект, по мнению составителей, признается пригодным для любого грунта. Насколько изменится в этом случае его сопротивление заземления R гр, можно судить по расчетным данным на рис. 8.

    Рис. 8. Расчетное значение сопротивления заземления типовой системы заземлителей из Инструкции РД 34.21.122-87

    Изменение значения R гр в пределах почти 2 порядков вряд ли можно расценивать как нормализацию. На самом деле каких-то конкретных требований к величине сопротивления заземления стандарт не содержит, и этот вопрос, безусловно, заслуживает отдельного рассмотрения.

    Стандарт Транснефти удивил нас таблицей нормируемых значений сопротивления заземления молниеотводов (рис. 9), которую составители полностью скопировали из последней редакции ПУЭ, где речь идет о заземлителях для опор ВЛ 110 кВ и выше.Жесткие требования ПУЭ вполне понятны, так как сопротивление заземления опоры ВЛ во многом определяет величину грозового перенапряжения на линейной изоляции. Мотивы перенесения этих требований на заземление молниеотводов выяснить невозможно, тем более что в высокоомных грунтах они вообще не могут быть реализованы с помощью каких-либо разумных конструкций. Чтобы продемонстрировать это, на рис. 10 приведены результаты расчета заземлителя молниеотвода совершенно фантастической конструкции.Представляет собой полностью металлическую конструкцию квадратного сечения, длина стороны которой указана по оси абсцисс. Рассчитаны два варианта — с глубиной 3 и 10 м в грунте. Нетрудно убедиться, что в грунте с удельным сопротивлением ρ = 5000 Ом·м нормированное значение 30 Ом (R З/ρ = 0,006 м -1) потребуется отсыпка территории вокруг фундамента громоотвода более 50х50 м. Не лучше обстоит дело и с удлиненным заземлителем. В тех же условиях для обеспечения требуемого сопротивления заземления необходима горизонтальная шина длиной более 450 м.

    Эквивалентное удельное
    Сопротивление грунта ρ, Ом*м

    Наибольшее допустимое сопротивление
    опоры заземления по ПУЭ, Ом

    Более 100 до 500

    Более 500 до 1000

    Более 1000 до 5000

    Таблица 9

    Рисунок 10.Для оценки возможности выполнения требований стандарта «Транснефть» с помощью сосредоточенного заземляющего устройства

    Требования стандарта ОАО «Газпром» крайне специфичны. Сопротивление заземления свободностоящего молниеотвода для I и II степеней защиты должно быть равно 10 Ом в грунтах с ρ ≤ 500 Ом·м. В грунтах с более высоким сопротивлением допускается применять заземлители, сопротивление которых составляет

    . Признавая сложность изготовления такого относительно низкого сопротивления заземления, стандарт рекомендует химическую обработку или частичную замену грунта.Обращает на себя внимание оценка объема рекомендуемой работы в конкретных условиях. Его легко выполнить для простейшей ситуации, ориентируясь на полусферический заземлитель, потенциал которого в двухслойном грунте (независимо от того, что было сделано — химия или механическая замена грунта) согласно рис. 11 равен

    Рисунок 11. Оценка сопротивления заземления в двухслойном грунте

    Откуда определяется точное значение сопротивления заземления как

    В крайнем случае, когда химическая обработка или замена грунта оказались настолько эффективными, что их удельное сопротивление упало почти до нуля,

    Выражение позволяет оценить снизу радиус обработки r 1 .В рассматриваемом примере она получается примерно 40 м, что соответствует объему грунта около 134 000 м 3 . Полученное значение заставляет очень серьезно задуматься о реальности планируемой операции.

    Рис. 12. Сопротивление заземления двухлучевой горизонтальной системы заземлителей в зависимости от толщины верхнего обрабатываемого слоя грунта

    Оценка приводит к аналогичному результату для любой другой практически значимой конфигурации заземлителей, например, для двухлучевого заземлителя из горизонтальных шин длиной 20 м.Расчетная зависимость на рис. 12 позволяет оценить, как изменяется сопротивление заземления такой конструкции при вариациях толщины верхнего низкоомного слоя замещаемого грунта. Требуемое сопротивление заземления 20 Ом достигается здесь при толщине обрабатываемого (или заменяемого) слоя 2,5 м. Важно понимать, на каком расстоянии от заземлителя обработку можно прекратить. Показателем является потенциал у поверхности земли U(r). Изменение удельного сопротивления перестанет влиять на результат, когда потенциал U(r) станет много меньше потенциала заземлителя U ‡ = U(r 0).

    2.2. С какой целью громоотвод заземляют?

    Пожалуйста, не считайте название этого раздела тривиальным. Молниеотводы всегда были заземлены, с момента их изобретения, иначе как бы они могли отводить ток молнии в землю. Современные методические указания говорят, что сопротивление заземления должно обеспечиваться безопасным отводом тока молнии … О какой опасности и безопасности идет речь? Здесь нельзя будет оправдываться банальностями.Наверное, стоит еще раз вспомнить о воздушных линиях электропередач. Там сопротивление заземления определяет резистивную составляющую грозовых перенапряжений, действующих на гирлянду изоляторов.

    Ничего подобного у громоотводов нет. Их громоотвод «без проблем» принимает потенциал заземляющих электродов. Наличие конечного сопротивления заземления никак не влияет на способность молниеотвода притягивать к себе молнию. В лаборатории не раз пытались проследить влияние сопротивления заземления на этот процесс, и каждый раз безуспешно.Объяснение здесь довольно простое и очевидное. Молния никогда не бьет в громоотвод. Его встречает и притягивает плазменный канал встречного разряда, который начинается с вершины молниеотвода в электрическом поле грозового облака и заряда уже формирующейся молнии. Этот канал (называемый встречным лидером) развивается при токе не более десятков ампер. Падение напряжения от такого слабого тока на заземляющем сопротивлении молниеотвода незначительно по сравнению с потенциалом порядка 10 7 -10 8 В, который несет молния из грозового облака.Ведь при сопротивлении заземлителя 10, 20, 100 или 200 Ом напряжение на заземлителе от тока ~ 10 А все равно не превысит даже 10 4 В — величина ничтожно малая по сравнению с тем, что имеет молния.

    Отдельно стоящий молниеотвод, как известно, применяется с единственной целью исключения распространения тока молнии через металлоконструкции защищаемого объекта. Именно для этого выбираются вполне определенные расстояния от молниеотвода до объекта по воздуху и по земле.Предположим, что они подобраны правильно и действительно исключают искровые перекрытия. Тем не менее ток в систему заземлителей объекта входит и входит в довольно значительную долю, особенно когда функцию его заземления выполняет достаточно большой фундамент защищаемого сооружения. Расчетные данные на рис. 14 показывают эту пропорцию в зависимости от расстояния между заземлителями. У громоотвода его выполняют в соответствии с указаниями Инструкции РД 34.21.122-87 в виде горизонтальной полосы длиной 10 м с 3 вертикальными стержнями по 3 м; фундамент объекта имеет размеры 50х50 м и заглублен на 3 м. Компьютерные расчеты выполнены для однородного грунта и для случая, когда поверхностный слой основного грунта на глубину до 2,5 м заменяется высокопроводящим слоем с удельным сопротивлением в 50 раз меньше. Нетрудно убедиться, что изоляционное расстояние в 5 м, предписанное стандартом «Транснефти», мало что делает для предотвращения проникновения тока молнии к объекту через грунт, особенно если его верхний слой заменен или химически обработан.Даже при нормированном по стандарту Газпрома расстоянии 15 м ток в заземлителе объекта превышает 50 %.

    Рис. 14. Доля тока молнии, проникшего в заземлитель объекта через токопроводящую связь с заземлителем молниеотвода в зависимости от расстояния между ними

    Здесь необходимо еще раз подчеркнуть, что любая обработка верхнего слоя грунта, снижающее сопротивление заземления, не только не снижает токопроводящую связь между молниеотводом и объектом, но значительно пересиливает ее, тем самым увеличивая долю ответвления тока молнии в объект.

    Пора еще раз поднять вопрос о цели снижения сопротивления заземления. Незатронутыми остаются два аспекта проблемы — формирование искровых каналов и шаговое напряжение. Первый вопрос будет рассмотрен ниже в специальном разделе. Что касается ступенчатого напряжения, то оно, безусловно, зависит от конструкции заземлителя молниеотвода и от сопротивления его заземления. Расчетные кривые на рис. 15 демонстрируют динамику снижения ступенчатого напряжения по мере удаления от типового заземлителя молниеотвода, предусмотренного Инструкцией РД 34.21.122-87 (см. пояснения к рис. 14).

    2.3. Как проектировать

    Раздел вновь ставит задачу выполнения требований нормативных документов без неоправданных материальных затрат. Это тем более важно, что величина сопротивления заземления молниеотвода мало влияет на качество внешней молниезащиты. В любом случае те опасные воздействия молнии, которые могут привести к катастрофической ситуации на нефтебазе или любом другом объекте по переработке углеводородного топлива, не имеют к ней прямого отношения.Главное, очень хотелось бы избежать дорогостоящей химической обработки или замены больших объемов грунта и без них выполнить требования отраслевых стандартов по молниезащите.

    Заземлитель для каждого молниеотвода в отдельности целесообразно создавать только в грунтах с малым удельным сопротивлением, где даже типовая конструкция из РД 34.21.122-87 оказывается вполне работоспособной. Например, при рекомендуемой длине горизонтальной шины 12 м и трех вертикальных стержнях по 5 м сопротивление заземления в грунте с удельным сопротивлением ρ равно

    Это означает, что при ρ ≤ 300 Ом·м расчетное значение не превысит 20 Ом.При более высоком удельном сопротивлении грунта хороший результат дают 4 взаимно перпендикулярные балки. При длине 20 м каждое сопротивление заземления равно

    , а установка 5-метровых вертикальных стержней на концах каждой из балок снижает это значение до

    . Проблема становится серьезной, когда сопротивление грунта заметно выше 1000 Ом*м. Здесь обращает на себя внимание организация единого контура заземления для всех автономных молниеотводов.Стоит еще раз обратиться к рис. 4, на котором представлена ​​защита резервуарного парка 3-мя канатами длиной 100 м, с расстоянием между параллельными канатами 50 м. Соединение их опор горизонтальными шинами образует контур заземления с двумя ячейками. 100х50 м. Его сопротивление заземления при закладке шин на глубину 0,7 м обеспечивает

    что позволяет решать задачу в грунтах с удельным сопротивлением до 3000 Ом*м, даже руководствуясь предписанием стандарт ОАО «Газпром».Уместно отметить, что дополнительное устройство местного заземлителя для каждого из молниеотводов практически не влияет на сопротивление заземления образуемой цепи в целом. Таким образом, использование каждого молниеотвода в качестве локальной системы заземлителей его фундамента с металлической арматурой длиной 5 м и эквивалентным радиусом 0,2 м (R гр ≈ 0,1ρ [Ом]) в системе из 6 стоек позволило снизить общее сопротивление контура заземления всего на 6%. Причина столь слабого эффекта кроется в эффективном экранировании стержней с протяженными горизонтальными шинами.Удлинением горизонтальных шин, соединяющих опоры молниеотвода, можно добиться сопротивления заземления порядка 20 Ом в грунте с удельным сопротивлением 5000 Ом.

    Читатель вправе прервать описание столь радужных перспектив, напомнив, что длинная шина медленно вступает в процесс распространения импульсного тока за счет своей индуктивности. Возразить против этого нечего. Но как минимум два обстоятельства все же работают в пользу предлагаемого решения.Во-первых, ни один из упомянутых нормативов не требует конкретных значений импульсного сопротивления заземления, а во-вторых, в высокоомных грунтах скорость проникновения импульсного тока в заземляющую шину достаточно велика и поэтому действующее значение сопротивление заземления R гр (t) = U гр (t) / i M (t) быстро принимает установившееся значение, контролируемое нормативными требованиями. В качестве примера на рис. 16 показана расчетная динамика изменения сопротивления заземления шины длиной 200 м между опорами молниеотводов.Принято, что удельное сопротивление грунта равно 5000 Ом*м, а его относительная диэлектрическая проницаемость равна 5 (учет этого параметра важен, когда емкостная утечка в грунт сравнима с кондуктивной).

    Базелян Э.М. , д.т.н., профессор
    Энергетический институт им. Г.М. Кржижановский, Москва

    Полезные материалы :

    Необходимость электрического соединения контура заземления молниезащиты, установленного непосредственно на здании, с контуром заземления электроустановок прописана в действующих нормативных документах (ПУЭ).Цитируем дословно: «Заземляющие устройства для защитного заземления электроустановок зданий и сооружений и молниезащиты 2-й и 3-й категорий этих зданий и сооружений, как правило, должны быть общими». Наиболее распространены 2-я и 3-я категории, к 1-й категории относятся взрывоопасные объекты, к молниезащите которых предъявляются повышенные требования. Однако наличие оборота «как правило» предполагает возможность исключений.

    Современные офисные, а теперь и жилые здания содержат множество инженерных систем жизнеобеспечения.Трудно представить отсутствие систем вентиляции, пожаротушения, видеонаблюдения, контроля доступа и т. д. Естественно, у проектировщиков таких систем есть опасения, что в результате действия молнии «нежная» электроника выйдет из строя. В то же время у практиков есть сомнения в целесообразности соединения шлейфов двух видов заземления и есть желание «в рамках закона» спроектировать электрически несвязанные заземлители. Возможен ли такой подход и действительно ли он повысит безопасность электронных устройств?

    Зачем нужно комбинировать контуры заземления?

    При ударе молнии в молниеотвод в последнем возникает кратковременный электрический импульс напряжением до сотен киловольт.При таком высоком напряжении может произойти пробой промежутка между молниеотводом и металлическими конструкциями дома, в том числе и электрическими кабелями. Следствием этого станет возникновение неуправляемых токов, которые могут привести к возгоранию, выходу из строя электроники и даже разрушению элементов инфраструктуры (например, пластиковых водопроводных труб). Опытные электрики говорят: «Дайте молнии дорогу, а то она сама найдет». Поэтому необходимо электрическое заземление.

    По этой же причине ПУЭ рекомендует электрически объединять не только заземления, находящиеся в одном здании, но и заземления территориально близких объектов.Под этим понятием подразумеваются объекты, заземление которых расположено настолько близко, что между ними нет зоны нулевого потенциала. Объединение нескольких заземлителей в одно осуществляется по нормам ПУЭ-7 п.1.7.55 путем соединения заземлителей с электрическими проводниками в количестве не менее двух штук. Причем проводники могут быть как естественными (например, металлические элементы конструкции здания), так и искусственными (провода, жесткие шины и т.п.).

    Одно общее или раздельное заземляющее устройство?

    К заземлителям для электроустановок и молниезащиты предъявляются разные требования, и это обстоятельство может стать источником некоторых проблем.Заземлитель для молниезащиты должен за короткое время отводить в землю большой электрический заряд. При этом согласно «Инструкции по молниезащите РД 34.21.122-87» конструкция заземлителя стандартизирована. Для молниеотвода, согласно настоящей инструкции, требуется не менее двух вертикальных, или лучевых горизонтальных заземлителей, за исключением 1 категории молниезащиты, когда необходимо три таких стержня. Именно поэтому наиболее распространенным вариантом заземления громоотвода является два-три штыря длиной около 3 м каждый, соединенных металлической полосой, заглубленной в землю не менее чем на 50 см.При использовании деталей производства ZANDZ такой заземлитель долговечен и прост в установке.

    Заземление электроустановок – совсем другое дело. В обычном случае оно не должно превышать 30 Ом, а для ряда применений, описанных в ведомственных инструкциях, например, для сотовой техники, 4 Ом и даже меньше. Такие заземлители представляют собой штыри длиной более 10 м или даже металлические пластины, размещенные на большой глубине (до 40 м), где даже зимой не происходит промерзания грунта.Создавать такой громоотвод с двумя и более элементами, заглубленными на десятки метров, слишком затратно.

    Если параметры грунта и требования по сопротивлению позволяют выполнить единое заземление в здании для молниеотвода и заземления электроустановок, то препятствий для его выполнения нет. В остальных случаях для молниеотвода и электроустановок делают разные контуры заземления, но они должны быть соединены электрически, желательно в земле.Исключением является использование некоторого специального оборудования, особенно чувствительного к помехам. Например, звукозаписывающее оборудование. Такое оборудование требует отдельного, так называемого, технологического заземляющего устройства, что прямо указано в инструкции. В этом случае изготавливается отдельное заземляющее устройство, которое подключается к системе уравнивания потенциалов здания через главную заземляющую шину. И, если такое подключение не предусмотрено инструкцией по эксплуатации оборудования, то принимаются специальные меры, исключающие одновременное прикосновение людей к указанному оборудованию и металлическим частям здания.

    Электрическое заземление

    Цепь с несколькими электрически связанными заземлителями обеспечивает выполнение различных, иногда противоречащих друг другу требований к заземляющим устройствам. Согласно ПУЭ, заземление, как и многие другие металлические элементы здания, а также установленное в нем оборудование, должно быть соединено системой уравнивания потенциалов. Эквипотенциальное соединение относится к электрическому соединению проводящих частей для достижения равенства потенциалов. Различают основную и дополнительную системы уравнивания потенциалов.Заземления подключаются к основной системе уравнивания потенциалов, то есть соединяются между собой через главную заземляющую шину. Провода, соединяющие заземление с этой шиной, должны быть соединены по радиальному принципу, то есть одна ветвь от указанной шины идет только к одному заземлению.

    Для обеспечения безопасной работы всей системы очень важно использовать максимально надежную связь между землями и главной заземляющей шиной, которая не будет разрушена молнией.Для этого необходимо соблюдать правила ПУЭ и ГОСТ Р 50571.5.54-2013 «Электроустановки низковольтные. Часть 5-54. Заземляющие устройства, защитные проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов» в отношении сечения проводов системы уравнивания потенциалов и их соединения между собой.

    Тем не менее, даже очень качественная система уравнивания потенциалов не может гарантировать отсутствие скачков напряжения в сети при ударе молнии в здание.Поэтому, наряду с грамотно спроектированными контурами заземления, устройства защиты от импульсных помех (УЗП) избавят вас от проблем. Эта защита многоступенчатая и избирательная. То есть на объекте должен быть установлен комплект УЗИП, подбор элементов которого – непростая задача даже для опытного специалиста. К счастью, для типичных применений доступны готовые комплекты SPD.

    выводы

    Рекомендация ПУЭ по электрическому соединению всех контуров заземления в здании оправдана и при правильном выполнении не только не создает опасности для сложного электронного оборудования, но, наоборот, защищает его.В случае, если оборудование чувствительно к помехам от молнии и требует отдельного заземлителя, можно установить отдельное технологическое заземление в соответствии с инструкцией, прилагаемой к оборудованию. Система уравнивания потенциалов, объединяющая разрозненные контуры заземления, должна обеспечивать надежную электрическую связь и во многом определяет общий уровень электробезопасности на объекте, поэтому ей следует уделить особое внимание.


    См. также:

    Уважаемые читатели! Руководство объемное, поэтому специально для вашего удобства мы сделали навигацию по его разделам (см. ниже).Если у вас есть вопросы по подбору, расчету и проектированию систем заземления и молниезащиты, пишите или звоните, будут рады помочь!

    Введение — о роли заземления в частном доме

    Только что построенный или купленный дом — перед вами именно то заветное жилище, которое вы недавно видели на эскизе или фото в объявлении. А может быть, вы уже больше года живете в собственном доме, и каждый уголок в нем стал привычным.Иметь собственный дом – это здорово, но вместе с ощущением свободы вы получаете вдобавок ряд обязанностей. И сейчас мы не будем о домашних делах, поговорим о такой необходимости, как заземление для частного дома. Любой частный дом включает в себя следующие системы: электрическая сеть, водопровод и канализация, газовая или электрическая система отопления. Дополнительно устанавливается охранно-сигнализация, вентиляция, система «умный дом» и т.д. Благодаря этим элементам частный дом становится комфортной средой для жизни современного человека.Но на самом деле она оживает благодаря электрической энергии, питающей оборудование всех вышеперечисленных систем.

    Необходимость заземления

    К сожалению, у электричества есть обратная сторона. Все оборудование имеет срок службы, в каждое устройство заложена определенная надежность, поэтому работать вечно они не будут. Кроме того, при проектировании или монтаже самого дома, электрики, коммуникаций или оборудования также могут быть допущены ошибки, способные повлиять на электробезопасность. По этим причинам часть электрической сети может быть повреждена.Характер аварий разный: могут возникать короткие замыкания, отключаемые автоматическими выключателями, могут возникать пробои на корпус. Сложность в том, что проблема поломки скрытая. Произошло повреждение проводки, поэтому корпус электроплиты находится под напряжением. При неправильных мерах по заземлению повреждения никак себя не проявят, пока человек не коснется плиты и не получит удар током. Поражение электрическим током произойдет из-за того, что ток ищет путь в землю, а тело человека послужит единственным подходящим проводником.Этого нельзя допускать.

    Такие повреждения представляют наибольшую угрозу безопасности людей, т. к. для их раннего обнаружения, а, значит, и для защиты от них необходимо обязательно иметь заземление. В рамках данной статьи рассмотрено, какие действия необходимо предпринять для организации заземления для частного дома или дачи.

    Необходимость устройства заземления в частном доме определяется системой заземления, т.е. режимом нейтрали электроснабжения и способом прокладки нулевого защитного (РЕ) и нулевого рабочего (N) проводников.Также может иметь значение тип сети электроснабжения – воздушная или кабельная. Конструктивные отличия систем заземления позволяют выделить три варианта электроснабжения частного дома:

    Базовая система уравнивания потенциалов (СУЗ) объединяет все крупные токопроводящие части здания, в норме не имеющие электрического потенциала, в единый контур с основной заземляющей шиной. Рассмотрим на графическом примере реализацию СЭМ в электроустановке жилого дома.

    Для начала рассмотрим самый прогрессивный подход к электроснабжению дома – систему TN-S. В этой системе проводники PE и N разделены по всей длине, и потребителю не нужно устанавливать заземление. Нужно просто подвести РЕ-проводник к главной заземляющей шине, а затем отделить от него заземляющие проводники к электроприборам. Такая система реализуется в виде кабельной или воздушной линии, в случае последней прокладывается воздушная линия (ВЛ) с использованием самонесущих проводов (СИП).

    Но такое счастье достается не всем, потому что на старых воздушных линиях электропередачи используется старая система заземления — TN-C. В чем его особенность? В этом случае РЕ и Н прокладывают по всей длине линии одной жилой, в которой совмещены функции как нулевой защитной, так и нулевой рабочей жилы — так называемая ПЭН-проводник. Если раньше разрешалось использовать такую ​​систему, то с введением в 2002 г. ПУЭ 7-го изд., а именно п. 1.7.80, применение УЗО в системе TN-C было запрещено.Без использования УЗО ни о какой электробезопасности не может быть и речи. Именно УЗО отключает питание при повреждении изоляции, как только оно произошло, а не в момент прикосновения человека к аварийному устройству. Для выполнения всех необходимых требований систему TN-C необходимо обновить до TN-C-S.


    В системе TN-C-S вдоль линии также прокладывается PEN-проводник. Но теперь пункт 1.7.102 ПУЭ 7-го изд. говорит о том, что повторное заземление PEN-проводника необходимо выполнять на вводах ВЛ в ​​электроустановки.Выполняются они, как правило, у электрического столба, с которого осуществляется ввод. При повторном заземлении PEN-проводник разделяется на отдельные PE и N, которые заводятся в дом. Норма повторного заземления содержится в п. 1.7.103 ПУЭ 7-е изд. и составляет 30 Ом, или 10 Ом (если в доме есть газовый котел). Если заземление на столбе не выполнено, необходимо обратиться в Энергосбыт, в отделении которого находится электрический столб, распределительный щит и ввод в дом потребителя, и указать нарушение, которое необходимо устранить.Если распределительный щит находится в доме, PEN необходимо отделить в этом распределительном щите и повторно заземлить возле дома.


    В таком виде ТН-КС успешно эксплуатируется, но с некоторыми оговорками:

    • если состояние ВЛ вызывает серьезные опасения: старые провода не в лучшем состоянии, что вызывает риск обрыва или перегорание PEN-проводника. Это чревато тем, что на заземленных корпусах электроприборов будет повышенное напряжение, т.к. путь тока в линию через рабочий ноль будет прерван, и ток будет возвращаться из шины, на которой произошло разделение выполнено, через нулевой защитный провод к корпусу прибора;
    • если на линии не выполнено повторное заземление, то возникает опасность протекания тока замыкания в единственное повторное заземление, что также приведет к повышению напряжения на корпусе.

    В обоих случаях электробезопасность неудовлетворительна. Решением этих проблем является система ТТ.

    В системе ТТ в качестве рабочего нуля используется PEN-проводник линии, а отдельно выполняется индивидуальное заземление, которое можно установить возле дома. Пункт 1.7.59 ПУЭ 7-е изд. указывает такой случай, когда невозможно обеспечить электробезопасность, и допускает применение системы ТТ. Должно быть установлено УЗО, а его правильная работа должна быть обеспечена условием Ra*Ia

    Как заземлить свой дом?

    Целью заземления для частного дома является получение необходимого сопротивления заземления.Для этого используются вертикальный и горизонтальный электроды, которые в совокупности должны обеспечивать необходимое растекание тока. Вертикальные заземлители подходят для установки в мягкий грунт, тогда как в скальном грунте их заглубление связано с большими трудностями. В таком грунте подходят горизонтальные электроды.

    Защитное заземление и молниезащитное заземление выполняются совместно, один заземлитель будет универсальным и будет выполнять оба назначения, это указано в пункте 1.7.55 ПУЭ 7-е изд. Поэтому будет полезно узнать, как унифицировать молниезащиту и заземление. Чтобы наглядно увидеть процесс установки этих систем, описание процесса заземления частного дома будет разделено на этапы.

    Защитному заземлению в системе TN-S следует выделить отдельный пункт. Отправной точкой для установки заземления будет тип системы питания. Различия в системах питания были рассмотрены в предыдущем пункте, поэтому мы знаем, что для системы TN-S заземление ставить не нужно, от линии идет нулевой защитный (заземляющий) проводник — его нужно только подключить к главная заземляющая шина, и в доме будет заземление.Но нельзя сказать, что дом не нуждается в молниезащите. Это означает только то, что мы, не обращая внимания на этапы 1 и 2, можем сразу перейти к этапам 3-5, см. ниже
    Системы TN-C и TT всегда требуют заземления, поэтому перейдем к самому главному.

    Защитное заземление устанавливается на столб или на стену дома, в зависимости от того, где отделяется PEN-проводник. Заземлитель рекомендуется располагать в непосредственной близости от главной заземляющей шины.Единственная разница между TN-C и TT заключается в том, что в TN-C точка заземления привязана к точке разделения PEN. Сопротивление заземления в обоих случаях должно быть не более 30 Ом в грунтах с удельным сопротивлением 100 Ом*м, например суглинках, и 300 Ом в грунтах с удельным сопротивлением более 1000 Ом*м. Значения одинаковые, хотя мы опираемся на разные стандарты: для системы ТН-С 1.7.103 ПУЭ 7-го издания, а для системы ТТ — на п. 1.7.59 ПУЭ и 3.4.8. Инструкции И 1.03-08. Поскольку различий в требуемых мерах нет, рассмотрим общие решения для этих двух систем.

    Для заземления достаточно забить шестиметровый вертикальный электрод.



    (кликните для увеличения)

    Такое заземление получается очень компактным, его можно установить даже в подвале, никакие нормативные документы этому не противоречат. Необходимые этапы заземления описаны для мягкого грунта с удельным сопротивлением 100 Ом*м. Если грунт имеет более высокое сопротивление, требуются дополнительные расчеты, свяжитесь с ZANDZ.ru техническим специалистам за помощь в расчетах и ​​подборе материалов.

    Если в доме установлен газовый котел, то газовая служба может потребовать заземления сопротивлением не более 10 Ом, руководствуясь п. 1.7.103 ПУЭ 7-е изд. Это требование должно быть отражено в проекте газификации.
    Затем для достижения нормы необходимо установить 15-метровый вертикальный заземлитель, который устанавливается в одной точке.



    (кликните для увеличения)

    Можно установить в нескольких точках, например, в двух или трех, соединив затем горизонтальным электродом в виде полосы вдоль стены дома на расстоянии 1 м и на глубине 0.5-0,7 м. Установка системы заземлителей в нескольких точках также послужит цели молниезащиты, чтобы понять как, перейдем к ее рассмотрению.

    Перед установкой заземления нужно сразу решить, будет ли дом защищен от молнии. Так, если конфигурация заземлителя для защитного заземления может быть любой, то заземление для молниезащиты должно быть определенного типа. Устанавливают минимум 2 вертикальных электрода длиной 3 метра, объединенных горизонтальным электродом такой длины, чтобы между штырями было не менее 5 метров.Это требование содержится в п. 2.26 РД 34.21.122-87. Такое заземление следует монтировать вдоль одной из стен дома; это будет своего рода соединение в земле между двумя токоотводами, опущенными с крыши. При наличии нескольких токоотводов правильным решением является прокладка контура заземления для дома на расстоянии 1 м от стен на глубине 0,5-0,7 м, а в месте соединения с токоотводом установить вертикальный электрод 3 м в длину.



    (кликните для увеличения)

    Теперь пришло время научиться делать молниезащиту частного дома.Он состоит из двух частей: внешней и внутренней.

    Проводится в соответствии с СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и производственных коммуникаций» (далее СО) и РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащита зданий и сооружений» (далее РД).

    Здания защищены от разрядов молнии молниеотводами. Громоотвод – возвышающееся над защищаемым объектом устройство, через которое ток молнии, минуя защищаемый объект, отводится в землю.Он состоит из молниеотвода, непосредственно воспринимающего разряд молнии, токоотвода и заземляющего электрода.

    Молниеотводы устанавливаются на кровле таким образом, чтобы надежность защиты была более 0,9 по СО, т. е. вероятность прорыва системы молниезащиты должна быть не более 10 %. Подробнее о том, что такое надежность защиты, смотрите в статье «Молниезащита частного дома». Как правило, их устанавливают по краям конька крыши, если крыша двускатная.При мансардной, четырехскатной или еще более сложной форме крыши молниеотводы можно крепить к дымоходам.
    Все молниеотводы соединены между собой токоотводами, токоотводы опущены к уже имеющемуся у нас заземлителю.


    (кликните для увеличения)

    Установка всех этих элементов обеспечит защиту дома от молнии, а точнее от опасности прямого ее удара.

    Защита дома от перенапряжения осуществляется с помощью УЗИП.Для их установки необходимо заземление, т. к. ток отводится на землю с помощью нулевых защитных проводников, подключаемых к контактам этих устройств. Варианты установки зависят от наличия или отсутствия внешней молниезащиты.

    1. Возможна внешняя молниезащита
      В этом случае устанавливается классический защитный каскад из последовательно расположенных устройств классов 1, 2 и 3. УЗИП класса 1 монтируется на вводе и ограничивает ток прямого удара молнии.УЗИП 2 класса устанавливается либо в вводную коробку, либо в распределительную коробку, если дом большой и расстояние между щитами более 10 м. Он предназначен для защиты от наведенных перенапряжений, ограничивает их уровнем 2500 В. Желательно установить УЗИП 3 класса, ограничивающий перенапряжение до 1500 В, такое напряжение выдерживает большинство устройств. Непосредственно на такие устройства устанавливается УЗИП класса 3.
    2. Внешняя молниезащита отсутствует
      Прямое попадание молнии в дом не учитывается, поэтому нет необходимости в УЗИП 1 класса.Остальные УЗИП устанавливаются так же, как описано в пункте 1. Выбор УЗИП также зависит от системы заземления, чтобы быть уверенным в правильности выбора, обращайтесь за помощью к техническим специалистам ZANDZ.ru.

    На рисунке показан дом с установленным защитным заземлением, внешней системой молниезащиты и комбинированным УЗИП класса 1+2+3, предназначенный для установки в системе ТТ.

    Комплексная защита дома: защитное заземление, наружная система молниезащиты и УЗИП
    комбинированный класса 1+2+3, предназначенный для установки в систему ТТ
    (нажмите для увеличения)

    Увеличенное изображение щита с установленным УЗИП для дома
    (нажмите для увеличения)

    Загородные коттеджи, дома, а также постройки, находящиеся на территории Вашего участка, в целях безопасности должны быть подключены к системе заземления, системе уравнивания потенциалов.Благодаря заземлению можно предотвратить поражение электрическим током. Здесь нужно правильно рассчитать нагрузку и выполнить монтаж заземления руками специалистов, установив систему заземления в землю. Установка контура заземления – обязательное условие безопасности в частном доме и постройках на вашей территории. Согласно ПУЭ (Правилам устройства электроустановок) заземление – это заведомо выполненное соединение электроустановок, приборов и оборудования с заземляющей конструкцией.

    Заземляющее устройство должно быть выполнено в соответствии с главой 1.7 Правил устройства электроустановок и СНиП 3.05.06-85 «Электроустройства». Заземлитель горизонтальный, к вертикальным заземлителям присоединяют с отступом от верхней кромки заземлителя из стального уголка на 50-60 мм. Заземлители располагают на расстоянии не менее 0,5 м от фундамента здания, вдали от дверей. Сварные соединения должны быть окрашены стойкой краской во избежание коррозии и ржавчины.Контур заземления следует вводить в здание круглым стальным проводом диаметром не менее 6 мм, используя толстостенные газоподводящие металлические трубы в местах пересечения со строительными конструкциями. Рекомендуется входить в здание на высоте 0,5 м от поверхности земли фундамента здания. Если при монтаже заземляющего устройства значение его сопротивления окажется более 10 Ом, то следует монтировать дополнительные заземлители, доводя сопротивление до нормы Rз

    Также не пренебрегайте техникой безопасности, и установите систему уравнивания потенциалов в электроустановке здания.Установка системы уравнивания потенциалов – это значительное снижение разности потенциалов между открытыми токопроводящими частями, доступными одновременно, сторонними токопроводящими частями, заземляющими и защитными проводниками, а также PEN-проводниками за счет принудительного соединения этих частей между собой.

    Уравнивание потенциалов сделает место жительства человека свободным от появления разности потенциалов, защитит жильцов и находящихся в помещении от поражения электрическим током.Буквально все токопроводящие части электрического и неэлектрического оборудования, строительные металлоконструкции должны быть соединены между собой.

    Те элементы, которые по каким-либо причинам не могут быть добавлены в общую систему уравнивания потенциалов, должны быть изолированы от другого оборудования таким образом, чтобы к ним не было доступа для одновременного контакта. Изоляция могла быть повреждена. Соответственно, напряжение, возникшее на одной из доступных токопроводящих частей и на всех одновременно доступных токопроводящих частях, должно приобрести одинаковое напряжение, чтобы исключить появление опасной для человека разности напряжений.В случае, если одна из доступных частей заземлена, все окружающее оборудование должно быть заземлено через минимально возможное сопротивление.

    Работы по заземлению состоят из нескольких этапов. Во-первых, определение места установки контура, чтобы избежать возможных пересечений подземных коммуникаций. Выбор материала, из которого в дальнейшем будет изготовлен сам контур, металлический или медный стержень, вбитый в землю. Расценки на монтаж контура заземления могут быть разными, все зависит от каждой конкретной ситуации.Начиная с выполнения задания самостоятельно, просмотрев большой объем информации, без знаний и умений, в достижении стопроцентно правильного результата. Или, чтобы избавить себя от головной боли и сомнений в правильности проделанной работы, поручить расчет и выполнение контура заземления профессиональным электрикам. Расчеты сделаны, металлоконструкции устанавливаются в подготовленную траншею и подключаются к дому.

    Молниезащита.

    Природа постоянно поражает человечество удивительными явлениями.Мощь и неуправляемость молнии завораживает и в то же время таит в себе ряд опасностей для человека. Последствия удара молнии могут быть самыми разнообразными, начиная от обугленного участка земли и заканчивая плачевным исходом. Огромную разрушительную силу несет молния, которая, попав в дом, оставляет непоправимые последствия. Для защиты и предотвращения порчи дома и имущества из-за такого бедствия в частном доме необходима молниезащита.Молния – это естественный разряд электричества, возникающий в нижних слоях атмосферы земли, и достаточно серьезно повреждающий линии электропередач домов и других построек. Удар молнии происходит очень быстро, разряд молнии достигает земли с безумной скоростью.

    Современные здания, а также оборудование, техника, изготовленные по новым технологиям, стали привлекать больше грозовых разрядов. Например, такие предметы, как сотовые телефоны, антенны и другое беспроводное оборудование.Однако в настоящее время знания и технологии позволяют противостоять этому явлению и повышают шансы на сохранность частных домов и близлежащих построек. Молниезащита направлена ​​на обеспечение безопасности зданий и находящихся в них людей от опасного воздействия разряда молнии. Молниеотводы используются в качестве защитной меры. Такие устройства включают в себя несколько основных компонентов. Контур заземления, согласно ПУЭ (Правилам устройства электроустановок), заземление – это заведомо выполненное соединение электроустановок, приборов и оборудования с заземляющей конструкцией.Молниеотвод состоит из стержневого молниеотвода, принимающего удар молнии, токоотвода и молниеотвода с заземляющим электродом, который отводит молнию в землю. Громоотвод представляет собой металлический элемент для приема электрических разрядов. Его можно установить на крыше жилого дома. Громоотвод необходимо закрепить в самой высокой точке крыши. Если площадь кровли очень большая или имеет сложную конфигурацию, потребуется установка дополнительных молниеотводов.

    1. Согласно инструкции «Об устройстве молниезащиты зданий и сооружений» (№ РД — 34.21.122 — 87) и допуская степень огнестойкости здания — 3 категории, применяем громоотвод для молниезащита здания.

    2. Громоотвод состоит из:

    • стержневой молниеотвод, принимающий удар молнии;
    • токоотвод, соединяющий молниеотвод с заземлителем;
    • заземлитель, который отводит молнию в землю.

    3. Молниеотводы (2 шт.) Устанавливаются на существующие кирпичные трубы. Высота молниеприемника по отношению к высшей точке кровли должна быть не менее 0,25 м.

    4. Соедините молниеотвод с токоотводом и заземляющим электродом с помощью сварки.

    5. Молниеотводы и токоотводы, а также места сварных соединений должны быть окрашены стойкой краской во избежание их коррозии и ржавчины.

    6. Заземлители располагают на расстоянии не менее 0.5 м от фундамента охраняемого здания, вдали от дверей.

    7. Горизонтальный заземлитель соединить с вертикальным заземлителем с отступом от верхней кромки заземлителя и стального уголка на 50,0 — 60,0 мм.

    8. Уложить токоотвод плотно к поверхности кровли, стен здания.

    9. Ввод в здание от контура заземления к ГЗШ (главной заземляющей шине) следует производить круглыми стальными жилами диаметром не менее 6 мм от 2-х противоположных точек присоединения по контуру заземления, с применением толстостенных газопроводов. водопроводные металлические трубы в местах пересечения со строительными конструкциями.Рекомендуется входить в здание на высоте 0,5 м от земли у фундамента здания.

    Нормы, устройства и методы испытаний

    Установка теплового оборудования, работающего на природном газе, является широко распространенной практикой как в промышленности, так и в быту. А вот бытовые установки значительно уступают по мощности и другим техническим параметрам. На первый взгляд, домашняя газовая колонка (бойлер) — простое оборудование, предъявляющее к потенциальному владельцу минимум требований, не так ли?

    Тогда почему заземление газового котла в частном доме является обязательной нормой и можно ли его игнорировать? Мы поможем вам разобраться – в данной публикации рассмотрены причины заземления, особенности его выполнения, нормы и правила проверки.Также показаны схемы устройства, наглядные фото и видео-рекомендации.

    Содержание статьи:

    • Зачем нужно заземлять газовый котел?
    • Код заземления
      • Устройство контура заземления газового водонагревателя
      • Как подключить контур заземления к щитку?
      • Особенности проверки заземления газового оборудования
    • Выводы и полезное видео по теме

    Зачем нужно заземлять газовый котел?

    Современные газовые котлы традиционно содержат элементы управления, выполненные по принципу цифровой высокотехнологичной электроники.

    Схемы такого оборудования содержат:

    • цифровые микроконтроллеры;
    • чувствительные электронные датчики,
    • Полевые транзисторы
    • и планарные микросхемы.

    Для электроники такого рода наличие статического электричества «смертельно». В самый неожиданный момент газовый котел может перестать функционировать из-за выхода из строя электронных компонентов от воздействия статических микротоков.

    Это одна из основных причин, требующих обязательного наличия контура заземления на схеме газового котла.

    Необходимость заземления оборудования газовых водонагревателей (котлов) является обязательным мероприятием, независимо от назначения оборудования — промышленного или бытового

    Другой не менее существенной причиной введения заземления является очевидная опасность неконтролируемого воспламенения газа , что создает высокие риски пожара или взрыва газового котла. Здесь опять же свою «отрицательную» роль играет пресловутое статическое электричество, избавиться от которого поможет только правильное устройство заземляющего контура.Правила безопасного использования газового котла мы рассмотрели в следующей статье.

    Код заземления

    Нормативные требования и правила, описывающие схему заземления газовой колонки, представлены официальным документом ПУЭ .

    Согласно установленным нормам заземления бытового газового котла в доме оборудование должно быть дополнено заземляющим контуром, однако в нем конкретно не указано, какой именно контур следует использовать — промышленного образца или самодельный.

    Простое исполнение контурной линии, пригодной для защиты газового оборудования, в частности, бытового водонагревателя (бойлера). Используется металлическая полоска и один пассивный электрод

    Между тем, независимо от способа изготовления контурной системы заземления, она достаточно специфична с документом ПЭС НС. 1.7.103 обсуждаются параметры сопротивления контурной петли.

    Для системы, построенной в домашних условиях или с привлечением бригады специалистов, актуальны следующие требования: заземление… в любое время года должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока (380, 220 и 127 В для источника однофазный ток). При этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлителей должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях. »

    На практике представители газовой службы требуют, чтобы сопротивление не превышало 10 Ом.

    По нормам документа ПЭС категорически недопустимо применение для заземления бытового газового котла следующих элементов:

    • линия «заземления» стационарных бытовых розеток;
    • поверхности трубопроводов отопления;
    • поверхности труб канализационных сетей;
    • Трубы стационарных газопроводов и других трубопроводов горючих или взрывоопасных жидкостей, газов, смесей.

    Допускается применение металлических водопроводных труб, проложенных в земле, железобетонных в качестве естественных заземлителей фундаментных конструкций с надежной гидроизоляцией, металлических конструкций сооружений, расположенных в земле, и т.п.( НС. 1.7.109 ПУЭ ).

    Если рядом нет ничего подходящего на роль заземлителя, обязательно оборудовать индивидуальный контур заземления.

    Устройство контура заземления газового водонагревателя

    Итак, в случае, если вы все еще сомневаетесь, нужно ли заземлять бытовой газовый котел в жилом доме, ответ однозначный — необходимо . Причем сразу же при установке нового газового оборудования с последующей проверкой правильности «заземления» устройства.

    Поэтому стоит учитывать традиционную конструкцию устройства, материалы и комплектующие, необходимые для организации «контурной площадки», а также особенности проверки.

    Схема организации контура заземления газового водонагревателя (котла) бытового назначения. Используются два электродных штифта и прямой кусок металлической (стальной) полосы

    .

    Начертание контура, как правило, классический вариант изготовления формы. «Треугольник» погружают в грунт на глубину не менее 0.5 метров. При этом угловые точки «треугольника» представляют собой металлические (желательно покрытые слоем меди) электроды.

    Оптимальная глубина погружения металлических штифтов-электродов 4,5 метра. В качестве соединительного материала между электродными элементами используется металлическая полоса.

    Таким образом, построение контура «треугольник земли» включает в себя процесс забивания в землю трех металлических штырей-электродов с последующим изготовлением между ними загрузочной траншеи, куда укладывается и приваривается металлическая полоса к штырям-электродам.

    По тем же правилам ПУЭ заземляющий «треугольник» должен устанавливаться на расстоянии не менее 1 метра от стены жилого дома. Классическое расстояние между элементами цепи электродов, вбитых в землю, составляет 2,5 метра.

    Однако, вместо варианта «треугольник» тоже вполне подойдет (ПЭС не запрещен) просто прямая металлическая полоса между двумя погруженными в землю электродами, длина которой не менее 3-х метров (схематическое решение показано ниже).Размеры заземлителей и заземлителей, проложенных в земле, также указаны в ПУЭ таблица 1.7.4 .

    Классический вариант схемотехники – так называемый «треугольник». Этот вариант схемы отличается тем, что позволяет получить оптимальное сопротивление растеканию токов без дополнительных манипуляций.

    Внешний вид установленного контура заземления в виде «треугольника», который рекомендуется применять для защиты газовых котлов (колонок) бытового назначения.

    Отдельно стоит отметить технологию погружения металлических штифтов-электродов в землю, учитывая глубину погружения 4,5 метра.

    Для погружения металлического штыревого электрода относительно тонкого диаметра на такую ​​глубину используют несколько коротких отрезков, которые соединяются друг с другом по мере погружения. Соединения выполняются с помощью специальных муфт или при помощи сварки. (второй вариант предпочтительнее).

    Рекомендуем ознакомиться с подробным руководством по выбору подходящего материала и обустройству заземления своими руками.

    Как подключить контур заземления к щитку?

    Изготовленный и установленный элемент контура для бытового газового котла необходимо правильно подключить к коммутационному блоку газового оборудования (обычно это трехконтактная сетевая розетка или управление щитком).

    Стандарты

    ПЭС допускают использование в качестве линии связи различных типов проводов, но оговаривают диаметр провода в зависимости от используемого материала провода: медь, алюминий, сталь.

    Соединительный элемент контурной системы и силового щита (розетки), откуда запитывается газовый котел.Для связи используется проводник, сечение которого специально оговаривается правилами ПУЭ

    .

    Допускается в составе силовой коммутационной аппаратуры газового котла устанавливать УЗО (УЗО), но только строго при наличии системы контурного заземления. Также допускается применение розеток УЗО. Этот момент отмечен правилами PES.

    Особенности проверки заземления газового оборудования

    В ситуации, когда представитель газовой службы проверяет правильность установки котла, его подключение и работу, вопрос о проверке правильности заземления бытового газового котла не стоит.Однако на практике часто случаются какие-то технические казусы.

    Действительно, схема электрического заземления, по сути, рассматривается как прерогатива представителей службы, отвечающей за электроснабжение. Это означает, что цепь проверяется электрослужбой, что также подтверждается правилами ПУЭ.

    Лабораторные испытания сопротивления токам растекания по контуру заземления. Как правило, для проведения таких измерений привлекаются специализированные организации, уполномоченные выдавать акты по результатам испытаний.

    Для проведения испытания требуется специальное электрическое оборудование (лаборатория). С помощью электроизмерительной лаборатории осуществляется не только измерение сопротивления растеканию тока в цепи, но и степени молниезащиты.

    Однако этот вариант обычно применим к промышленному оборудованию. Для бытовой сферы, как показывает практика, многое в плане проверки зависит от местных правил каждого отдельного региона.

    В Федеральном законодательстве

    специально упоминаются только нормативы периодических осмотров ( ПТЭЭП Приложение 3, п. 26 ), а также оговариваются правила подготовки и ввода оборудования в эксплуатацию (ПТЭЭП, ПУЭ).

    По нормативам требуется проверка заземления котла не реже одного раза в год. По результатам проверки владельцу газового оборудования выдается соответствующий документ (АКТ о проведенной проверке). Мы рассмотрели методы измерения сопротивления заземления в этом материале.

    Выводы и полезное видео по теме

    Видео ниже демонстрирует последовательность проведения мероприятия по созданию защиты газового оборудования.

    Благодаря видео можно получить полное представление о необходимой работе, используемом инструменте и других тонкостях процесса:

    Дополнить бытовой котел заземляющим элементом можно и нужно, как показывает практика. Даже если производство таких работ потребует от потенциального пользователя некоторых финансовых затрат, оно того стоит.

    Оснащая газовую колонку контуром заземления, пользователь оборудования не только многократно увеличивает надежность оборудования, но и обеспечивает высокий уровень собственной безопасности. .

    Хотите дополнить вышеизложенный материал полезными комментариями? Или у вас остались вопросы по обустройству контура заземления? Не стесняйтесь обращаться за советом к нашим специалистам и другим посетителям сайта, пишите свои комментарии — ниже, под статьей, есть форма обратной связи.

    Образцы паспортов заземления на железнодорожном транспорте. Какие сведения содержит паспорт заземляющего устройства?

    Благодаря высоким темпам развития различных технологий мощные электроприборы сейчас есть практически в каждом доме.Нарушение их изолирующего слоя может привести к небезопасным ситуациям, поэтому обязательно нужно оборудовать контур заземления для всего жилища.

    На каждое заземляющее устройство, находящееся в эксплуатации, необходимо иметь паспорт на схему защитного заземления. Это специальный документ, содержащий параметры устройства. В его состав входят следующие позиции:

    • схемы заземления;
    • техническая информация о нем;
    • данные о результатах проверки состояния заземления;
    • описание всех выполненных работ и изменений, которые были внесены в заземляющее устройство.


    Для чего нужен паспорт контура заземления?

    Техническое состояние устройства можно определить при внешнем осмотре его наружной части. Также паспорт контура заземления включает данные осмотра, заключающегося в проверке наличия замыкания между заземляемыми элементами и заземлителем. Установлено отсутствие неудовлетворительных контактов и различных обрывов проводников, соединяющих установку с заземляющим устройством.

    Также измеряется сопротивление устройства. В некоторых местах грунт вскрывают, чтобы осмотреть все элементы заземляющего устройства, находящиеся в нем.

    Составление паспорта проекта заземления лучше всего доверить профессионалам. Квалифицированные сотрудники ООО «МОСЭНЕРГОТЕСТ» качественно составят проект электроснабжения с учетом всех пожеланий заказчика, в полном соответствии с требованиями нормативных необходимых документов в кратчайшие сроки.

    Паспорт молниезащиты — документ, который передается Заказчику (собственнику здания или сооружения) от организации, осуществляющей монтаж или обследование (контрольные испытания) системы молниезащиты и заземления, с данными визуального осмотра, проверок и измерений элементов системы на соответствие требованиям проекта и нормативных документов (основные РД 34.21.122-87, СО 153-34.21.122-2003 и др.).

    Эта организация должна иметь аттестованную электротехническую лабораторию и должным образом откалиброванные приборы для контроля и проверки.

    Когда требуется сертификация?

    Проводится при приемочных работах, сравнительных или контрольных испытаниях, а также по истечении определенного срока службы на соответствие эксплуатационным характеристикам.

    Документ недавно потребовали представители проверяющих органов, в частности пожарного и газового надзора.

    Что включает документ

    Паспорт молниезащиты

    содержит следующие блоки:

    • Титульный лист
    • Протокол визуального осмотра №1
    • Протокол №2 проверки переходных сопротивлений элементов системы молниезащиты
    • Протокол №3 проверки сопротивлений заземлителей и заземляющих устройств
    • Схемы с обозначением контрольных точек измерения

    Копии свидетельства о регистрации (аттестации) электролаборатории и акты поверки контрольно-измерительных приборов, применяемых при проведении измерений, должны быть приложены.

    Все протоколы и титульный лист должны быть подписаны ответственным инженером и заведующим электролабораторией.

    Как заполнять протоколы измерений

    Протокол визуального осмотра

    Включает следующие марки:

    • Соответствие монтажа проектной документации
    • Выполнение требований нормативных документов в части молниеприемника, токоотводов, заземляющего устройства с указанием конкретных пунктов правил
    • Выявленные нарушения или замечания, не мешающие работе, но требующие внимания
    • Общее заключение о дальнейшей эксплуатации или приемке

    Протокол испытаний переходного сопротивления

    Измерения производят, двигаясь от молниеприемника к заземлителю, в местах соединения проводника с молниеотводами, с металлическими элементами здания и арматуры, а также между собой.Обычно это места, где вы привариваете или устанавливаете разъемы, держатели, клеммы и прочий крепеж.

    Необходимо указать:

    • назначение испытаний (приемочные, сравнительные, контрольные, эксплуатационные, в целях сертификации)
    • климатические условия (температура, влажность, атмосферное давление)

    В результате в таблице указываются места проведения замеров и элементы системы, для которых они производились, количество однотипных точек и фактическое значение сопротивления.

    Протокол испытаний сопротивления заземляющего устройства

    Помимо цели и параметров внешних условий, как и в предыдущем пункте, при измерении необходимо ввести следующую информацию:

    • Тип и характер почвы
    • Удельное сопротивление грунта
    • Номинальное напряжение электроустановки
    • Нейтральный режим

    Результаты измерений заносятся в таблицу:

    • Точка измерения с указанием точки измерения на схеме
    • Измеренное значение сопротивления
    • Коэффициент сезонности
    • Окончательное заданное значение сопротивления

    На основании данных измерений делаются выводы и делается вывод о соответствии полученных значений требованиям стандартов.

    Как и в предыдущем протоколе заполняется таблица с параметрами измерительных приборов.

    Стандарты, правила и ГОСТы молниезащиты — нормативные документы

    Узнайте больше о стандартизации и регулятивной переориентации.

    Сопротивление заземления молниезащиты

    Сравнивается удельное сопротивление различных грунтов. Как конфигурация заземлителя и параметр грунта влияют на качество молниезащитного заземления? Какие требования предъявляются к заземлителям.

    Состав системы молниезащиты по стандартам IEC (МЭК)

    Кратко о том, что входит в комплекс мероприятий по защите от молнии и грозы по данным Международной электротехнической комиссии, а также взаимосвязанные решения в области внешней и внутренней молниезащиты.

    Требования к элементам внешней молниезащиты

    Какие испытания проходят элементы системы молниезащиты, соединительные элементы, проводники, заземлители? Описание процедур испытаний, имитирующих воздействие естественных атмосферных условий и воздействие коррозии на компоненты.

    Расчет стоимости

    Выберите размер … 10×15 15×15 20×15 20×20 20×30 30×30 30×40

    Выберите размер… 10 12 14 16 18 20 22

    Наши объекты

    1. Обложка для паспорта (кепка).
    2. Расчет заземления.
    3. Свидетельство об обследовании скрытых работ.
    4. Пример протокола испытаний сопротивлений заземлителей и заземляющих устройств.

    Расчет контуров заземления

    1. Расчет заземляющего устройства разработан на основании технического задания и в соответствии с техническими условиями (ТУ) от __.__. 2015 № 00-00000П/00-000.
    2. Рабочие чертежи разработаны в соответствии с действующими правилами, нормами и стандартами.
    3. Технические решения. Принятые в рабочих чертежах они соответствуют требованиям ПУЭ, «Инструкции по устройству защитного заземления зданий, сооружений и производственных коммуникаций» СО 153-34.21.122-2003, РД 34.21.122-87.
    4. Климатические условия:
    • Почва — пластичный суглинок;
    • Коррозионная активность грунтов по отношению к стали менее 50 Ом·м.
    1. Материал заземляющего электрода:
      • Вертикальный — стальной круг Ø 20 мм., L = 2 м., Кол-во. 8 шт.
      • Горизонтальная — полоса стальная 4×40 мм., L=2×8 м., L общ. = 16 м.
      • Глубина заложения — 0,5 м.
    2. Способ соединения — сварка, ручная электродуговая с последующей засыпкой устройства грунтом. Для защиты от коррозии токоотводы окрасить черной эмалью ПФ-115 ГОСТ 6465-76 в 2 раза.
    3. Сопротивление растеканию системы с одним заземлителем определяется по формуле:

    R = C ρ / N L, где

    ρ — удельное сопротивление грунта;

    L – длина удлиненного электрода;

    С — безразмерный коэффициент, зависящий от формы заземлителя и условий его заглубления (0.5 — 0,8 дюйма I климатический пояс) ;

    Cv — сезонно-климатический коэффициент вертикального заземления = 8;

    Сг — сезонно-климатический коэффициент, горизонтальное заземление = 4,5;

    N – количество электродов.

    Необходимое количество электродов рассчитывается по формуле:

    N = Rв / Rз, где

    Rв — сопротивление растеканию одного заземлителя;

    Rz — необходимое сопротивление заземлителя по норме.

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

    Коэфф., при использовании вертикального заземлителя = 0,62;

    Коэфф., при использовании горизонтального заземлителя = 0,4.

    Расчет сопротивления:

    Где:

    Эквивалентное удельное сопротивление, Ом 2 м = 45;

    Сопротивление одиночного вертикального заземлителя, Ом = 20,22;

    Коэфф., Заземление при R уд. менее 100 Ом 2 м = 1;

    Сопротивление растеканию горизонтального заземлителя, Ом = 48.43;

    Сопротивление растеканию искусственного заземлителя, Ом = 4,36;

    Полное сопротивление заземлителей:

    R = ( R i x r a / r a — R i) η ((4 х 20,22) / (20,22 — 4)) х 0,62 = 3,09 Ом.

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

    1. Решение о пригодности заземляющего устройства к эксплуатации может быть принято только после подтверждения:
    • Акт проверки скрытых работ по установке заземляющего устройства.
    • Протокол проверки сопротивления заземляющего устройства.

    9. Схема заземляющего устройства.

    Схема устройства заземления:

    Образец составления акта скрытых работ:

    Общей формы составления акта о скрытых работах нет, но есть требования, которые необходимо указать:

    1. Наименование документа
    2. Наименование работы или объекта
    3. Местонахождение
    4. Дата составления
    5. Состав комиссии (наименование, должность)
    6. ФИО организации или исполнителя
    7. Наименование организации оформления
    8. 3
    9. Номера чертежей и дата их составления
    10. Наименование материалов, использованных при выполнении работ с указанием сертификатов качества
    11. Отклонения от проектно-сметной документации, кем и когда они согласованы
    12. Дата начала и окончания работ
    13. Решение комиссии
    14. Подписи членов комиссии

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

    Пример протокола испытаний зарядного устройства:

    Право на испытание заземляющего устройства имеет только: специализированная организация, в состав которой входит электротехническая лаборатория с правом производства испытаний и измерений в электроустановках.

    Как исправить контур заземления

    Написано Доном Шульцем, техническим торговым представителем trueCABLE и сертифицированным техником Fluke Networks

     

    Довольно часто я получаю вопросы о том, как избежать или исправить ситуацию с контуром заземления при использовании кабеля Ethernet.Здорово, что люди читают экранированный и неэкранированный кабель. Это отправная точка. Знать, что вы можете столкнуться с этой проблемой, — полдела. Исправить или избежать этого — вторая половина.

    Однако я не стал подробно рассказывать в этом блоге о том, как полностью избежать контура заземления. Я обещал, что сделаю это, и вот оно.

    Что такое контур заземления?

    Контуры заземления могут возникать при прокладке экранированного кабеля Ethernet в следующих сценариях:

    ● Экранированный участок находится между двумя зданиями, подключенными к собственной сети переменного тока (счетчики), или имеет две или более различных подпанелей с отдельным заземлением. .
    ● Экранированная трасса находится внутри того же здания, в котором установлено несколько подпанелей переменного тока (хорошим примером является завод), и эти подпанели используют разные заземления.
    ● Экранированный участок идет к точке доступа Wi-Fi или внешней камере, и используется молниезащита, использующая собственную точку заземления. Затем тот же самый провод снова заземляется на землю переменного тока внутри вашего дома/здания.

    Домашний установщик, скорее всего, столкнется с третьим сценарием. Профессиональные установщики, скорее всего, столкнутся со всеми тремя.

    Вы видите основной шаблон? Каждая установка имеет несколько точек заземления. Это может (каламбур не предназначен) создать ситуацию со следующими последствиями:

    ● Необъяснимые ошибки битов/передачи в вашей сети. Что еще хуже, эти ошибки, как правило, периодические.
    ● Повреждение оборудования (гораздо менее вероятно, но возможно)
    ● Травмы (крайне маловероятно, но маловероятно в экстремальных ситуациях, когда задействованы очень высокие напряжения переменного или постоянного тока).К счастью, проводники внутри кабеля Ethernet довольно тонкие по сравнению с электрическим проводом. Проводники, скорее всего, станут вишнево-красными и расплавятся, прежде чем вы превратитесь в угольный брикет. Тем не менее, вы можете получить неприятный ожог или толчок.


    Как и почему это происходит?


    Электричество — ваш друг, но оно может и навредить. По причинам, которые может полностью объяснить только инженер-электрик, наличие нескольких точек заземления может вызвать разность потенциалов заземления в вашей кабельной системе.Эти разности потенциалов земли затем буквально зацикливаются как синфазное напряжение и подаются по кабелю Ethernet. Вам нужно не напряжение — в данном случае мы не говорим о PoE.


    Какое решение?


    Никогда не прокладывать экранированный кабель? Нет. Это не решение. В моем блоге, указанном выше, есть сценарии, когда вы должны использовать экранированный кабель. Основной и тот, который я считаю нерушимым, — это когда вы прокладываете кабель Ethernet снаружи на открытом воздухе.Движение воздуха вызывает накопление электростатического разряда (ЭСР) на кабеле, особенно в засушливое время года. Этому электростатическому разряду нужен способ отвода, и это может быть через экран кабеля / заземляющий провод и ваше заземление. Я усердно учился на этом. Цена? Мертвая наружная точка доступа Wi-Fi Ubiquiti за 200 долларов.

    Вы можете обойтись без неэкранированного наружного кабеля CMX в сценариях прямого прокладки, если предположить, что кабель находится под землей и контактирует с грязью, и этот кабель не находится вблизи подземной линии переменного тока.

    Решение состоит в том, чтобы знать, что такая ситуация может возникнуть, и смягчить ее до того, как возникнут проблемы. Вот две инфографики, показывающие распространенные сценарии и способы их подключения:

    Сценарий №1. Вы прокладываете экранированный кабель Ethernet между двумя зданиями с несколькими подпанелями или сетью переменного тока.

    Обратите внимание на в приведенном выше сценарии, корпус A. Коммутационная панель должна быть экранированной, если она используется.Если экранированная коммутационная панель имеет дополнительное крепление для заземляющего провода (большинство из них есть), то либо НЕ подключайте его, либо подключайте к заземляющему проводу переменного тока вашего здания. Не заземляйте этот вспомогательный провод отдельно на другое заземление (например, заземляющий стержень). Вы только создадите еще один контур заземления.

    Сценарий №2. Вы используете экранированный кабель Ethernet к внешнему устройству PoE, например к точке доступа Wi-Fi (AP). Точка доступа защищена устройством защиты от грозовых разрядов/перенапряжений, установленным снаружи, и заземлена непосредственно на землю.

    В приведенном выше сценарии абсолютно ни один наружный экранированный кабель Ethernet не заземлен внутри вашей конструкции. Он изолирован от внешнего заземления, обеспечиваемого вашим устройством защиты от грозовых перенапряжений. Это изолирует ваше внутреннее сетевое оборудование. Нет, от прямого удара молнии это не защитит, но хоть какая-то защита лучше, чем ничего.

    Итак, вот оно. Так вы избегаете контуров заземления в двух распространенных сценариях. Конечно, сценариев больше, чем два, которые я описал выше.При планировании вашей сети разумное использование экранированного кабеля Ethernet сослужит вам хорошую службу. Обязательно используйте экранированный, где это необходимо, и неэкранированный, где это необходимо. Оба типа кабеля Ethernet имеют свое место. Удачного нетворкинга!

     

     trueCABLE представляет информацию на нашем веб-сайте, включая блог «Cable Academy» и поддержку в чате, в качестве услуги для наших клиентов и других посетителей нашего веб-сайта в соответствии с положениями и условиями нашего веб-сайта. Хотя информация на этом веб-сайте касается сетей передачи данных и проблем с электричеством, она не является профессиональным советом, и вы можете полагаться на такие материалы на свой страх и риск.

    Схема молниезащиты. Молниезащита и заземление Расстояние между контуром заземления и молниезащитой

    В В повседневной жизни каждый человек давно привык пользоваться электроприборами. Довольно сложно представить жизнь без электротехники. Чтобы не столкнуться с угрозой высокого напряжения для здоровья и жизни в случае неисправности оборудования, требуется установка молниезащиты и контура заземления.

    Заземление осуществляется специальным оборудованием, соединяющим с землей элементы устройств, не предназначенных для нахождения под напряжением.

    В тех случаях, когда изоляция электроприборов нарушена, ток проходит к не предназначенным для этого элементам, в том числе к корпусу оборудования.

    Пробой изоляции может привести к выходу из строя оборудования, а при прикосновении человека к деталям можно получить вред здоровью или смерть.

    Контур заземления позволяет отводить большую часть тока в землю.Для этого необходимо соблюдать минимальные показатели сопротивления.

    Устройство

    Схема заземляющего устройства включает металлические трубы, стержни, которые соединены между собой металлической проволокой с углублением в землю. Устройство подключается к щиту с помощью шины. Заземляющая конструкция должна располагаться на расстоянии не более 10 м от дома.

    Для изготовления контура заземления своими руками в качестве электродов можно использовать любые металлические формы, забиваемые в землю и имеющие сечение более 15 кв.мм.

    Металлические стержни размещены в замкнутой цепи, форма которой зависит от количества электродов в цепи. Конструкцию следует углубить в землю ниже уровня промерзания.

    Контур можно создать своими руками из подручных материалов, либо приобрести готовое устройство. Готовое оборудование контура заземления отличается высокой ценой, но при этом удобно в установке и прослужит долго.

    Цепи делятся на два типа:

    1. традиционный;
    2. глубина.

    Традиционная схема характеризуется расположением одного электрода из стальной полосы в горизонтальном положении, а остальные устанавливаются вертикально, для них используются трубы или стержни. Углубляют контур в той части, которая менее доступна для людей, чаще всего выбирают затемненную сторону, чтобы сохранить единую среду.

    К недостаткам традиционной системы контуров относятся:

    • комплексное выполнение работ;
    • заземляющие материалы
    • подвержены ржавчине;
    • среда возникновения может создать неприемлемые условия для цепи.

    Глубокий контур лишен большинства недостатков традиционного; для этого используется специальное оборудование.

    Имеет ряд преимуществ:

    • оборудование соответствует всем установленным стандартам;
    • долгий срок службы;
    • окружающая среда не влияет на защитные функции контура;
    • простота установки.

    Установка шлейфа требует обязательной проверки всей системы заземления. Необходимо проверить качество выполненных работ, проверить прочность цепи, нет ли несоединенных частей.

    Обязательно проведение исследований у лицензированных специалистов. На установленный контур заземления оформляется паспорт, протокол осмотра и акт о допуске оборудования в работу. Контур заземления должен соответствовать нормам, изложенным в ПУЭ.

    Заземление трансформатора

    Для заземления трансформаторной будки используется внешняя или внутренняя цепь, выбор варианта зависит от конструктивных особенностей.

    Внешний контур создается для подстанции, состоящей из одной камеры.

    Схема оборудования состоит из вертикальных стержней и горизонтальной стальной полосы. Размеры горизонтального заземлителя 4х40 мм.

    Показатель сопротивления для цепи должен быть не более 40, для земли не должен превышать 1000. Исходя из указанных параметров, цепь должна состоять из 8 электродов размерами 5 м и сечением 1,6 см. Цепь должна проходить не ближе, чем в метре от стен здания, в котором расположена подстанция.Глубина заземляющего контура 70 см.

    Для создания молниезащиты трансформатора крыша соединяется с контуром заземления с помощью восьмимиллиметрового провода.

    Если подстанция состоит из трех камер, то по всему периметру составных частей устанавливается полоса из контура. Эта мера позволяет обезопасить все элементы металлоконструкции.

    Для этого шину заземления закрепляют с помощью держателей на расстоянии более полуметра между ними.Расстояние от поверхности должно быть 40 см. Элементы контура привариваются или скрепляются болтами. Для сплошного соединения используется провод без изоляции. Заземляющие проводники прокладываются через стену и окрашиваются в зеленый цвет, на котором на расстоянии 15 см делаются желтые полосы.

    Заземление для трехфазной сети

    Если в доме используется сеть с напряжением 220 В, то заземление не обязательно, можно ограничиться заземлением оборудования.

    Контур заземления для домов с сетью 380 В обязателен.

    Разница между двумя контурными системами заключается в значениях сопротивления сети. В случае с 220 В сопротивление должно быть не более 30 Ом; для трехфазной сети показатель варьируется от 4 до 10 Ом. Это связано с уровнем удельного сопротивления земли. Почва на разных участках имеет разный состав, поэтому у каждого грунта свои показатели сопротивления.

    Перед выполнением работ следует провести точный расчет цепи, чтобы рассчитать количество необходимых заземлителей для сети.

    Расчет производится по формуле R=R1/KxN, где R1 — сопротивление электрода, K — коэффициент, характеризующий нагрузку на сеть, N — количество электродов в цепи.

    Для создания схемы трехфазной сети необходимо Особое внимание уделить материалам, т.к. эта сеть требовательна к качеству заземления.

    Выбор должен основываться на следующих требованиях:

    • если функцию электрода выполняет труба, то ее стенка должна быть не тоньше 3.5 мм;
    • при выборе уголка обратите внимание на толщину, которая должна быть не менее 4 мм;
    • диаметр поперечного сечения штифтов не менее 16 мм;
    • соединительная полоса между заземлителями должна соответствовать размерам 25х4 мм.

    Монтаж контура осуществляется по периметру, его форма может быть любой, в зависимости от количества электродов. Чаще всего выполняется в виде треугольника. Заземляющее оборудование ввинчивается в землю на глубину до полуметра.

    Расстояние между углами, равное длине одного заземлителя. Соединение с полосой производится болтами или сваркой.

    По окончании монтажных работ офис подключается к шине и подключается к распределительному щиту. Пример контура заземления показан на фото.

    Важным моментом является создание систем защиты электроприборов от воздействия нежелательного напряжения и природных явлений, например молнии.Принятые меры позволяют защитить человека от вредного воздействия тока, а также избежать повреждения оборудования.

    Создание контуров заземления и молниезащиты возможно своими руками. Важно, чтобы контур заземления соответствовал требованиям ПУЭ и принятым стандартам. Качество материалов и изготовления отражается на уровне защиты электроприборов. Неправильное выполнение может привести к выходу большего напряжения, что нанесет вред.

    Дачные дачи, дома, а также постройки, находящиеся на территории вашего участка, в целях безопасности должны быть подключены к системе заземления, системе уравнивания потенциалов. При наличии заземления можно предотвратить поражение электрическим током. Здесь нужно правильно рассчитать нагрузку и установить заземление руками специалистов, установив систему заземления в землю. Установка контура заземления – обязательное условие безопасности в частном доме и постройках на вашей территории.Согласно ПУЭ (Правилам устройства электроустановок) заземление – это заведомо выполненное соединение электроустановок, приборов и оборудования с заземляющей конструкцией.

    Заземляющее устройство должно выполняться в соответствии с главой 1.7 Правил устройства электроустановок и СНиП 3.05.06-85 «Электроустройства». Подключить горизонтальный заземлитель к вертикальным заземлителям с отступом от верхней кромки заземлителя от стального уголка на 50-60 мм.Заземлители располагают на расстоянии не менее 0,5 м от фундамента здания, вдали от дверей. Сварные соединения должны быть окрашены стойкой краской для предотвращения коррозии и ржавчины. Контур заземления следует вводить в здание круглым стальным проводом диаметром не менее 6 мм, используя толстостенные газометаллические трубы в местах пересечения со строительными конструкциями. Рекомендуется входить в здание на высоте 0,5 м от поверхности земли фундамента здания.Если при монтаже заземляющего устройства значение его сопротивления окажется более 10 Ом, то следует монтировать дополнительные заземлители, доводя сопротивление до нормы Rз

    Также не пренебрегайте техникой безопасности, и установите систему уравнивания потенциалов в электроустановке здания. Установка системы уравнивания потенциалов – это значительное снижение разности потенциалов между открытыми токопроводящими частями, доступными для одновременного контакта, сторонними токопроводящими частями, заземляющими и защитными проводниками, а также PEN-проводниками путем принудительного соединения этих частей между собой.

    Выравнивание потенциалов сделает помещение, место жительства человека свободным от появления разности потенциалов, защитит живущих и находящихся в помещении от ударов. поражение электрическим током. Буквально все токопроводящие части электрического и неэлектрического оборудования, строительные металлоконструкции должны быть соединены между собой.

    Те элементы, которые по каким-либо причинам не могут быть добавлены в общую систему уравнивания потенциалов, должны быть изолированы от другого оборудования таким образом, чтобы к ним не было доступа для одновременного прикосновения.Изоляция могла быть повреждена. Соответственно, напряжение, возникшее на одной из доступных токопроводящих частей и на всех одновременно доступных токопроводящих частях, должно приобрести одинаковое напряжение, чтобы предотвратить появление опасной для человека разности напряжений. В случае, если одна из доступных частей заземлена, все окружающее оборудование должно быть заземлено через минимально возможное сопротивление.

    Работы по заземлению состоят из нескольких этапов.Во-первых, определение места установки контура, чтобы избежать возможных пересечений подземных коммуникаций. Выбор материала, из которого в дальнейшем будет изготовлен сам контур, металлический или медный стержень, вбитый в землю. Расценки на установку контура заземления могут быть разными, все зависит от каждой конкретной ситуации. Начиная с выполнения задания самостоятельно, просмотрев большое количество информации, без знаний и умений, в достижении 100% правильного результата.Либо избавьте себя от головной боли и сомнений в правильности проделанной работы, поручите расчет и выполнение контура заземления профессиональным электрикам. Производятся расчеты, в подготовленную траншею устанавливаются металлоконструкции, подключаются к дому.

    Молниезащита.

    Природа постоянно поражает человечество удивительными явлениями. Мощь и неуправляемость молнии завораживает и в то же время таит в себе ряд опасностей для человека.Последствия удара молнии могут быть самыми разнообразными, начиная от обугленного клочка земли и заканчивая плачевным исходом. Огромную разрушительную силу несут молнии, которые, попадая в дом, оставляют непоправимые последствия. Для защиты и исключения порчи дома и имущества из-за таких элементов в частном доме требуется молниезащита. Молния – это естественный разряд электричества, возникающий в нижних слоях земной атмосферы, и достаточно серьезно повреждающий линии электропередач домов и других построек.Удар молнии происходит очень быстро, разряд молнии достигает земли с сумасшедшей скоростью.

    Современные здания, а также оборудование, техника, произведенные по новым технологиям, стали больше притягиваться к разряду молнии. Например, такие предметы, как сотовые телефоны, антенны и другое беспроводное оборудование. Однако в настоящее время знания и технологии позволяют противостоять этому явлению и повышают шансы на сохранность частных домов и близлежащих построек.Молниезащита направлена ​​на обеспечение безопасности зданий и находящихся в них людей от опасного воздействия разряда молнии. Молниеотводы используются в качестве защитной меры. Такие устройства включают в себя несколько основных компонентов. Контур заземления, согласно ПУЭ (Правилам устройства электроустановок), заземление – это заведомо выполненное соединение электроустановок, приборов и оборудования с заземляющей конструкцией. Молниеотвод, состоит из стержневого молниеотвода, воспринимающего удар молнии, токоотвода и молниеотвода с заземлителем, который отводит молнию в землю.Громоотвод представляет собой металлический элемент для приема электрических разрядов. Его можно установить на крыше жилого дома. Громоотвод необходимо закрепить в самой высокой точке крыши. Если площадь кровли очень большая или имеет сложную конфигурацию, потребуется установка дополнительных молниеотводов.

    1. Согласно инструкции «Об устройстве молниезащиты зданий и сооружений» (№ РД — 34.21.122 — 87) и приняв степень огнестойкости здания — 3 категории, применяем громоотвод для молниезащита здания.

    2. Молниеотвод состоит из:

      стержень
    • громоотвод, воспринимающий удар молнии;
    • токоотвод, соединяющий молниеотвод с заземлителем;
    • заземлитель, отводящий молнию на землю.

    3. Громоотводы (2 шт.) устанавливаются на существующие кирпичные трубы. Высота молниеотвода по отношению к высшей точке кровли должна быть не менее 0,25 м.

    4. Соедините молниеотвод с токоотводом и заземляющим электродом с помощью сварки.

    5. Молниеотводы и токоотводы, а также места сварных соединений должны быть окрашены стойкой краской для предотвращения их коррозии и ржавчины.

    6. Заземлители располагают на расстоянии не менее 0,5 м от фундамента защищаемого здания, вдали от дверей.

    7. Горизонтальный заземлитель соединить с вертикальными заземлителями с отступом от верхней кромки заземлителя и стального уголка на 50,0 — 60,0 мм.

    8.Уложите токоотвод плотно к поверхности кровли, стен здания.

    9. Ввод в здание от контура заземления к ГЗШ (магистральной шине заземления) следует выполнять круглыми стальными жилами диаметром не менее 6 мм от 2-х противоположных точек присоединения по контуру заземления, с применением толстостенных газовых металлические трубы трубопровода в местах пересечения со строительными конструкциями. Рекомендуется входить в здание на высоте 0,5 м от земли у фундамента здания.

    Молния всегда считалась неуправляемой стихией, одним из самых страшных и опасных природных явлений. Несмотря на то, что прямое попадание в объекты встречается редко, тяжелые последствия таких ударов заставляют искать эффективные способы защиты. Если рядом с домом есть ЛЭП или высокая башня с громоотводом, то можно считать, что опасность значительно уменьшилась. Если загородный дом представляет собой одинокую постройку, к тому же расположенную на возвышенности и рядом с водоемом, то следует не рисковать, а принять такие меры, как молниезащита и заземление.

    Их устройство должно быть запланировано еще на этапе проектирования, тогда по завершению строительства сам объект и его защита будут составлять единое целое.

    Заземление и молниезащита в частном доме

    Удары молнии могут вызвать серьезные негативные последствия. Повреждения кровли – наиболее распространенные несущие конструкции, выходит из строя внешнее и внутреннее электроснабжение, возникают пожары. Наиболее тяжелыми из них являются травмы различной степени тяжести, полученные людьми и животными.Все это поможет избежать установки молниезащиты и заземления, обязательных для установки в частных домах. Они создаются в индивидуальном порядке, в соответствии с регионом, климатической зоной, типом жилья и другими факторами.

    Проводятся предварительные расчеты для определения объема работ. Все это отражается в документации, включая исполнительную схему, расчет высоты громоотвода, смету на строительно-монтажные работы и ведомость затраченных ресурсов.Если проектирование выполнялось сторонней организацией, по окончании работ проводятся испытания и замеры для подтверждения соответствия системы проектно-сметной документации. Эта процедура завершается актом приемки, в котором отражаются результаты проведенных мероприятий.

    Молниезащита делится на два основных типа:

    1. Пассив включает в себя традиционные элементы — громоотвод, токоотвод и. После удара молнии электрический заряд уходит в землю по всей этой цепочке.Такие системы не подходят для металлических крыш, что является единственным существенным ограничением.
    2. Активная молниезащита работает на основе предварительно подготовленного ионизированного воздуха, перехватывающего грозовые разряды. Эта система имеет большой радиус действия, охватывая не только сам дом, но и другие объекты, расположенные поблизости.

    Конструкция стандартной системы молниезащиты и заземления состоит из нескольких основных элементов:

    • Громоотвод. Его высота всегда превышает самую высокую часть здания на 2-3 метра.Она не должна быть еще выше, так как молния будет бить гораздо чаще. Он выполнен в виде металлического штыря или троса, натянутого на объект.
    • Токоотвод. Соединяет молниеотвод и систему заземления. Изготавливается из металлической арматуры сечением не менее 6 мм2, что обеспечивает свободный путь отвода на землю.
    • Заземление. Делается он так же, как и обычный контур заземления. Состоит из двух частей — подземной и наземной.

    Монтаж сетей заземления и молниезащиты

    Рассмотрев в общих чертах важность молниезащиты для частного дома, следует более подробно остановиться на отдельных элементах системы и особенностях монтажа.Прежде всего, еще до начала работ по заземляющему устройству необходимо определить, будет ли обеспечена защита, в том числе и от молнии. Дело в том, что любая конфигурация заземлителя может использоваться для выполнения его обычных функций, а устройство заземления и молниезащиты предполагает использование строго определенного типа конструкции.

    В этом случае необходимо установить не менее двух вертикальных электродов длиной 3 метра. Они соединяются с помощью общего горизонтального электрода.Расстояние между штырями должно быть не менее 5 метров. Такое заземление монтируется вдоль одной стены, соединяя опущенные с крыши в землю токоотводы. В случае использования сразу нескольких токоотводов контур заземления молниезащиты прокладывается на расстоянии одного метра от стен и располагается на глубине 50-70 см. Сам токоотвод подключается к вертикальному электроду длиной 3 метра.

    Внешняя и внутренняя молниезащита

    После заземления можно переходить к устройству непосредственной молниезащиты, которое разделено на две части — внешнюю и внутреннюю.Внешняя защита, состоящая из молниеотвода и токоотвода, уже была рассмотрена, поэтому стоит более подробно остановиться на внутренней защите здания от молнии.

    Его основная задача – защита оборудования и бытовой техники, установленных внутри здания. Они также могут быть серьезно повреждены ударами молнии. Поэтому защитные мероприятия проводятся с помощью УЗИП — устройства для защиты от . Он состоит из нелинейных элементов в количестве одной или нескольких единиц.

    Внутренние компоненты защитного устройства могут быть соединены не только в определенных сочетаниях, но и различными способами: фаза-земля, фаза-фаза, фаза-ноль и ноль-земля. Согласно нормам, определенным в ПУЭ, все УЗИП, используемые для защиты электрических сетей частных домов, должны устанавливаться только за вводным автоматическим выключателем.

    Варианты установки внутренних защитных устройств зависят от того, есть ли в доме внешняя молниезащита или нет.При его наличии устанавливается классический защитный каскад, состоящий из устройств 1, 2, 3 классов, расположенных последовательно. УЗИП 1 класса устанавливается на вводе и ограничивает ток при прямом ударе молнии. Устройство 2-го класса можно устанавливать также внутри ввода или распределительного щита в крупном здании, с расстоянием между панелями более 10 м. 2-й класс защищает от наведенных напряжений и ограничивает ток в пределах 2500 В. При наличии в доме чувствительной электроники дополнительно устанавливается УЗИП 3-го класса с ограничением напряжения до 1500 В.

    При отсутствии внешней молниезащиты УЗИП 1 класса уже не требуется, так как прямого удара молнии не будет. Остальные защитные устройства устанавливаются по прежней схеме с внешней защитой.

    Здесь снова приходится опускать Инструкцию СО-153-34.21.122-2003, не содержащую особых требований к заземлению молниеотводов. В Инструкции РД 34.21.122-87 формально сформулированы требования, но они касаются не величины сопротивления заземления, а конструкции заземляющих устройств.Для автономных молниеотводов речь идет об основаниях опор молниеотводов или специальном заземлителе, минимальные размеры которого приведены на рис. 7.

    Рисунок 7. Минимальные размеры заземлителя, выполненного из горизонтального ленточные и три вертикальных стержневых электрода по РД 34.21.122-87

    Стандарт не содержит указаний по изменению размеров электродов в зависимости от удельного сопротивления грунта. Это означает, что, по мнению составителей, типовая конструкция признается пригодной для любого грунта.Насколько изменится в этом случае его сопротивление заземления R гр, можно судить по расчетным данным на рис. 8.

    Рис. 8. Расчетное значение сопротивления заземления типового заземлителя из Инструкции РД 34.21.122-87

    Изменение значения R гр в пределах почти 2 порядков вряд ли можно считать нормировкой. На самом деле стандарт не содержит конкретных требований к величине сопротивления заземления, и этот вопрос, безусловно, заслуживает отдельного рассмотрения.

    Стандарт ОАО «Транснефть» удивил таблицей нормированных значений сопротивления заземления молниеотводов (рис. 9), которую составители полностью скопировали из последней редакции ПУЭ, где речь идет о заземлителях молниеотводов ВЛ 110 кВ и выше. Жесткие требования ПУЭ вполне объяснимы, так как сопротивление заземления опоры ВЛ в ​​значительной степени определяет величину грозового перенапряжения на линейной изоляции.Мотивы перенесения этих требований на заземление молниеотводов выяснить невозможно, тем более что в высокоомных грунтах они вообще не могут быть реализованы с помощью каких-либо разумных конструкций. Чтобы продемонстрировать это, на рис. 10 приведены результаты расчета системы заземлителей молниеотвода совершенно фантастической конструкции. Представляет собой цельнометаллическую конструкцию квадратного сечения, длина стороны которой указана по оси абсцисс. Рассчитаны два варианта – с глубиной заложения в грунт 3 и 10 м.Нетрудно убедиться, что в грунтах с удельным сопротивлением ρ = 5000 Ом·м нормированное значение 30 Ом (R З /ρ = 0,006 м-1) потребует заполнения металлом окрестности фундамента молниеотвода, чем 50х50 м. . Не лучше обстоит дело и с удлиненным заземлителем. В тех же условиях для обеспечения требуемого сопротивления заземления необходима горизонтальная шина длиной более 450 м.

    Эквивалентное удельное
    Сопротивление грунта ρ, Ом*м

    Максимально допустимое сопротивление
    опоры заземления по ПУЭ, Ом

    Более 100 до 500

    Более 500 до 1000

    Более 1000 до 5000

    Таблица 9

    Рисунок 10.Оценка возможности выполнения требований стандарта ОАО «Транснефть» с помощью сосредоточенного заземляющего устройства

    Требования стандарта ОАО «Газпром» весьма специфичны. Сопротивление заземления одиночного молниеотвода для I и II степеней защиты должно быть равно 10 Ом в грунтах с ρ ≤ 500 Ом·м.

    Признавая сложность создания такого относительно низкого сопротивления грунта, стандарт рекомендует химическую обработку или частичную замену грунта.Обращает на себя внимание оценка объема рекомендуемой работы в конкретных условиях. Его легко выполнить для простейшей ситуации, ориентируясь на полусферический заземлитель, потенциал которого в двухслойном грунте (независимо от того, что было сделано — химия или механическая замена грунта) согласно рис. 11 равен

    Рисунок 11. Оценка сопротивления грунта в двухслойном грунте

    Откуда определяется точное значение сопротивления грунта как что его удельное сопротивление упало почти до нуля,

    Выражение позволяет оценить радиус обработки r 1 снизу.В рассматриваемом примере она получается примерно 40 м, что соответствует объему грунта около 134 000 м 3 . Полученное значение заставляет очень серьезно задуматься о реальности планируемой операции.

    Рис. 12. Сопротивление заземления двухлучевого горизонтального заземлителя в зависимости от толщины верхнего обрабатываемого слоя грунта

    Оценка для любой другой практически значимой конфигурации заземлителей приводит к аналогичному результату, например, для двухлучевого заземлителя из горизонтальных шин длиной 20 м.Расчетная зависимость на рис. 12 позволяет оценить, как изменяется сопротивление грунта такой конструкции при изменении толщины верхнего низкоомного слоя замещаемого грунта. Требуемое сопротивление заземления 20 Ом достигается здесь при толщине обработанного (или замененного) слоя 2,5 м. Важно понимать, на каком расстоянии от заземлителя можно прекратить обработку. Показателем является потенциал на поверхности земли U(r).Изменение удельного сопротивления перестанет влиять на результат, когда потенциал U(r) станет много меньше потенциала заземлителя U ‡ = U(r 0).

    2.2. Для чего заземлять громоотвод

    Прошу не считать название раздела банальным. Молниеотводы всегда были заземлены с момента их изобретения, иначе как бы они могли отводить ток молнии на землю. В современных руководствах сказано, что сопротивление заземления должно обеспечивать безопасный отвод тока молнии .О какой опасности и безопасности идет речь? Здесь не удастся разубедить банальностью. Наверное, стоит еще раз вспомнить о воздушных линиях электропередач. Там сопротивление заземления определяет резистивную составляющую грозовых перенапряжений, действующих на гирлянду изоляторов.

    Ничего подобного для молниеотводов нет. Их громоотвод «нет проблем» принимает потенциал заземляющих электродов. Наличие конечного сопротивления заземления не влияет на способность молниеотвода притягивать к себе молнию.В лаборатории неоднократно пытались проследить влияние сопротивления заземления на этот процесс, и каждый раз безуспешно. Объяснение здесь довольно простое и очевидное. Молния никогда не бьет в громоотвод. Его встречает и притягивает к себе плазменный канал встречного разряда, который начинается с вершины молниеотвода в электрическом поле грозового облака и заряда уже формирующейся молнии. Этот канал (его называют встречным лидером) развивается при токе не более десятков ампер.Падение напряжения от такого слабого тока на заземляющем сопротивлении молниеотвода не имеет большого значения по сравнению с потенциалом порядка 10 7 -10 8 В, который несет молния из грозового облака. Ведь при сопротивлении заземлителя 10, 20, 100 или 200 Ом напряжение на заземлителе от тока ~10 А все равно не превысит даже 10 4 В — величина ничтожно малая по сравнению с тем, что имеет молния.

    Автономный молниеотвод, как известно, применяется с единственной целью исключения распространения тока молнии через металлоконструкции защищаемого объекта.Именно для этого выбираются вполне определенные расстояния от молниеотвода до объекта в воздухе и на земле. Предположим, что они подобраны правильно и действительно исключают искровые перекрытия. Тем не менее ток в значительной пропорции входит и поступает в систему заземлителей объекта, особенно когда функцию его заземления выполняет достаточно большой по площади фундамент защищаемого сооружения. Расчетные данные на рис. 14 показана эта пропорция в зависимости от расстояния между заземлителями.У молниеотвода он выполнен в соответствии с указаниями Инструкции РД 34.21.122-87 в виде горизонтальной полосы длиной 10 м с 3-мя вертикальными стержнями по 3 м каждый; фундамент объекта имеет размеры 50х50 м и заглублен на 3 м. Компьютерные расчеты выполнены для однородного грунта и для случая, когда поверхностный слой основного грунта на глубину до 2,5 м заменяется высокопроводящим с удельным сопротивлением в 50 раз меньшим. Нетрудно заметить, что изоляционное расстояние 5 м, предписанное стандартом ОАО «Транснефть», мало препятствует проникновению тока молнии на объект через грунт, особенно если его верхний слой заменен или химически обработан.Даже на расстоянии 15 м, нормируемом по стандарту Газпром, ток в системе заземлителя объекта превышает 50 %.

    Рисунок 14. Доля тока молнии, проникшего в заземлитель объекта через токопроводящую связь с заземлителем молниеотвода, в зависимости от расстояния между ними

    Здесь следует еще раз подчеркнуть, что любые обработка верхнего слоя грунта, снижающая сопротивление грунта, не только не уменьшает токопроводящую связь между молниеотводом и объектом, но значительно усиливает ее, тем самым увеличивая долю ответвленного в объект тока молнии.

    Пора еще раз поднять вопрос о цели снижения сопротивления грунта. Остались два нетронутых аспекта проблемы — формирование искровых каналов и шаговое напряжение. Первый вопрос будет рассмотрен ниже в специальном разделе. Что касается ступенчатого напряжения, то оно, безусловно, зависит от конструкции заземлителя молниеотвода и от сопротивления его заземления. Расчетные кривые на рис. 15 показана динамика снижения шагового напряжения по мере удаления от типового заземлителя молниеотвода, предусмотренная Инструкцией РД 34.21.122-87 (см. пояснения к рис. 14).

    2.3. Как проектировать

    В разделе вновь ставится задача удовлетворить требования нормативных документов без лишних материальных затрат. Это тем более важно, что величина сопротивления заземления молниеотвода мало влияет на качество внешней молниезащиты. В любом случае, непосредственно с ней не связаны те опасные последствия молнии, которые могут привести к катастрофической ситуации на нефтебазе или любом другом объекте переработки углеводородного топлива.Самое главное, хотелось бы избежать дорогостоящей химической обработки или замены больших объемов грунта и без них выполнить требования отраслевых стандартов по молниезащите.

    Заземлитель для каждого молниеотвода в отдельности целесообразно создавать только в грунтах с малым удельным сопротивлением, где вполне способна даже типовая конструкция из РД 34.21.122-87. Например, при рекомендуемой там горизонтальной шине длиной 12 м и трех вертикальных стержнях по 5 м сопротивление заземления в грунте с удельным сопротивлением ρ равно

    . Это означает, что при ρ ≤ 300 Ом·м значение не превысит 20 Ом.При более высоком удельном сопротивлении грунта хороший результат дают 4 взаимно перпендикулярные балки. При длине 20 м каждое сопротивление заземления равно

    , а установка 5-метровых вертикальных стержней на концах каждой из балок снижает это значение до

    . Проблема становится серьезной, когда сопротивление грунта заметно превышает 1000 Ом*м. Здесь обращается внимание на организацию единого контура заземления для всех отдельных молниеотводов.Стоит еще раз обратиться к рис. 4, на котором представлена ​​защита резервуарного парка 3-мя тросами длиной 100 м, с расстоянием между параллельными тросами 50 м. Объединение их опор с горизонтальными шинами образует контур заземления с двумя ячейками 100х50 м. Его сопротивление заземления при закладке шин на глубину 0,7 м обеспечивает

    что позволяет решать задачу в грунте с удельным сопротивлением до 3000 Ом*м, даже если руководствоваться стандартом Газпрома.Уместно отметить, что дополнительное устройство локального заземляющего устройства для каждого из молниеотводов практически не влияет на сопротивление заземления образующегося контура в целом. Таким образом, использование в качестве локального заземлителя каждого молниеотвода его фундаментной стойки с металлической арматурой длиной 5 м и эквивалентным радиусом 0,2 м (R гр ≈ 0,1ρ [Ом]) в системе из 6 опор снизило общее сопротивление контура заземления всего на 6%. Причина столь слабого эффекта кроется в эффективном экранировании стержней удлиненными горизонтальными шинами.Удлинением горизонтальных шин, соединяющих опоры молниеотводов, можно добиться сопротивления заземления около 20 Ом, а в грунте — удельного сопротивления 5000 Ом.

    Читатель вправе прервать описание столь радужных перспектив, напомнив, что длинная шина медленно входит в процесс растекания импульсного тока за счет своей индуктивности. Возразить против этого нечего. Но по крайней мере два обстоятельства все же действуют в пользу предлагаемого решения.Во-первых, ни один из упомянутых стандартов не требует каких-либо конкретных значений импульсного сопротивления заземления, а во-вторых, в высокоомных грунтах скорость проникновения импульсного тока в шину заземления достаточно высока, и поэтому действующее значение сопротивления заземления R гр (t) = U гр (t)/i M (t) быстро принимает установившееся значение, контролируемое нормативными требованиями. В качестве примера на рис. 16 показана расчетная динамика изменения сопротивления заземления шины длиной 200 м между опорами молниеотводов.Предполагается, что удельное сопротивление грунта равно 5000 Ом*м, а его относительная диэлектрическая проницаемость равна 5 (важно учитывать этот параметр, когда емкостная утечка в грунт сравнима с кондуктивной).

    Базелян Э.М. , д.т.н., профессор
    Энергетический институт им. Г.М. Кржижановский, Москва

    Полезные материалы :

    Уважаемые читатели! Инструкция объемная, поэтому специально для вашего удобства мы сделали навигацию по ее разделам (см. ниже).Если у вас есть вопросы по выбору, расчетам и проектированию систем заземления и молниезащиты, пишите или звоните, будут рады помочь!

    Введение — о роли заземления в частном доме

    Дом только что построен или куплен — перед вами именно тот заветный дом, который вы недавно видели на эскизе или фотографии в объявлении. А может быть, вы уже больше года живете в собственном доме, и каждый уголок в нем стал привычным.Владеть собственным домом – это прекрасно, но вместе с ощущением свободы вдобавок вы получаете ряд обязанностей. И сейчас мы не будем о домашних делах, поговорим о такой необходимости, как заземление для частного дома. Любой частный дом включает в себя следующие системы: электрическая сеть, водопровод и канализация, газовая или электрическая система отопления. Дополнительно установлена ​​охранно-сигнализация, вентиляция, система «Умный дом» и др. Благодаря этим элементам частный дом становится комфортной средой проживания современного человека.Но на самом деле она оживает благодаря электрической энергии, питающей оборудование всех вышеперечисленных систем.

    Необходимость заземления

    К сожалению, электричество имеет и обратную сторону. У всего оборудования есть срок службы, у каждого устройства есть определенная надежность, поэтому они не будут работать вечно. Кроме того, при проектировании или монтаже самого дома, электрики, коммуникаций или оборудования также могут быть допущены ошибки, способные повлиять на электробезопасность. По этим причинам часть электрической сети может быть повреждена.Природа аварий различна: могут возникать короткие замыкания, отключаемые автоматическими выключателями, могут возникать поломки на корпус. Сложность в том, что проблема поломки скрыта. Проводка была повреждена, поэтому корпус электроплиты находился под напряжением. При неправильных мерах по заземлению повреждения никак себя не проявят, пока человек не коснется плиты и не получит удар током. Поражение электрическим током произойдет из-за того, что ток ищет путь к земле, и единственным подходящим проводником будет тело человека.Этого нельзя допустить.

    Такие повреждения представляют наибольшую угрозу безопасности людей, т. к. для их раннего обнаружения, а, значит, и защиты от них обязательно наличие заземления. В данной статье рассмотрено, какие действия необходимо предпринять для организации заземления для частного дома или коттеджа.

    Необходимость устройства заземления в частном доме определяется системой заземления, т.е. режимом нейтрали источника питания и способом прокладки нулевого защитного (РЕ) и нулевого рабочего (N) проводников.Также может иметь значение тип электроснабжения – воздушная линия или кабель. Конструктивные различия систем заземления позволяют выделить три варианта электроснабжения частного дома:

    Главная система уравнивания потенциалов (ОСУП) объединяет все крупные токопроводящие части здания, в норме не имеющие электрического потенциала, в одна цепь с основной заземляющей шиной. Рассмотрим на графическом примере реализацию СЭМ в электроустановке жилого дома.

    Для начала рассмотрим самый прогрессивный подход к электроснабжению дома – систему TN-S. В этой системе проводники PE и N разделены на всем протяжении, и потребителю не нужно устанавливать заземление. Необходимо лишь подвести РЕ-проводник к главной заземляющей шине, а затем отделить от него заземляющие проводники к электроприборам. Такая система реализуется как кабельной, так и воздушной линией, в случае последней прокладывается ВЛИ (воздушная изолированная линия) с использованием самонесущих проводов (СИП).

    Но такое счастье выпадает не всем, потому что в трансмиссиях старых воздушных линий используется старая система заземления — TN-C. В чем его особенность? В этом случае РЕ и Н прокладываются по всей длине линии одной жилой, в которой совмещены функции как нулевой защитной, так и нулевой рабочей жилы — так называемая ПЭН-проводник. Если раньше разрешалось использовать такую ​​систему, то с введением в 2002 году ПУЭ 7-й редакции, а именно п. 1.7.80, использование УЗО в системе TN-C было запрещено.Без применения УЗО ни о какой электробезопасности не может быть и речи. Именно УЗО отключает питание при повреждении изоляции, как только оно происходит, а не в момент прикосновения человека к аварийному устройству. Для выполнения всех необходимых требований систему TN-C необходимо обновить до TN-C-S.


    В системе TN-C-S вдоль линии также проложен PEN-проводник. Но теперь пункт 1.7.102 ПУЭ 7-го изд. говорит о том, что повторное заземление PEN-проводника необходимо выполнять на вводах ВЛ в ​​электроустановки.Выполняются они, как правило, у электрического столба, с которого осуществляется ввод. При повторном заземлении PEN-проводник разделяется на отдельные PE и N, которые заводятся в дом. Норма повторного заземления содержится в п. 1.7.103 ПУЭ 7 изд. и составляет 30 Ом или 10 Ом (если есть газовый котел). Если заземление на столбе не выполнено, необходимо обратиться в Энергосбыт, в ведомстве которого находится электрический столб, распределительный щит и ввод в дом потребителя, и указать на нарушение, которое необходимо исправить.Если распределительный щит находится в доме, в этом распределительном щите необходимо сделать PEN-развязку, а повторное заземление сделать возле дома.


    В таком виде ТН-КС успешно эксплуатируется, но с некоторыми оговорками:

    • если состояние ВЛ вызывает серьезные опасения: старые провода не в лучшем состоянии, из-за чего есть риск обрыв или перегорание PEN-проводника. Это чревато повышенным напряжением на заземленных корпусах электроприборов, т.к.путь тока в линию через рабочий ноль будет прерван, а ток вернется от шины, на которой производилось разделение, через нулевой защитный проводник к корпусу устройства;
    • если на линии не выполнены повторные заземления, то есть опасность протекания тока КЗ в единственное повторное заземление, что также приведет к повышению напряжения на корпусе.

    В обоих случаях электробезопасность оставляет желать лучшего. Решением этих проблем является система ТТ.

    В системе ТТ в качестве рабочего нуля используется PEN-проводник линии, а отдельно выполняется индивидуальное заземление, которое можно установить возле дома. Пункт 1.7.59 ПУЭ 7-е изд. оговаривает такой случай, когда невозможно обеспечить электробезопасность, и допускает применение системы ТТ. Должно быть установлено УЗО, а его правильная работа должна быть обеспечена условием Ra*Ia

    Как сделать заземление в домашних условиях?

    Целью заземления для частного дома является получение необходимого сопротивления заземления.Для этого используются вертикальный и горизонтальный электроды, которые в совокупности должны обеспечивать необходимое растекание тока. Вертикальные заземлители подходят для установки в мягкий грунт, тогда как в каменистом грунте их проникновение связано с большими трудностями. В таком грунте подходят горизонтальные электроды.

    Защитное заземление и молниезащитное заземление выполняются совместно, один заземлитель будет универсальным и будет выполнять оба назначения, это указано в п.1.7.55 ПУЭ 7-е изд. Поэтому будет полезно узнать, как унифицировать молниезащиту и заземление. Чтобы наглядно увидеть процесс монтажа этих систем, описание процесса заземления частного дома будет разделено на этапы.

    Защитное заземление в системе TN-S следует выделить отдельным пунктом. Отправной точкой для установки заземления будет тип системы питания. Различия в системах питания были рассмотрены в предыдущем пункте, поэтому мы знаем, что для системы TN-S заземление ставить не обязательно, нулевой защитный (заземляющий) проводник идет от линии — нужно только подключить его к главная заземляющая шина, и в доме будет заземление.Но нельзя сказать, что дом не нуждается в молниезащите. Это значит, что мы, не обращая внимания на этапы 1 и 2, можем сразу перейти к этапам 3-5, см. ниже
    Системы TN-C и TT всегда требуют заземления, поэтому перейдем к самому главному.

    Защитное заземление устанавливается у столба или у стены дома в зависимости от того, где отделяется PEN-проводник. Заземляющий электрод желательно размещать в непосредственной близости от главной заземляющей шины.Единственная разница между TN-C и TT заключается в том, что в TN-C точка заземления привязана к точке разделения PEN. Сопротивление заземления в обоих случаях должно быть не более 30 Ом в грунтах с удельным сопротивлением 100 Ом*м, например суглинках, и 300 Ом в грунтах с удельным сопротивлением более 1000 Ом*м. Значения одинаковые, хотя мы опираемся на разные стандарты: для системы ТН-С 1.7.103 ПУЭ 7-го издания, а для системы ТТ — на п. 1.7.59 ПУЭ и 3.4.8. Инструкция I 1.03-08.Поскольку различий в необходимых мерах нет, рассмотрим общие решения для этих двух систем.

    Для заземления достаточно забить шестиметровый вертикальный электрод.



    (кликните для увеличения)

    Такое заземление получается очень компактным, его можно установить даже в подвале, никакие нормативные документы этому не противоречат. Необходимые действия по заземлению описаны для мягкого грунта с удельным сопротивлением 100 Ом*м. Если грунт имеет более высокое сопротивление, требуются дополнительные расчеты, свяжитесь с ZANDZ.ru техническим специалистам за помощь в расчетах и ​​подборе материалов.

    Если в доме установлен газовый котел, то газовая служба может потребовать заземления сопротивлением не более 10 Ом, руководствуясь п. 1.7.103 ПУЭ 7 изд. Это требование должно быть отражено в проекте газификации.
    Затем для достижения нормы необходимо установить 15-метровый вертикальный заземлитель, который устанавливается в одной точке.



    (кликните для увеличения)

    Можно установить в нескольких точках, например, в двух или трех, соединив затем горизонтальным электродом в виде полосы вдоль стены дома на расстоянии 1 м и на глубине 0.5-0,7 м. Установка заземлителя в нескольких точках также послужит цели молниезащиты. Чтобы понять как, перейдем к его рассмотрению.

    Перед установкой заземления нужно сразу решить, будет ли дом защищен от молнии. Так, если конфигурация заземлителя для защитного заземления может быть любой, то заземление для молниезащиты должно быть определенного типа. Устанавливают минимум 2 вертикальных электрода длиной 3 метра, объединенных горизонтальным электродом такой длины, чтобы между штырями было не менее 5 метров.Это требование содержится в п. 2.26 РД 34.21.122-87. Такое заземление следует монтировать вдоль одной из стен дома, это будет своеобразное соединение в земле двух токоотводов, опущенных с крыши. При наличии нескольких токоотводов правильным решением является прокладка контура заземления для дома на расстоянии 1 м от стен на глубине 0,5-0,7 м, а на стыке с токоотвод.



    (нажмите для увеличения)

    Теперь пришло время научиться делать молниезащиту для частного дома.Он состоит из двух частей: внешней и внутренней.

    Проводится в соответствии с СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и производственных коммуникаций» (далее — СО) и РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройство молниезащиты зданий и сооружений» (далее РД).

    Защита зданий от разрядов молнии осуществляется с помощью молниеотводов.Громоотвод – возвышающееся над защищаемым объектом устройство, через которое ток молнии, минуя защищаемый объект, отводится на землю. Он состоит из молниеотвода, непосредственно воспринимающего разряд молнии, токоотвода и заземляющего электрода.

    Молниеотводы устанавливаются на кровле таким образом, чтобы надежность защиты по СО была более 0,9, т.е. вероятность прорыва системы молниезащиты должна быть не более 10 %.Подробнее о том, что такое надежность защиты, читайте в статье «Молниезащита частного дома». Как правило, их устанавливают по краям конька крыши, если крыша двускатная. При мансардной, четырехскатной или еще более сложной крыше громоотводы можно закреплять на дымоходах.
    Все молниеотводы соединены между собой токоотводами, токоотводы выведены на заземляющее устройство, которое у нас уже есть.


    (кликните для увеличения)

    Установка всех этих элементов защитит дом от молнии, а точнее от опасности прямого ее удара.

    Защита дома от перенапряжений осуществляется с помощью УЗИП. Для их установки необходимо заземление, т. к. ток отводится на землю с помощью нулевых защитных проводников, подключаемых к контактам этих устройств. Варианты установки зависят от наличия или отсутствия внешней молниезащиты.

    1. Имеет наружную молниезащиту
      В этом случае устанавливается классический защитный каскад из последовательно расположенных устройств 1, 2 и 3 классов.УЗИП класса 1 монтируется на вводе и ограничивает ток прямого удара молнии. УЗИП класса 2 также устанавливается либо во вводной щит, либо в распределительный щит, если дом большой и расстояние между панелями более 10 м. Предназначен для защиты от наведенных перенапряжений, ограничивает их до уровня 2500 В. Если в доме есть чувствительная электроника, то желательно установить УЗИП 3 класса, ограничивающий перенапряжения до уровня 1500 В; большинство устройств могут выдержать такое напряжение.УЗИП класса 3 устанавливается непосредственно на такие устройства.
    2. Без внешней молниезащиты
      Прямое попадание молнии в дом не учитывается, поэтому нет необходимости в УЗИП 1 класса. Остальные УЗИП устанавливаются так же, как описано в пункте 1. Выбор УЗИП также зависит от системы заземления, чтобы быть уверенным в правильности выбора, обратитесь за помощью к техническим специалистам ZANDZ.ru.

    На рисунке показан дом с защитным заземлением, внешней системой молниезащиты и установленным комбинированным УЗИП класса 1+2+3, предназначенным для установки в системе ТТ.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.