Контур заземления

Что такое контур заземления

Контур заземления – это группа электродов, забитых в землю и называемых вертикальными заземлителями. Между собой они связаны горизонтальным заземлителем при помощи сварки. Горизонтальный заземлитель выводится на стену здания или идет напрямую во вводное распределительное устройство.

Для изготовления вертикальных заземлителей используются стальные уголки или трубы, а горизонтальных – стальная полоса или круглый профиль. Их нельзя окрашивать, иначе электрический контакт с грунтом будет слабым, и контур потеряет эффективность.

Метеорит72 - лучший интернет магазин светодиодного освещения! Товары высочайшего качества, безупречный сервис, широчайший ассортимент, отличные цены, гарантия. Посмотреть продукцию >>>

Если здание имеет в составе конструкции, заглубленные в землю, то они тоже могут выполнять функции контура заземления. Они называются естественными заземлителями.

Электричество и меры безопасности при его использовании

 Офисные Светильники

При использовании электричества существует вероятность возникновения опасных ситуаций. Чтобы этого избежать существуют разные средства. Самым главным и надежным средством является устройство, которое носит название — защитное отключение электричества. Еще одним из защитных устройств, которое помогает избежать опасных ситуаций — это создание контура заземления и подключения к нему всего электрооборудования, которое есть в доме. Для электроснабжения частного дома создается точка. Она указывается в разрешающих технических условиях и станавливается электропоставляющей организацией. К каждой точки подключения (к аспределительному щиту) подходят четыре проводника, три — это фазы (L1,L2, L3), а проводник четвертый, создан специально на подстанции, — заземляющий (N). Его еще называют «землей», хотя правильное название звучит как — «нейтраль». На нем нет напряжения, и он служит парой для фазного провода. Следует учесть, что количество проводов и жил в кабеле зависит от технических характеристик, которые владелец дома указал при подключении. Заявленное напряжение может быть двух видов — 220В или 380В.

  • При заявке в 220В к дому подводятся два кабели или две жилы.
  • Если нужно 380В, то тогда подается четыре жилы в кабеле или четыре провода.

Чтобы подключить освещение достаточно только одной фазы и одной нейтрали. По новым правилам (ПУЭ) к каждому электроприбору, который рассчитан на 220В, должны подходить три провода (кабель, шнур):

  • фазный провод под напряжением (L);
  • нулевой провод (N);
  • защитный нулевой провод (РЕ) его другое название — «защитное зануление».

В независимости от системы проводки, которая проходит в доме (она может быть трехпроводная и пятипроводная) начиная от распределительного щитка, по дому прокладываются всего три группы проводов:

  • осветительная — два провода — фаза и нулевой (L и N), 1,5 мм.кв — сечение.
  • розеточная — три провода (L, N, РЕ) сечение проводов не меньше 2,5 мм.кв.

Электрооборудование (силовое) — три кабеля (L, N, РЕ), сечение рассчитывается относительно мощности оборудования. Но не следует забывать, что защитный (РЕ) и нулевой (N) проводники не могут быть больше фазного проводника, сечение их должно быть меньше или хотя бы равно проводу L. Но при всем этом «нейтраль» и защитный проводник не могут быть подключены в щитке под одним контактным зажимом. При правильном проектировании, силовой щиток выглядит следующим образом: в нем имеет два фазных провода, одна «земля» и шина заземления (РЕ). К шине подключается контур заземления.

Согласно международным стандартам и фазный провод и «нейтраль» принято считать силовыми проводами. Это значит, что подлежат обязательному соблюдению некоторые требования: Необходимо изолировать все провода от корпуса в конструкции прибора.

В общей схеме «нейтраль» и фаза — силовые проводники, а это значит, что нельзя использовать нулевой провод вместо защитного провода РЕ. Это вызвано тем, что иногда на «нейтрали» возникает «напряжение смещения». Это явление возникает и в исправной системе. Иногда оно может быть в 50В, что автоматически превращает его из защитного провода в опасный!

В чём заключается суть монтажа заземления частного дома

Электромонтажные работы загородного частного дома включают в себя, как монтаж электропроводки, так и монтаж/установку заземления.
Идеальный вариант, когда монтаж выполнен одними специалистами и нет разграничения ответственности, как по качеству электропроводки, так и по качеству заземления, которое, как и электропроводка должно соответствовать требованиям ПУЭ.
Место установки и требования к з.у. напрямую зависят от типа питающей электросети(воздушная или кабельная), а так же от выбора типа системы заземления, которая будет смонтирована.
Главный показатель, определяющий способность заземляющего устройства выполнять свои функции — сопротивление растеканию тока.
Максимально допустимые значения сопротивлений для з.у. прописаны в правилах(см. внизу таблицу приемо-сдаточных испытаний) и они не должны быть превышены.
При установке в частном доме газового котла, потребуется заземлитель с сопротивлением 10 ом.

 Светодиодная лента  Офисные Светильники

Если позволяют возможности — оптимально установить сопротивление контура заземления электроустановки(для системы TN) частного дома/на даче такое же, как у источника питания, чтобы предотвратить негативные последствия возможных аварий в питающей электросети.

При наличии защиты дома от молний, следует руководствовться дополнительными требованиями к заземлителям, которые указаны в Инструкции по молниезащите, которая регламентирует минимальное допустимое количество и длину верткальных и горизонтальных электродов.

Фото:
Объединенный многоэлектродный кольцевой контур заземления для электроустановки и молниезащиты загородного дома.
Заземлитель молниезащиты должен быть объединен с заземлителем электроустановки дома(

молниезащита III категории РД 34.21.122-87)

Повторное заземление.

На ВЛ до 1 кВ с глухим заземлением нейтрали металлическая связь с нейтралью трансформатора осуществляется нулевым проводом, положенным на тех же опорах BЛ, что и фазные. Подсоединением к нулевому проводу осуществляется и заземление железобетонных и металлических опор на таких ВЛ.
Для повышения надежности цепи заземления на случай обрыва нулевого провода требуется устройство повторных заземлений нулевого провода на концах ВЛ длиной более 200 м, а также на вводах в здания, электроустановки которых подлежат занулению. Общее сопротивление повторных заземлений должно быть не более 10 Ом при напряжении 380 В, а каждого из повторных заземлителей — не более 30 Ом. При этом используют естественные заземлители, например подземные части опор, а также заземляющие устройства от грозовых перенапряжений.
Для защиты людей, находящихся в зданиях, от грозовых перенапряжений в населенных пунктах с одно-двухэтажной застройкой на ВЛ до 1 кВ, не экранированных высокими зданиями, сооружениями и высокими деревьями, выполняют повторные заземляющие устройства сопротивлением не более 30 Ом по трассе ВЛ с расстоянием, не превышающим 200 м, для районов с числом грозовых часов в году до 40 и 100 м, если число этих часов более 40.

Кроме того, такие заземляющие устройства выполняют на опорах с ответвлениями к вводам в помещения, в которых может быть сосредоточено большое количество людей (школы, ясли, больницы) или которые представляют собой большую хозяйственную ценность (животноводческие помещения, склады, мастерские), а также на конечных опорах линий, имеющих ответвления к вводам.

Расчет

Для расчета заземления существует два способа. Мы сначала рассмотрим тот, в котором не требуется работать с формулами и цифрами. Однако учтите, что он подходит только для тех, кто планирует своими руками изготавливать контур заземления.

Итак, для примера, мы варим треугольный контур из стальных стержней (гладкая арматура) длиной в 3 метра. Забиваем их в землю на расстоянии 1,5-2 метра друг от друга и соединяем металлическими полосками. После этого берем омметр или мультиметр и замеряем сопротивление. Согласно правилам электротехнических установок (ПУЭ) заземляющий контур должен иметь сопротивление в пределах 4-10 Ом, при этом – чем меньше, тем лучше. Если сопротивление собранной схемы не соответствует этим требованиям, необходимо забить дополнительные электроды и соединить их с уже готовыми.

Такой способ послемонтажного расчета позволяет довольно часто обойтись без предварительных замеров и вычислений. Металлический треугольник с размерами, описанными в примере, достаточно часто будет «попадать» сопротивлением в допустимые рамки. Даже если это значение будет выше 4 Ом (но, конечно, ниже 10 Ом), схема будет удовлетворять требованиям к заземлению на даче, в бане или небольшом загородном доме.

Как может быть устроено заземление в частном доме

Основная задача заземления в доме – отвести от человека опасный потенциал, который может возникнуть на корпусе прибора при неисправной изоляции (пробое) в землю. Это значит, что любые потенциально опасные для человека электрические приборы – телевизор, электродрель, стиральная машина, дизельный котел, компьютер, миксер, микроволновая печь – должны быть заземлены.

Для этого в каждой розетке предусмотрен третий контакт, к которому через вилку подключается заземление корпуса электроприбора. И при нештатной ситуации, когда происходит пробой на корпус, человек будет защищен. Но только в том случае, если этот третий контакт в розетке соединен с заземлением, которое правильно организовано.

У каждой розетки в доме должен быть заземляющий контакт.

Чтобы заземление в частном доме работало, оно должно иметь хороший контакт с грунтом. Для этой цели в грунт закапывается заземляющий контур – металлическая конструкция с площадью токопроводящих поверхностей, согласно нормативам.

Какой сделать контур заземления? Ответ прост – достаточный. Что это значит на практике? Опишу собственную ситуацию. Три фазы, 380 вольт. Разводка по дому сделана в три хвоста по 220 вольт на каждый этаж и в подвал.

Контур представляет собой три металлических уголка с полкой 50 мм и длиной по 2 метра каждый. Уголки закопаны на глубину в 70 см. То есть, нижняя часть уголком находится на глубине 270 см. Между собой уголки соединены в замкнутый контур – треугольник со сторонами по 2 метра. Соединение осуществлено металлической полосой 40х3 мм. Все соединений хорошо проварены сваркой.

Так выглядит замкнутый контур заземления сверху — простая схема.

Если смотреть со стороны, то весь контур заземления похож на трехногую табуретку с двухметровыми ножками, закопанную в землю и без сиденья. От контура все той же полосой 40х3 мм сделана токопроводящая шина до дома, где на стене на уровне цоколя к ней приварен болт на 12.

Вот так выглядит замкнутый контур со стороны — «трехногая табуретка» в земле без сиденья.

Проводом вести шину до дома нельзя – провод быстро сгниет в земле, и соединение заземления в доме с контуром будет нарушено, а значит, не будет работать.

К этому болту шайбой и гайкой прикручен провод на 10 квадратов, который идет до щитка, на клеммную колодку, к которой сходятся провода от заземляющих контактов розеток со всего дома.

Конструкция контура

Процесс сборки и присоединения заземляющего контура проводится абсолютно одинаков, вне зависимости от того, используется трехфазная сеть с напряжением 380 В, или однофазная – на 220 В. Чаще всего контур заземления конструируют путем закапывания в землю нескольких электродов, соединенных между собой (схема их соединения и называется контуром). Обычно монтируется «квадрат» или «треугольник», но есть и другие варианты. Иногда незамкнутый контур, получаемый в результате последовательного соединения электродов. Выбор того или иного способа зависит от размера здания, территории, и удобства расположения – иногда даже прибегают к созданию прямоугольного контура по периметру защищаемого здания. После соединения (чаще всего – сварки) заземляющих электродов между собой их подключают с помощью специального кабеля к распределительному электрическому щитку.

Контур нельзя располагать произвольно – чтобы правильно его установить, необходимо соблюдать определенные правила и требования. Так, например, запрещено закапывать контур слишком далеко или близко к дому – он должен залегать на расстоянии не меньше 1-2 метров от здания и не дальше 10 метров.

Большое значение имеет и глубина залегания электродов, которая варьируется в зависимости от характера и структуры грунта, отдаленности грунтовых вод. Точно известно, что контур можно закладывать на глубине ниже уровня промерзания земли – то есть, не меньше 80 см (на большей части России). В зависимости от насыщенности грунта водой, регулируется дальнейшее углубление – если она залегает высоко, то и электроды необходимо прокладывать выше к поверхности, а если же воды нет и земля малонасыщенная, контур будет необходимо забивать как можно глубже (или выполнить заземление другим способом).

Заземление рабочее и защитное устройство

Защитное устройство спасает человека от удара электричеством, а включенные в сеть бытовые приборы от поломки при пробое напряжения на корпус. Рабочее заземляющее устройство организовывает защиту
и нормальное функционирование электрических приборов. Рабочее заземление постоянного действия применяется только для промысленного электрического оборудования, а бытовые приборы заземляются через ноль розетки. Но некоторые бытовые агрегаты следует наглухо защитить заземлением:

  1. стиральная машина
    с большой собственной электроемкостью, работающая во влажных условиях, пробивает на корпус и «щиплет» руку;
  2. на микроволновых печах
    сзади стоит специальная клемма для дополнительного заземления, так как в ней установлен источник сверхвысоких частот. Если в розетке недостаточный контакт, то прибор может выдавать неучтенные волны на опасном для здоровья уровне;
  3. варочные поверхности
    электрической духовки и индукционной печи, в которых внутренняя проводка работает при критических состояниях и ток иногда пробивает на корпус;
  4. настольный компьютер
    стационарного вида утечку электричества дает большую. Корпусные плавающие потенциалы приводят к замедлению работы и снижению производительности, и заземление крепят за любой подходящий винт на задней панели.

В некоторых случаях нельзя рассчитывать только на одно заземление, так как грунт не относится к линейным проводникам электричества. Его сопротивление определяется рабочим напряжением и площади контакта с элементом контура. Если разнести два контура на расстояние друг от друга на 1,2– 1,5 метра
, то площадь соприкосновения эффективно увеличивается в сто раз. Нельзя увеличивать расстояние разноса больше указанного размера, это повлечет разрыв потенциального поля, и площадь сразу сокращается.

Нельзя заземляющие проводники выводить в наружное пространство и подключать их к неподготовленным площадкам контакта. Любой металл обладает своим потенциалом и при влажных наружных условиях начинается коррозия и разрушение. Наличие смазки на контакте помогает только в сухих условиях
. Если коррозия пойдет под оболочку проводника, то в критической ситуации проводник моментально отгорит и контур не защитит человека от поражения.

Если электрические установки подключать в последовательном порядке и подсоединять не один заземляющий проводник на шину, а несколько, то авария на одном приборе потянет за собой и остальные. Они не смогут работать производительно, так как будут несовместимы в электромагнитном плане.

Для устройства контура идеально подходят влажные глины, суглинки и торфяные грунты. Практически невозможно установить защитную конструкцию в каменистой земле и скальных породах.

Монтаж искусственных заземляющих устройств.

Монтаж заземлителей. До начала электромонтажных работ строительная организация должна закончить работы по устройству планировки, траншеи или котлована.
В качестве искусственных заземлителей применяются:
углубленные заземлители — полосы или круглая сталь, укладываемые горизонтально на дно котлована или траншеи в виде протяженных элементов;

  • вертикальные заземлители — стальные ввинчиваемые стержни диаметром 12—16 мм, угловая сталь с толщиной стенки не менее 4 мм или стальные трубы (некондиционные с толщиной стенки не менее 3,5 мм). Длина ввинчиваемых электродов, как правило, 4,5 — 5 м. забиваемых уголков и труб 2,5 — 3 м. Верхний конец вертикального электрода должен быть на расстоянии 0,6 — 0,7 м от поверхности земли. Расстояние от одного электрода до другого должно быть не менее его длины;
  • горизонтальные заземлители — стальные полосы толщиной не менее 4 мм или круглая сталь диаметром не менее 10 мм. Эти заземлители применяются для связи вертикальных заземлителей и как самостоятельные заземлители. Горизонтальные заземлители из полосовой стали прокладываются по дну траншеи на глубине 700—800 мм на ребро.

Конструктивные узлы и транспортабельные части заземлителей изготовляются в МЭЗ.
Электроды и заземляющие проводники не должны иметь окраски, должны быть очищены от ржавчины, следов масла и т. д. Если грунты агрессивные, то применяют оцинкованные электроды. Погружение электродов в грунт осуществляют с помощью специальных приспособлений.
Соединение частей заземлителя между собой, а также соединение заземлителей с заземляющими проводниками следует выполнять — сваркой. При наличии источников электроэнергии соединения выполняют электросваркой. Сварные швы, расположенные в земле, необходимо покрывать битумным лаком для защиты от коррозии. При работе на отдаленных объектах и линиях электропередачи рекомендуется соединение частей заземлителей с заземляющими проводниками выполнять термитной сваркой.

Рис.4.2.1. Типы соединения стальных полос и стержней, выполненных термитной сваркой: а) соединение стержней встык; б) соединение полное встык, в) соединение полос внахлестку; г) соединение стержней внахлест;д) соединение арматурной стали; в)соединение тросов

Рис.4.2.2. Ответвление стальных заземляющих проводников, выполненное термитной сваркой:а) ответвление стержня от стержня;  б) ответвление полосы от полосы; в) ответвление стержня от полосы

Сварка стальных полос и стержней заземления. Термитно-тигельная сварка применяется для соединения стальных полос шириной 25, 30 и 40 мм при толщине 4-5 мм и стержней диаметром 12, 14 и 16 мм в контурах заземлений, для присоединения контуров к заземлителям, опорам линий электропередачи и другим стальным конструкциям. Типы соединений и ответвлений полос и стержней, выполненных с помощью термитной сварки, показаны на рис. 4.2.1, 4.2.2. Для выполнения соединений стальных полос и стержней заземления термитной сваркой необходимы приспособления и инструменты. Термитно-тигельную сварку стальных полос и стержней выполняют в песчано-смоляных тигель-формах одноразового применения, изготовляемых в мастерских заготовительных участков организаций. Тигель-формы изготовляются из смеси кварцевого песка с 6% термореактивной смолы — пульвербакелита. Верхняя часть полости формы служит тиглем, в котором происходит термитная реакция с выделением стали; нижняя часть представляет собой камеру, в которой происходит сварка (расплавление свариваемых полос или стержней и формирование сварного соединения). Для закрепления стальных полос и стержней на период сварки применяется приспособление, представляющее собой скобу с прикрепленными к ней струбцинами. Отодвигающийся поддон предназначен для песка, которым рекомендуется обсыпать, тигель-форму в нижней части для уплотнения. В ряде случаев, когда скоба не может быть использована по условиям размещения контура заземления (ограниченность пространства), применяются раздельные струбцины.

Оцинкованная

Для продления срока службы и защиты от воздействия окружающей среды на сталь наносится цинковое покрытие по ГОСТ 9.307-89 «Покрытия цинковые горячие». Стальную полосу предварительно обрабатывают и погружают в емкость с расплавом цинка. Толщина покрытия составляет 40-200 мкм. Чем толще слой, тем больше он способствует увеличению прочности изделия. Усиление покрытия осуществляется повторным погружением полосы в цинковый расплав.

Оцинковка является на данный момент наиболее эффективным и дешевым способом защиты. Нанесение покрытия увеличивает стоимость проката, но срок его службы при этом вырастает. Свойства цинка сохраняются и при небольших повреждениях поверхности. Оцинкованная полоса устойчива к коррозии, упруга, не трескается и имеет аккуратный внешний вид. Она производится из углеродистых и низколегированных марок стали методом продольной резки стального листа и поставляется в виде бухт весом 50-60 кг или хлыстов длиной 5-6 м.

Согласно ПУЭ минимальное сечение заземляющего проводника для установок с напряжением менее 1 кВ равняется 75 мм2. Полоса 4х20 мм является наиболее экономичным решением, которое удовлетворяет этим требованиям. Чаще для изготовления заземляющего контура используется оцинкованная полоса сечением 4х40 мм, 5х40 мм, 5х50 мм. Эти изделия обеспечивают выполнение норм и удобны для монтажа заземления. Один метр полосы 4х40 мм согласно стандарту весит около 1,3 кг. Масса погонного метра также регламентируется ГОСТ 103-2006 и применяется для расчета необходимого количества ленты.

Заземляющее устройство в коттедже

Заземляющее устройство в коттедже выполняют множеством способов. Одним из главных недостатков многих заземляющих устройств является нестабильность свойств заземления во времени. Помимо сезонных изменений свойств заземления, постоянно происходит коррозия проводников заземления.

Заземления на глубину ниже уровня грунтовых вод и, естественно, глубже глубины промерзания для данной местности. Наиболее распространённый метод решения этой проблемы — забивание металлических стержней длиной примерно 2…3 м в грунт, часто из специальной траншеи глубиной 0.3…0.8 м. Верхние концы стержней соединяются в контур размером не более 16×16 м металлической полосой с помощью сварки и закапываются. Естественно, наружу делаются выводы из той же полосы. А с коррозией проводников борются, выполняя эти проводники из нержавеющей стали.

Очень удобно и экономично делать контур заземления на этапе строительства фундамента или дренажной системы, естественно учитывая все сказанное выше относительно размеров и глубин. Как правило, контур удобно размещать немного глубже расположения нижних частей фундамента или труб дренажной системы и закладывать его в канавку (шириной с лопату и примерно 0.3 м глубиной) , вырытую по периметру дна котлована или вдоль дна траншеи дренажной системы. Для снижения сопротивления заземления канавку рекомендуется засыпать щебнем, предварительно заложив на дно металлический проводник. Забивание металлических стержней в дно канавки и приваривание их к контуру тоже не возбраняется, но при достаточной глубине заложения контура число стержней может быть небольшим. Не забудьте, что контур заземления должен быть замкнутым и охватывать большую площадь. Желательно, чтобы в плане контур приближался к квадрату. Идеальным материалом для проводников заземляющего устройства является нержавеющая сталь. Это потому, что заземляющее устройство из нержавеющей стали, в отличие от других материалов, практически не меняет своих свойств со временем.

Все соединения надо выполнять сваркой или нержавеющей клёпкой. Сечение проводника из нержавеющей или оцинкованной стали для заземляющего устройства не должно быть менее 75 мм.

В продаже есть специальные стержни и шины из нержавеющей или оцинкованной стали размером 30×3.5 мм.

Вместо стержней можно использовать нержавеющие трубы с подходящим сечением по металлу. Часто для шин используется нержавеющая проволока диаметром 6 мм, ложенная втрое или вчетверо и проваренная через каждый метр, или нержавеющая полоса не меньшего сечения (можно про- сто нарубить на металлобазе лист нержавейки олщиной 3.5…4 мм на полосы шириной 30 мм, которые потом свариваются торцами). Иногда горизонтальные части контура выполняют из протяжённых кусков нержавеющего металлолома, сваренных друг с другом, и т. п. Не забудьте вывести от контура вертикальные отводы такого же сечения в нужных местах для подключения к главной заземляющей шине (ГЗШ) и системе молние-защиты.

На рисунке показано в разрезе исполнение контура заземления в котловане для фундамента.

Если расщепление совмещённого нулевого провода будет производиться на опоре, то от контура заземления до опоры необходимо протянуть линию повторного заземления. Линия повторного заземления выполняется из того же материала и того же сечения, что и сам контур. Эта линия прокладывается прямо в земле (рекомендуемая глубина 1 м, но не менее 0.3 м) и со стороны коттеджа подключается к контуру заземления в уличном шкафу на ГЗШ.

(Так как заземляющее устройство используется и для системы молниезащиты, необходимо избегать прокладки трассы этой линии под пешеходными дорожками и места-ми, где могут часто находиться люди!)

С противоположного конца линия повторного заземления выходит прямо на опору и поднимается по ней до места подключения к нулевому проводу. Все соединения на линии выполняются сваркой или нержавеющей клёпкой. Крепить линию заземления к опоре можно хомутами или скобами из нержавеющей ленты или проволоки.

Монтаж на линии и опоре нельзя выполнять самостоятельно. Его можно делать только по проекту, и работу должна выполнять только местная обслуживающая организация ВЛ.

Монтаж заземляющих и нулевых защитных проводников.

Заземляющие проводники прокладывают горизонтально и вертикально или параллельно наклонным конструкциям зданий.
В сухих помещениях заземляющие проводники укладывают непосредственно по бетонным и кирпичным основаниям с креплением полос дюбель-гвоздями (рис. 3.3, а), а в сырых, особо сырых помещениях и помещениях с едкими парами — на подкладках (рис. 3.3, б) или опорах (держателях) на расстоянии не менее 10 мм от основания (рис. 3.3, в, г).
Проводники крепят на расстояниях 600—1000 мм на прямых участках, 100 мм на поворотах от вершин углов, 100 мм от мест ответвлений, 400—600 мм от уровня пола помещений и не менее 50 мм от нижней поверхности съемных перекрытий каналов. Соединение заземляющих проводников и присоединение их к металлическим конструкциям зданий выполняют сваркой внахлестку, за исключением разъемных мест, предназначенных для измерений. При соединениях проводников длину нахлестки для сварки принимают равной ширине полосы при прямоугольном сечении и шести диаметрам — при круглом сечении.
Заземляющие проводники к корпусам машин и аппаратов присоединяют под заземляющий болт на их корпусах. Если машины установлены на салазках, их заземляют присоединением салазок к заземляющему проводнику. Открыто проложенные заземляющие и нулевые защитные проводники имеют отличительную окраску — по зеленому фону прокрашивают желтую полосу вдоль проводника.

Виды крепления заземляющих проводников:
а — к стене; б — на подкладках; в, г — на держателях для полосовой и круглой стали; У — дюбель; 2 — полоса; 3 — подкладка; 4 — держатель; 5 — круглая сталь
Места, предназначенные для подсоединения инвентарных переносных заземлителей, не окрашивают.

Технология монтажа устройств молниезащиты зданий и сооружений.
Устройства молниезащиты (молниеотводы) состоят из молние- приемников, непосредственно воспринимающих на себя удар молнии, токоотводов и заземлителей. Для монтажа молниеприемников стержни из круглой, полосовой, угловой, трубчатой стали сечением не менее 100 мм2, длиной не менее 200 мм устанавливают вертикально, укрепляя их на опоре или непосредственно на самом защищаемом здании или сооружении;
тросовые — из стального многопроволочного оцинкованного троса не менее 35 мм2 (диаметр около 7 мм), укрепляют на опорах над защищаемыми зданиями или сооружениями;
молниеприемную сетку — из стальной проволоки диаметром 6 мм укладывают непосредственно на неметаллическую кровлю здания или под несгораемый утеплитель. В зависимости от категории здания по устройству молниезащиты сетки применяют с ячейками размерами 6 х 6; 3 х 12; 12 х 12; 6 х 24 м.
Молниеприемником могут служить также металлические кровля и другие металлические части, возвышающиеся над зданием (сооружением). Конструкции токоотводов и заземлителей в устройствах
молниезащиты подобны конструкциям заземляющих проводников и заземлителей в устройствах защитного заземления электроустановок, поэтому требования к их устройству и прокладке, а также методы производства монтажных работ аналогичны описанным выше.

Для защиты подземных металлических сооружений от коррозии, вызываемой блуждающими токами, применяют поляризованный дренаж. Защита обеспечивает отвод блуждающих токов от подземных металлических сооружений через дренажное устройство в рельсовую сеть или отрицательную шину тяговой подстанции.
Поляризованный электрический дренаж УЭДЗ-2 используют, если потенциал подземного металлического сооружения по отношению к рельсовой сети или к земле положительный либо знакопеременный и когда разность потенциалов «подземное сооружение рельс» больше разности потенциалов «подземное сооружение — земля».
УЭДЗ-2 устанавливают на стене здания, на столбе, на металлических опорах или специальной стойке на высоте 1—1,5 м от земли. К дренажу должен быть обеспечен доступ в любое время года. Дренажные кабели подводят через отверстия на дне корпуса.

Кабель, идущий к защищаемому металлическому сооружению, подключают к клемме со знаком (-). Дренажный кабель прокладывают в земле на глубину 0,5—0,7 м, в соответствии с типовой документацией, серия 5.905-6 «Узлы и детали электрозащиты подземных инженерных сетей от коррозии».

Установка системы заземления

В качестве примера рассмотрим монтаж системы заземления в виде треугольника с металлическими штырями в вершинах.

Понадобятся такие материалы для создания электродов:

  • уголок из стали толщиной 4 мм (минимум);
  • прут арматурный сечением 10–12 мм;
  • труба, у которой сечение стенок составляет от 3 до 5 мм;
  • стальная полоса шириной 50 мм.

Арматура подойдет исключительно с гладкой поверхностью. Рифленая арматура не создает достаточно прочного контакта проводника с грунтом, так как после вкапывания образуются пустоты, а это ухудшает качество заземления.

Длина штырей должна быть в пределах 2,5–3 метров. Для обвязки подойдет металлическая полоса или арматура. Все соединения выполняются путем сварки.

В продаже имеются готовые комплекты для заземления. В качестве примера приведем содержание одного из таких комплектов (для глубинного заземления):

  • оцинкованный стержень длиной 1,5 м и диаметром 20 мм (5 единиц);
  • универсальный зажим;
  • наконечник для погружения электрода;
  • водоотталкивающая лента;
  • обух для вбивания электрода в грунт;
  • металлическая полоса (30×5 мм);
  • биметаллический зажим.

Инструкция по выполнению работ

Вначале подбираем место под установку контура и очищаем пространство от всего лишнего. Оптимальная дистанция от электрода до силового шкафа — 10 метров. Дальнейшие действия осуществляем в таком порядке:

  1. Готовим траншею. Она должна быть треугольной формы. Котлован копаем также, как готовили бы яму под ленточный фундамент. Рекомендуемая глубина траншеи — 1 м, а ширина — 50 см. Дистанция от электрода до электрода — 120 см. От любого из углов треугольника прокапываем канаву к силовому щиту.
  2. Забиваем в землю электроды по вершинам треугольника. Если грунт плотный, бурим шурфы. При сложностях с погружением в землю штырей берем чуть более короткие электроды, но тогда их общее количество в системе нужно увеличить.
  3. Подготавливаем стальные уголки и устанавливаем их по углам треугольной траншеи. Вкопанные стержни должны выступать над поверхностью земли. Это обеспечит возможность соединения их между собой шиной. Шурфы прикапываем землей, перемешанной с солью. Такая мера позволяет уменьшить сопротивление электродов (однако ускорит их коррозию).
  4. Обвязываем установленные уголки путем их сваривания. Обвязку привариваем к электродам. От одного из электродов по ранее приготовленной траншее направляем металлическую полосу в сторону распредшкафа. К щиту прикрепляем проводник с помощью приваренного болта.
  5. Проверяем сопротивление и, если все в порядке, закапываем траншею.

Проверка системы

Для проверки заземлительной системы используем омметр или мегомметр. Норма сопротивления для дачного дома — до 10 Ом. Однако более оптимальным показателем считается 4 Ом. Если показатель сопротивления высокий, забиваем еще несколько электродов и связываем их с уже установленными.

Если нужные приборы отсутствуют, берем обычную лампу накаливания, далее присоединяем к одному из ее контактов провод фазы, а к другому — провод, идущий на заземление. Яркость света от лампочки должна быть такой же, как и в ее обычном состоянии (речь идет о сети 220 вольт). Если свечение отличается от нормального, необходимо проверить все соединения элементов контура, чтобы улучшить качество контактов между ними.

Расчет по формулам

Однако сконструированный контур может и не подойти из-за особенностей материала, земли или других причин. И процесс «достраивания» может занять немало времени, да и значительно усложнить схему. В такой ситуации, конечно, предпочтительнее было бы знать требования заранее. Кроме того, знание расчетного сопротивления необходимо при покупке модульной системы заземления.

Для вычислений нам понадобится узнать сопротивление стержней, длину горизонтального заземления (периметр треугольника) и сопротивление грунта.

Сопротивление одного вертикального электрода-заземлителя находится по следующей формуле:

где, R – сопротивление электрода, Ом; ρэкв – эквивалентное удельное сопротивление грунта, Ом*м; L – длина электрода, м; d – диаметр электрода, м; T – расстояние от середины стержня до поверхности, м.

Хорошо. Только, чтобы совершить расчеты, нам необходимо знать удельное сопротивление грунта. Для этого можно воспользоваться следующей таблицей:

Глина пластичная 20 Глина полутвердая 60
Торф 25 Суглинок полутвердый 100
Суглинок пластичный 30 Смесь глины и песка 150
Зола, пепел 40 Супесь влажная 150
Садовая земля 40 Гравий глинистый 300
Чернозем 50 Супесок 300
Сланец глинистый 55 Песок влажный 500

Если же мы имеем дело с неоднородным грунтом, следует рассчитывать сопротивление заземления по другой формуле:

где, Ψ – сезонный климатический коэффициент; ρ1, ρ2 – удельное сопротивление грунта (1 – верхний слой, 2 – нижний); H – толщина верхнего слоя; t – глубина забивания электрода.

Сезонный коэффициент заземления можно найти в следующей таблице, исходя из климатической зоны нахождения здания.

Тип проводов заземления Климатическая зона
I II III IV
Горизонтальный 1,8 + 2 1,5 + 1,8 1,4 + 1,6 1,2 + 1,4
Вертикальный 4,5 + 7 3,5 + 4,5 2 + 2,5 1,5
Климатические признаки зон
Средняя многолетняя минимальная температура (январь) -20 ˚С — +15˚С -14 ˚С — +10 ˚С -10 ˚С – 0 ˚С 0 ˚С — +5 ˚С
Средняя многолетняя максимальная температура (июль) +16 ˚С — +18 ˚С +18 ˚С — +22 ˚С +22 ˚С — +24 ˚С +24 ˚С — +26 ˚С

Формула для нахождения количества электродов без учета сопротивления заземления:

где, n – количество электродов; Rн – нормируемое сопротивление заземления.

Полученное значение необходимо округлять до целого в большую сторону. Для нахождения длины электродов-заземлителей существуют две специальные формулы:

Lr = a * (n – 1); — при расположении в ряд;

Lr = a; — при расположении замкнутым контуром.

а – расстояние между электродами

На сопротивление контура влияют также токи вертикальных электродов, поэтому, чем дальше они будут расположены друг от друга, тем меньше будет сопротивление контура. По этой причине рекомендуется размещать друг от друга на расстоянии, равном их длине.

Add a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован.

Яндекс.Метрика