Монтаж заземления производится по нормам требований ПУЭ-глава 1.7 (Заземление и защитные меры электробезопасности), ПТЭЭП, технического циркуляра (О заземляющих электродах и заземляющих проводниках).
Следует знать, что С 2013г( ГОСТ Р 50571.5.54-2011) допускается применять только коррозионно — стойкий материал.
Монтаж заземлителей[установка контура] производится заводскими комплектующими из материалов, предназначенных для устройств заземления и молниезащиты, осуществляется измерение сопртивления заземления.
Заземлители устанавливаются в ряд или в виде какой-либо геометрической фигуры или по прямой линии, в зависимости от удобства монтажа и используемой площади.
В случаях, когда требуемое сопротивление заземления достигается единичным модульным глубинным заземлителем — существенно уменьшается объем земляных работ.
Глубинный заземлитель представляет собой заземлитель, который, как правило, устанавливается перпендикулярно поверхности земли с достаточным заглублением. Модульный глубинный заземлитель состоит из соединенных между собой стежней заземления. Соединение стержней — при помощи муфты(резьбовое), штыревое(запрессовываемое).
Когда по техническим или административным причинам невозможно произвести монтаж заземлителей (например для заземления нового медицинского оборудования, телекоммуникационного оборудования и т.п.) на прилегающей к зданию территории, работы по монтажу модульно-штыревых глубинных заземлителей могут осуществляться в подвальном помещении:
 |
 |
 |
Заземление в частном доме/на даче:
Работоспособность заземления обеспечивается:
— выполнением требований правил к сопротивлению заземляющего устройства электроустановки дома;
— выполнением требований к заземлителю и заземляющему проводнику з.у.;
— выполнением требований правил к электропроводке.
Заземление электроустановки загородного дома(на даче) выполняется:
1. Заземлитель имеет непосредственную связь с глухозаземлённой нейтралью источника питания — система TN;
2. Заземлитель независим от глухозаземлённой нейтрали источника питания — система ТТ.
Электроустановка — совокупность машин, аппаратов, линий, заземляющих и защитных устройств, а также вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для безопасного производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии.
|
Система TN.
|
Система TT.
|
1. Заземление электроустановки загородного дома выполняется, как правило, присоединением заземляющего устройства к нейтрали источника питания(повторное заземление). (ПУЭ 1.7.57. Электроустановки напряжением до 1 кВ жилых, общественных и промышленных зданий и наружных установок должны, как правило, получать питание от источника с глухозаземленной нейтралью с применением системы TN.)
Соединение заземляющего проводника с нетралью не следует производить в электрощите внутри дома: в противном случае, в щите будет находиться неконтролируемый проводник, связанный с глухозаземлённой нейтралью источника питания.
При выборе сечения заземляющего проводника следует учитывать аварийную ситуацию с нейтралью питающей линии(прогорание, обрыв и т.п.), чтобы возможные аварийные нагрузки не вызвали перегрев и разрушение проводника и мест соединения элементов заземляющего устройства.
Нулевой рабочий- N и нулевой защитный — PE проводники не допускается подключать под один контактный зажим.
Для электроустановки с типом системы заземления TN-C-S нейтраль питающей линии является совмещенным нулевым защитным- PE и нулевым рабочим — N проводником(PEN). В системе TN-C-S все открытые проводящие части эктроустановки дома имеют непосредственную связь с точкой заземления трансформаторной подстанции.
Каким должно быть сопротивление заземлителя?
По правилам — сопротивление заземляющего устройства электроустановки дома с учетом повторных заземлений(т.е. сопротивление заземляющего устройства, присоединённого к глухозаземлённой нейтрали источника питания) не должно превышать наибольшего допустимого значения.
Чтобы обеспечить защиту от обрыва(прогорания и т.п.) нулевого провода питающей линии — при монтаже заземлителя следует руководствоваться значением сопротивления, указанным для глухозаземлённой нейтрали источника питания.
Электроизмерительная лаборатория, при проверке сопротивления и выдаче протокола, применяет сезонные коэффициенты, которые изменяют наибольшее допустимое значение сопротивления заземляющего устройства в меньшую сторону.
Использование в качестве заземлителей так называемых «очагов заземления», «треугольников» и т.п., монтаж которых производился без замеров сопротивления измерительным прибором и не соблюдались требования к заземлителям и заземляющим проводникам — может привести к непредсказуемым последствиям. Тоже самое относится к проектам заземляющих устройств, особенно к расчётам, где значение удельного сопротивления грунта взято из таблиц, а не измерялось прибором с непосредственного места проведения работ.
2. Когда условия электробезопасности в системе заземления TN не могут быть обеспечены, заземление электроустановки дома выполняется заземлителем независимым от глухозаземленной нейтрали источника питания — система заземления ТТ. В системе ТТ трансформаторная подстанция имеет непосредственную связь токоведущих частей с землей. Все открытые проводящие части электроустановки дома имеют непосредственную связь с землей через электрически независимый от нейтрали трансформаторной подстанции заземлитель.
Для защиты при косвенном прикосновении в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания с применением УЗО. При этом должно быть соблюдено условие: RaIDn ≤ 50 В, где Ra — суммарное сопротивление заземлителя и заземляющего проводника; IDn — номинальный отключающий дифференциальный ток(мА). Применение системы заземления TT без УЗО — ЗАПРЕЩЕНО.
Как не зная основ электротехники, Правил устройства и эксплуатации электроустановок, можно сделать заземление в частном доме своими руками, а вместо защиты получить иллюзию: система заземления ТТ
Контур заземления без применения глубинного заземлителя, протяженность вертикальных заземлителей 2-3 метра:
Заземлители контура монтируются в ряд или в виде геометрической фигуры, в зависимости от используемой площади. Для уменьшения экранирования, расстояние между вертикальными заземлителями контура устанавливается равным длине заземлителя. Экранирование сказывается тем больше, чем ближе друг к другу расположены единичные заземлители: общее сопротивление уменьшается не пропорционально числу единичных заземлителей, соединенных параллельно, а несколько меньше.
После заглубления каждого вертикального заземлителя, производится поэтапный замер сопртивления измерительным прибором. Зная требуемое сопротивление — уже после замера первого, можно понять какое количество заземлителей будет в контуре. Единичных заземлителей монтируется такое количество при котором сопротивление заземляющего устройства не превышает наибольшего допустимого значения.
При одной и той же длине и площади поперечного сечения каждого заземлителя число вертикальных заземлителей в контуре заземления на отдельных строительных участках может иногда существенно отличаться из-за различного удельного сопротивления грунта.
Самый трудоемкий монтаж и наибольший расход материалов(соответственно и большая цена) — в местности с большим удельным сопротивлением грунта.
Материалы и размеры заземлителей и заземляющих проводников выбираются с учетом требований нормативных документов.
Соединения элементов заземляющих устройств, выполненных из материалов с антикоррозионным покрытием, выполняются с использованием специальных соединителей.
Соединения элементов заземляющих устройств, выполненных из черного металла, выполняются сваркой. Срок службы заземлителей контура, при одинаковых грунтовых условиях, выполненных из черного металла(труб, уголков и т.п.) меньше, чем у заземлителей с антикоррозионным покрытием.
Монтаж защитного заземления дома с использованием модульного вертикального заземлителя, состоящего из омедненных стержней , соединенных муфтами(глубинное заземление):Материалы устройства заземления объекта: вертикальный заземлитель(стержень) контура заземления – горячеоцинкованная сталь.
Горизонтальный заземлитель(полоса) контура заземления дома — горячеоцинкованная сталь.
Заземляющий проводник контура заземления — горячеоцинкованная сталь.
Заземляющая шина (уравнивания потенциалов) – никелированная латунь.
Монтаж глубинного заземлителя в доме(на даче), производится путем передачи ударных нагрузок от ручного электрического отбойного молотка на стержень через приемный наконечник, присоединяемый через муфту к верхнему стержню. Стержни оснащены резьбой с обоих концов и соединяются между собой муфтами. Длина муфты и длина стержня подобраны таким образом, чтобы стержни соприкасались друг с другом в центре муфты. В процессе монтажа производится поэтапный замер сопротивления заземлителя измерительным прибором.
Монтаж заземления при помощи глубинных заземлителей, позволяет достичь необходимого сопротивления при минимальном количестве вертикальных заземлителей(иногда одним вертикальным заземлителем), позволяет уменьшить горизонтальную составляющую заземляющего устройства, соответственно уменьшить объем земляных работ.
Большая глубина погружения заземлителей в грунт делает заземляющее устройство независимым от атмосферных условий, которые могут увеличивать удельное сопротивление почвы, соответственно сопротивление заземления.
Монтаж заземлителей :Для обеспечения требуемого сопротивления заземления, при качественном монтаже(без проливки водой) — протяженность модульного вертикального глубинного заземлителя, данного объекта, составила 15метров(10 стержней по 1,5м).
При одинаковых требованиях по сопротивлению протяженность и конфигурация заземлителя на разных объектах может существенно отличаться из-за различного удельного сопротивления грунта — чем больше удельное сопротивление, тем больше протяженность заземлителя. Качество заземления определяется электрическим сопротивлением цепи заземления, которое нормируется и должно соответствовать требованиям.
| Монтаж кольцевого заземлителя на даче, в загородном доме: горизонтальный заземлитель (полоса), проложен вдоль периметра здания на расстоянии 1м от фундамента, глубина заложения 0,7м. Материалы — оцинкованная сталь, нержавеющая сталь. |
|
| Монтаж многоэлектродного заземлителя на даче(в доме): горизонтальный заземлитель( полоса) соединен с несколькими вертикальными заземлителями, глубина заложения полосы 0,7м. Материалы — оцинкованная сталь, нержавеющая сталь, омедненная сталь, медь. |
|
| Монтаж единичного глубинного заземлителя(модульная система): вертикальный заземлитель состоит из стержней заземления соединенных муфтами. Материал стержня — оцинкованная или омедненная сталь. Глубина монтажа до 20 метров. |
Приведенные ниже схемы являются иллюстрацией и не могут без учёта реальных требований использоваться при монтаже. Окончательная конфигурация, количество, протяжённость заземлителей в контуре, определяются после замера измерительным прибором сопртивления заземляющего устройства. Сопртивление заземляющего устройства должно соответствовать допустимому значению.
Единичный заглубленный (глубинный заземлитель) заземления объекта, дома, на даче. |
Многоэлектродный заземлитель. |
Контур заземления дома — |
Контур заземления |
Заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.
Защитное заземление — Заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности.
Заземляющее устройство — Совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземляющее устройство со временем подвергается воздействию коррозии, которая разрушает заземлители. В процессе эксплуатации осуществляется контроль состояния заземляющего устройства. Сроки проверок определены Правилами эксплуатации. Элемент контура заземления должен быть заменён, при разрушении более 50 процентов его сечения.
Заземлитель — Проводник (электрод) или совокупность электрически соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей или ее эквивалентом.
Искусственный заземлитель — заземлитель, специально выполняемый для целей заземления.
Заземляющий проводник — Проводник, соединяющий заземляемые части с заземлителем.
Уравнивание потенциалов — электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов.
Главная заземляющая шина — шина, являющаяся частью заземляющего устройства электроустановки до 1 кВ и предназначенная для присоединения нескольких проводников с целью заземления и уравнивания потенциалов.
| Единичный глубинный заземлитель — Земля имеет многослойное строение. Во многих случаях удельное сопротивление нижних слоев ниже сопротивления верхнего слоя, поэтому целесообразно использование единичных заглубленных (от 5 до 10 м ) и глубинных (свыше 10 м) заземлителей, что приводит к существенной экономии средств, труда и материалов — оптимальное техническое решение, если позволяют грунтовые условия, использовать готовый комплект заземления для монтажа заземления на даче, в загородном частном доме, для газопровода/газового котла и других объектов. ВИДЕО: Монтаж единичного модульного глубинного заземлителя из омеднённых запрессовываемых, в местах соединения, стержней диаметром 17.2 мм. Работы производятся с применением электроинстумента и поэтапным измерением сопротивления заземлителя через каждые 1.5 метра. |
| Какой протяженностью должен обладать глубинный заземлитель, например, когда требуется заземление газового котла в частном загородном доме(на даче) или для З.У. с другими требованиями к сопротивлению? Ответ на вопрос, для каждого объекта, дадут только контрольные измерения сопротивления прибором во время монтажа. |
Многоэлектродный заземлитель — В грунтах с большим удельным сопротивлением один заземлитель ( стержень, полоса и т. п.) имеет большое сопротивление и для получения требуемой величины сопротивления приходиться устраивать контур заземления из нескольких единичных заземлителей, включенных параллельно. Заземляющее устройство при этом называется многоэлектродным.
При параллельном соединении единичных заземлителей необходимо принимать во внимание эффект взаимного экранирования заземлителей, который заключается в том, что общее сопротивление заземления уменьшается не пропорционально числу заземлителей, соединенных параллельно, а несколько меньше. Экранирование сказывается тем больше, чем ближе друг к другу будут расположены единичные заземлители.
Кольцевой заземлитель — Для кольцевых заземлителей решающее значение приобретает глубина заложения полосы. При соответствующей глубине заложения одна короткая полоса по своей проводимости может оказаться эквивалентной полосе большей длины. Подходит для монтажа систем молниезащиты и заземления загородного дома/ на даче, газового котла.
При одной и той же длине и площади поперечного сечения провода, полосы сопротивление замкнутого контура заземления всегда больше, чем сопротивление контура заземления, проложенного по прямой линии.
Глухозаземленная нейтраль — нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная непосредственно к заземляющему устройству.
Защита при косвенном прикосновении — защита от поражения электрическим током при прикосновении к открытым проводящим частям, оказавшимся под напряжением при повреждении изоляции.
Электроустановка — совокупность машин, аппаратов, линий, заземляющих и защитных устройств, а также вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для безопасного производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии. Электроустановки по условиям электробезопасности разделяются на электроустановки до 1 кВ и электроустановки выше 1 кВ (по действующему значению напряжения).
При выполнении автоматического отключения питания в электроустановках напряжением до 1 кВ все открытые проводящие части должны быть присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания, если применена система TN, и заземлены, если применены системы IT или ТТ. Электроустановки напряжением до 1 кВ жилых, общественных и промышленных зданий и наружных установок должны, как правило, получать питание от источника с глухозаземленной нейтралью с применением системы TN.
[1.7.59] Питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединенного к нейтрали (система ТТ), допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены. Для защиты при косвенном прикосновении в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания с обязательным применением УЗО. При этом должно быть соблюдено условие:
RaIa ≤ 50 B,
где Ia — ток срабатывания защитного устройства;
Ra — суммарное спротивление заземлителя и заземляющего проводника, при применении УЗО для защиты нескольких электроприемников — заземляющего проводника наиболее удаленного электроприемника.
[1.7.60] При применении защитного автоматического отключения питания должна быть выполнена основная система уравнивания потенциалов в соответствии с 1.7.82.
[1.7.82] Основная система уравнивания потенциалов в электроустановках до 1 кВ должна соединять между собой следующие проводящие части:
1) нулевой защитный РЕ- или РЕN-проводник питающей линии в системе TN;
2) заземляющий проводник, присоединенный к заземляющему устройству электроустановки, в системах IT и ТТ;
3) заземляющий проводник, присоединенный к заземлителю повторного заземления на вводе в здание (если есть заземлитель);
4) металлические трубы коммуникаций, входящих в здание: горячего и холодного водоснабжения, канализации, отопления, газоснабжения и т.п.
Если трубопровод газоснабжения имеет изолирующую вставку на вводе в здание, к основной системе уравнивания потенциалов присоединяется только та часть трубопровода, которая находится относительно изолирующей вставки со стороны здания;
5) металлические части каркаса здания;
6) металлические части централизованных систем вентиляции и кондиционирования. При наличии децентрализованных систем вентиляции и кондиционирования металлические воздуховоды следует присоединять к шине РЕ щитов питания вентиляторов и кондиционер
7) заземляющее устройство системы молниезащиты 2-й и 3-й категорий;
8) заземляющий проводник функционального (рабочего) заземления, если такое имеется и отсутствуют ограничения на присоединение сети рабочего заземления к заземляющему устройству защитного заземления;
9) металлические оболочки телекоммуникационных кабелей.
Проводящие части, входящие в здание извне, должны быть соединены как можно ближе к точке их ввода в здание.
Для соединения с основной системой уравнивания потенциалов все указанные части должны быть присоединены к главной заземляющей шине при помощи проводников системы уравнивания потенциалов.
1.7.61. При применении системы TN рекомендуется выполнять повторное заземление РЕ и РEN-проводников на вводе в электроустановки зданий, а также в других доступных местах. Для повторного заземления в первую очередь следует использовать естественные заземлители. Сопротивление заземлителя повторного заземления не нормируется(для КЛ).
[1.7.101] Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора или выводы источника однофазного тока, в любое время года 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. Это сопротивление должно быть обеспечено с учетом использования естественных заземлителей, а также заземлителей повторных заземлений PEN- или PE-проводника ВЛ напряжением до 1 кВ при количестве отходящих линий не менее двух. Внутри больших и многоэтажных зданий аналогичную функцию выполняет уравнивание потенциалов посредством присоединения нулевого защитного проводника к главной заземляющей шине.
Повторное заземление электроустановок напряжением до 1 кВ, получающих питание по воздушным линиям, должно выполняться в соответствии с 1.7.102-1.7.103.
1.7.102. На концах ВЛ или ответвлений от них длиной более 200 м, а также на вводах ВЛ к электроустановкам, в которых в качестве защитной меры при косвенном прикосновении применено автоматическое отключение питания, должны быть выполнены повторные заземления PEN-проводника.
1.7.103. Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN-проводника каждой ВЛ 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 или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях.
При удельном сопротивлении земли r > 100 Ом м допускается увеличивать указанные нормы в 0,01r раз, но не более десятикратного.
Монтаж заземляющих шин, автоматических выключателей, узо, заземление оборудования(котел, водонагреватель, стабилизатор и т.п.) в загородном доме, на даче:
Заземляющие устройства электроустановок напряжением до 1 кВ в сетях с глухозаземленной нейтралью Заземлители. Заземляющие проводники. Главная заземляющая шина. Защитные проводники (pe-проводники). Совмещенные нулевые защитные и нулевые рабочие проводники (pen -проводники). Система TN-C, TN-C-S. Заземление — система TN-S. Применение УЗО в системах заземления: TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT.
Для обеспечения требуемого сопротивления заземления, при качественном монтаже(без проливки водой) — протяженность модульного вертикального глубинного заземлителя, данного объекта, составила 15метров(10 стержней по 1,5м).
При одинаковых требованиях по сопротивлению протяженность и конфигурация заземлителя на разных объектах может существенно отличаться из-за различного удельного сопротивления грунта — чем больше удельное сопротивление, тем больше протяженность заземлителя. Качество заземления определяется электрическим сопротивлением цепи заземления, которое нормируется и должно соответствовать требованиям.