Направление защитного заземления

Правильно изготовленный контур заземления в приватизированном доме убережёт вас от удара электричеством при пробое изоляции на корпус прибора

При пробое изоляции питающего провода на металлическом корпусе незаземлённого прибора возникает потенциал. Если дотронуться к данному устройству, то можно получить удар током. Как максимум вас чуть-чуть «пощипает», а в худшем – получите серьёзные повреждения, несовместимые с жизнью.

Чего же человек проникает под напряжение? Ток идёт по пути наименьшего сопротивления. А стремится он в землю, потому как она содержит большую электроёмкость. Благодаря этому при контакте с неисправным прибором ваше тело (имеющее противодействие порядка 1 кОм) оказывается одним единственным проводником. Но что, если «порекомендовать» току достаточно лёгкий путь, объединив корпус оборудования с землёй железным проводником меньшего сопротивления? В данном случае основная часть заряда пойдёт уже по нему.

Кроме предоставления безопасности, заземление дает возможность:

• стабилизовать работу электроустановок;
• обезопасить устройства от скачков напряжения;
• сделать меньше сетевые препятствия, и также интенсивность электро-магнитных излучений очень высокой частоты.

Главное: Заземлять необходимо всех покупателей, работающих от сетей напряжением более 42 В переменного и 110 В непрерывного тока.

Устройство

Контур заземления состоит из 2-ух компонентов: самого заземлителя и проводников. Последними называют любые части устройства, которые объединяют электро оборудование с контуром. В основном, это кабеля с жёлто-зелёной изоляцией и шина, находящаяся в распределительном щите (РЩ). К заземлителю относятся электроды и иные элементы цепи, конкретно контактирующие с грунтом и обеспечивающие растекание электрического заряда.

Заземлители могут быть природными и искусственными. В первом варианте роль заземляющего устройства исполняют заглублённые части конструкций строительства строений, а в другом именно изготовленный проводник. По правилам устройства электроустановок (ПУЭ), отдавайте предпочтение настоящим заземлителям. К примеру, в приватизированном доме Это может быть:

• обсадная труба скважины;
• железные магистрали из труб;
• броня силовых кабелей;
• самые разные конструкции из металла на улице, например, забор;
• заглублённые монолитно бетонные части сооружения (колоны и фундаменты).

Если противодействие природных заземлителей меньше установленых норм, то не запрещаеться использовать не настоящие. Собственно про них сегодня и поговорим.

Как правильно высчитать

Первоочередно необходимо установить проводимость заземлителя. Другими словами нужно подобрать электрод таким образом, чтобы противодействие контура было в границах нормы. В соответствии с положениям ПУЭ, самые большие значения сопротивления растеканию заземлителей такие:

• 2 Ом – для линейного напряжения 660/380 В источника трёхфазного/однофазного тока;
• 4 Ом – для 380/220 В;
• 8 Ом – для 220/127 В.

Проводимость защитной конструкции обуславливается от территории её контакта с землёй, и также удельного сопротивления грунта. Чем больше размеры штырей (электродов), тем больше площадь их плоскости и, поэтому, выше проводимость и результативность контура. При этом с целью достижения качественных характеристик заземляющего устройства правильнее повышать длину электродов, а не поперечное сечение. Это очень важно при разработке контура в твёрдых почвах, например как песчаник, скалистый грунт и остальных.

Так, для определения проводимости одного электрода круглого сечения применяется дальнейшая формула:

R1 = ?(ln(2L/d) + 0,5ln(4T+L)/(4T-L))/2ПL,

где d и L – диаметр и длина электрода, T – половина глубины закладки штыря, ln – настоящий логарифм, П – неизменная (3,14), ? – удельное противодействие грунта (Ом?м).

Удельное противодействие грунта еще считается существенным параметром. Чем он выше, тем хуже будет проводимость контура заземления. Величину удельного сопротивления для определённого типа грунта узнать можно в общедоступных таблицах.

Контур заземления, выполненный по схеме «треугольник», считается самым надёжным

Есть множество схем контуров заземления и наиболее распространенная из них – это размещение электродов треугольником (закрытая схема). Штыри забивают в землю в трёх вершинах равносторонней фигуры и поверху между собой объединяют в горизонтальном направлении полосой. Главное достоинство такой схемы состоит в том, что при поломки одного из заземлителей контур будет продолжать работать.

Штыри можно вбить и в один ряд (линейная схема). Такой вариант применяется к примеру, если для установки заземления выделена одна неширокая полоса земли. Колы между собой соединяются одной или 2-мя железными шинами. С одной стороны, процесс установки этой схемы осуществить намного легче, Так как не надо рыть три канавы. Однако подобная вариант контура считается менее надёжной. А дело все в том, что при поломке хотя бы одной в горизонтальном направлении перемычки результативность рабочего процесса всей системы резко ухудшается.

Подбор остаётся за вами, однако из 2-ух вышеуказанных схем предпочтение лучше отдать замкнутой формы контура заземления. Если же вы решите выполнять заземления по линейной схеме, то добавьте несколько электродов и горизонтальных полос. Это увеличит прочность контура.

Инструменты и материалы для самостоятельного изготовления

В виде электродов применяйте стуржни из материалов с высокой электрической проводимостью

Сделав расчёт и подобрав схему контура заземления, можно переходить к покупке материалов. Для изготовления констуркции собственными руками потребуются:

• пруты из чёрной стали диаметром 16 миллиметров или более – отвесные электроды;
• полоса из стали (шина) сечением 5?40 миллиметров – горизонтальный заземлитель;
• провод из меди с сечением по минимуму 10 прямоуголных миллиметров – сочетание контура с распределительным щитом;
• болты диаметром 10 мм;
• чёрная краска для внешних работ или мастика.

Главное: Арматура для строительства не подойдет для применения в виде стержней заземления. А дело все в том, что слой снаружи подобных прутьев калёный, благодаря этому электроток делится по сечению неодинаково. А это, со своей стороны, приводит к разрушению металла. Более того, арматура склонна к ржавчине.

Кол-во и размеры материалов подбираются в согласии с расчётными данными.

Кроме этого, нам потребуются такие инструменты и оборудование:

• лопата (разработка грунта);
• аппарат для сварки (сочетание компонентов контура);
• углошлифовальная машинка (отрезка материалов);
• плоскогубцы (изгиб в горизонтальном направлении полосы);
• кувалда и перфаратор лучше всего с особенной насадкой под прутья (забивка отвесных электродов).

Ход работы (с фото)

Подбор места и разработка грунта

Ройте канавы под контур недалеко от дома. Так, вам не нужно рыть длинную канаву к постройке

Первоочередно нужно подобрать место, где будет находиться контур заземления. Чтобы по максимуму снизить количество работ и потребление материалов, процесс установки заземляющего устройства необходимо делать рядышком с домом строения.

После подбора места делаются работы связанные с землей. Берём лопату и копаем канавы. В случае с нами их будет три, другими словами делаем контур по схеме «равносторонний треугольник». Глубина и ширина канавы обязаны быть более полуметра, а длина – отвечать расчёту. Также нужно прокопать выемку от ближайшей вершины треугольника к силовому щиту.

Установка контура заземления

Если грунт неоднородный, то для забивания штырей применяйте перфаратор

1. В первую очередь готовим отвесные заземлители. Режем их с помощью угловые шлиф машинки в согласии с расчётными данными. Потом кончики штырей стачиваем под конус. Выполняется это для того, чтобы электрод легче входил в землю.
2. Потом режем стальную полосу. Длина каждого отрезка обязана быть немножко побольше стороны треугольника (приблизительно на 20–30 сантиметров). Кончики полос лучше всего заблаговременно обогнуть плоскогубцами для плотного контакта со штырями при выполнении работ по сварке.
3. Берём подготовленные штыри и прибиваем их в вершинах треугольника. Если территория песчаная и электроды легко заходят, то можно обходится кувалдой. Однако если плотность грунта не маленькая или нередко попадаются камни, то нужно будет применять мощный перфаратор либо даже пробурить скважины. Стержни прибиваем таким образом, чтобы они выступали над основанием канавы приблизительно на 20-30 сантиметров.
4. Дальше берём железную полосу 40?5 миллиметров и прихватываем её сваркой к штырям. В конце концов вы сможете контур в качестве равностороннего треугольника.
5. Сейчас делаем подвод контура к строению. Еще для этого применяем полосу. Её необходимо вывести и закрепить возле стенки (если есть возможность вблизи распределительного щита).

Прекрасно приварите болт к шине, Так как от качественных свойств контакта обуславливается противодействие контура заземления

Практичный совет: Защитите сварочные соединения от ржавчины. Покрасьте соединительные места компонентов контура и вывод шины у строения чёрной краской для внешних работ. Другие части заземляющего устройства красить нельзя!

Все сварные соединения обязаны быть окрашены, Так как эти места более всего склонны к разрушению

После того как провели монтажные работы контура защитного заземления дома засыпаем канавы гомогенным грунтом без строй. мусора и щебня. Лучше для этих целей использовать однородные плотные мелкозернистые составы.

Видео-инструкция по процессу установки контура заземления

Сочетание со щитом

Чтобы присоединить контур к электрическому щитку, необходимо применять провод из меди сечением 10 прямоуголных миллиметров. Один его конец прикрутите к выводу заземлителя, а иной заведите в здание и прикрутите к силовому щиту. Кстати, если РЩ находится в доме, то для учреждения заземления можно применять ту же полосу, а болтовой переход осуществить уже в середине помещения.

В приватизированном доме контур заземлния подсоединяется по схеме TN-C-S или TT

Тут еще необходимо обращать свое внимание на схему включения контура к щитку. В приватизированных домах электрическое питание очень часто выполняется воздушными линиями (ВЛ) по системе заземления TN–C. В данной схеме нейтраль от источника и защитный проводник воссоединены. Другими словами к щитку подойдет фазный провод (L) и совмещённый «ноль» и «территория» (PEN-проводник). Благодаря этому, при подсоединении контура к электроустановке систему TN–C необходимо переделывать на TN–C–S, в которой PEN проводник разделён на нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники. В данном случае к потребителю будут приходить уже три провода: «фаза», по отдельности «ноль» и «территория».

Но как же присоединить дом к заземляющему устройству по системе TN–C–S? Выполняется это очень легко. Для получения трёхжильную электрическую проводку с индивидуальным защитным проводником необходимо в РЩ осуществить следующие действия:

1. Поставьте в щитке железную шину (её можно выбрать в любом магазине электрических товаров). Потом соедините её медным проводом с корпусом РЩ. Это будет заземляющая шина РЕ.
2. Подсоединяем к шине РЕ совмещённый РЕN проводник, идущий от источника питания.
3. Потом делаем перемычку между заземляющей шиной и нулевым рабочим проводником N, шина которого обязана быть изолирована от распределительного щита.
4. В конце подсоединяем фазный провод на отдельную шину, которая еще не связана с корпусом РЩ.

Присоединить здание к контуру можно и еще одним вариантом – по системе ТТ. В данном случае не надо ничего делить. Фазный провод подсоединяется к изолированной шине, а совмещённый PEN проводник от источника питания садится на вторую отдельную шину и считается «нулём». Ну а корпус щита совмещается с заземляющим устройством. Аналогичным образом, при подсоединении контура по схеме ТТ, он электрически не связывается с PEN проводником. Единственным недостатком подобного присоединения считается потребность установки добавочных приспособлений для защиты, к примеру, УЗО.

Измерение сопротивления заземления

Измерение сопротивления растеканию заземлителя выполняется при помощи поверенного прибора Ф4103-М1

После того как провели монтажные работы и присоединения контура необходимо обязательно выверить, убережет ли он вас от удара электричеством. Для этого необходимо провести измерения сопротивления растекания тока и металлосвязи.

Как до этого говорилось, в согласии с ПУЭ 1.7.101 противодействие заземляющего устройства не зависимо от времени года не должно быть больше 2, 4, 8 Ом при линейных напряжениях 660, 380, и 220 В источника трёхфазного тока либо 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. Чтобы обмерить противодействие контура, необходим специализированный прибор Ф4103-М1. Стоит он затратно, благодаря этому приобретать его смысла нет. Намного легче позвать служащих из энергоуправления или электролаборатории, которые снимут обмеры и выдадут паспорт и протокол на заземляющее устройство. Если противодействие контура будет превосходить норму, то нужно будет заколачивать добавочные штыри.

Измерение сопротивления металлосвязи дает возможность определить наличие цепи между заземлительными и заземляющими компонентами. Такой параметр меряется микроомметром Ф4104-М1. В согласии с ПТЭЭП п. 28.5, переходное противодействие не должно быть более 0,05 Ом. Если противодействие металлосвязи будет выше нормы, то нужно будет выверить все болтовые и сварочные соединения компонентов контура.

Что же касается периодичности проверки состояния заземляющих устройств, то она устанавливается графиком планово-профилактических работ. Его говорит техничский начальник потребителя. В согласии с п. 2.7.9. ПТЭЭП, зрительный осмотр наружных частей заземлителей необходимо проводить не реже чем раз в полгода. А осмотр с выборочным вскрытием земли – раз в 12 лет.

Главное: Противодействие контура должно быть ниже нормы целый год, благодаря этому заземлитель лучше всего выверять при засухе или заморозках (когда удельное противодействие грунта возрастает).

Самые популярные погрешности при производстве работ

Погрешности, которые нельзя допустить при обустраивании контура защитного заземления в приватизированном доме:

•  Если вы подумали обратиться с просьбой о помощи к установщикам, то убедитесь в том, что они применяют только подходящие материалы. А дело все в том, что большинство организаций пытаются сэкономить на электродах и вкапывают в землю штыри с небольшой проводимостью, к примеру, ржавую арматуру. А это, как вы уже знаете, сильно ухудшает свойства защиты контура либо совсем создает его бесполезным.
• Устройство заземления на большом расстоянии от сооружения. Контур опасности не представляет для человека, благодаря этому его необходимо монтировать ближе к дому. И лучше всего, чтобы заземлитель располагался в самом влажном месте. Потому что вода нормализует проводимость, что приводит к более быстрому замыканию цепи и очень быстрому срабатыванию защитной аппаратуры.
• Сочетание контура заземления с молниезащитой. Если в вашем распределительном щите не установлено устройство УЗИП, которое размыкает цепь на случай прихода сверхзаряда, то большой ток от молниеприёмника может поломать электро оборудование или сам РЩ.

Контур защитного заземления – обязательная мера безопасности при эксплуатации электроприборов в приватизированном доме. Если вы пришли к выводу выполнять заземление без посторонней помощи, то делайте Все работы в согласии с вышеуказанными правилами и советами. При этом не забудьте о технике безопасности во время работы со сваркой и энергоустановками.

Ivan Totsky
Занимаюсь написанием публикаций 2 года.
Подробно