Как правильно сделать контур заземления на производстве

Установка контура заземления, его устройство, монтаж и требование к материалу для заземления здания

Как правильно сделать контур заземления на производстве

В случае внезапного нарушения изоляции проводника в каком-либо электроприборе его поверхность неожиданно может оказаться под напряжением. Прикоснувшись к нему, можно получить удар током. Поэтому основной защитой от поражения электричеством может являться только контур заземления. Это система, которая снимает напряжение с корпуса электроприбора и отводит ток за пределы здания.

Устройство контура заземления

Заземляющий контур — это защитное устройство, состоящее из нескольких металлических электродов, вертикально забитых в грунт на определенную глубину.

Они соединены между собой горизонтальным заземлителем, который изготавливается из стальной полосы и с помощью сварки крепится к верхней части электродов.

Собранный таким образом контур при помощи специального кабеля или стальной полосы соединяется с внутренней схемой заземления дома, которая выводится на наружную сторону стены здания.

Все металлические элементы внешнего заземления, находящегося в земле, охватывают определенную площадь соприкосновения с грунтом, который позволяет быстро рассредоточить электрический ток по всему контуру, обозначенному электродами.

Принцип действия защитной цепи

Правильно собранные в одну цепь заземляющие элементы защищают человека от внезапного удара током, а бытовые электроприборы — от поломки в случае пробоя напряжения на их корпус.

Это происходит таким образом. Во время короткого замыкания или утечки тока на обшивку прибора, с него снимается напряжение и через проводник отводится в грунт на заземляющее устройство.

Поэтому, чтобы схема контура заземления работала четко, она выполняется строго по требованиям ГОСТа, где специально предусмотрены нормативы внешнего сопротивления всей цепи заземления с учетом таких факторов, как:

  1. Вид почвы и его влажность.
  2. Уровень подпочвенных вод.
  3. Количество электродов, их размер и расположение в контурном заземлении.
  4. Глубина погружения электродов.
  5. Материал электродов и линейных заземлителей, соединяющих их между собой, и внутренним заземлением здания.

По геометрической форме вертикальные электроды, в соответствии с нормативами СНиП, должны забиваться в землю на определенную глубину, с одинаковым расстоянием друг от друга, и представлять собой равнобедренный треугольник.

Расчет профиля схемы

Для правильного функционирования системы защиты желательно произвести расчет ее сопротивления. Для этого нужно учитывать следующее:

  1. Количество и параметры заземляющих электродов: длину, контактную площадь соприкосновения с землей и расстояние между собой.
  2. Общую линейную длину горизонтальных заземлителей, соединяющих электроды и внутренний контур в доме.
  3. Удельное сопротивление грунта.
  4. Влажность грунта и его соленость.
  5. Время года (температуру почвы).

Но как показывает практический опыт, ни одна расчетная методика полностью не учитывает приведенные факторы, а просто используется типичный образец конструкции ранее спроектированного и уже смонтированного контура.

Например, то, что является заземляющим контуром в частных домах, — это простая одноконтурная схема, собранная из трех вертикальных арматурных стержней, металлических уголков или труб, которые соединяются между собой полосой из стали.

Разновидности токоотводящих приспособлений

Наружный контур из искусственных элементов заземления подбирается согласно правилам ПУЭ. В нем четко дано определение основных видов контурных систем, которые могут быть:

  1. Традиционными заземляющими конструкциями.
  2. Глубинными модулями
  3. Наружными заземляющими системами.

Следует подробнее остановиться на каждой из них.

Традиционные конструкции

Такое контурное заземление собирается из одного горизонтального металлического электрода и трех вертикальных стержней. Горизонтальный (линейный) электрод представляет собой металлическую полосу, а забитые вертикально в землю стержни делаются из толстой арматуры. Эти элементы должны иметь определенную, заранее рассчитанную для данной местности и здания длину.

К недостаткам традиционного заземления можно отнести:

  1. Сложность монтажа.
  2. Сильная коррозия. Большинство элементов контура собирается из непокрашенного черного металла, который из-за лучшего контакта с землей нельзя красить.
  3. Влияние температурных перепадов и переменчивой влажности на верхнюю часть устройства.

Глубинные модули

Эта система заземляющего устройства изготавливается в заводских условиях и практически не имеет тех недостатков, которые существуют у традиционного заземления.

К достоинству глубинной модульной системы относится:

  1. Точность и качество всех элементов контура.
  2. Длительная эксплуатация.
  3. Благодаря тому, что электроды устанавливаются на большую глубину, погодные условия практически не влияют на работу заземления.
  4. Отсутствие необходимости частого обслуживания контура.
  5. Простота расчет сопротивления.
  6. Несложный монтаж заземления.

После монтажа контура необходимо проверить все соединительные стыки заземления, а также его работу. Если монтаж произведен точно по расчетам сотрудников специализированной и лицензированной лаборатории, которые производили замер и расчет контурного сопротивления, модуль будет безупречно работать на протяжении долгих лет.

Наружное обустройство

Применяется для заземления трансформаторных подстанций и состоит из вертикальных и горизонтальных электродов. Заземляющий контур собирается из 4 стальных полос шириной 40−50 мм и толщиной 8−10 мм на расстоянии не ближе 1 м от стены строения.

Полосы укладываются на дно траншеи глубиной 500 — 700 мм от поверхности земли. При монтаже используется заранее приготовленный рабочий чертеж, который проектируется под определенное электрооборудование.

Кроме этого, горизонтальное заземление может быть смонтировано в котловане под фундаментом здания и опорами воздушных линий электропередач.

Также для наружного заземления электрооборудования могут использоваться естественные заземлители в виде металлических трубопроводов, обсадных труб, металлических и ж/б сооружений и других токопроводящих конструкций, тесно связанных с грунтом. К заземлителям можно отнести и оболочки свинцовых кабелей, а также нулевой рабочий провод, имеющий повторный заземлитель.

К контурному заземлению не подключаются только трубопроводы со взрывчатыми и легковоспламеняющимися веществами.

Монтаж заземляемого профиля

В соответствии с пунктом 1.7.111 ПУЭ практически все электроды, независимо от того, как они расположены в заземляемом контуре (горизонтально или вертикально), должны быть медными, оцинкованными или стальными. При этом их поверхность для лучшего отведения напряжения ни в коем разе нельзя покрывать краской или другими покрытиями.

Монтаж должен производиться по заранее подготовленным схемам, соответствующим ПУЭ. А работы по подготовке к монтажу заземляющего устройства, к которым относится рытье траншей, пробивка или бурение отверстий под электроды, установка закладных деталей в заливаемый бетоном фундамент, осуществляется на начальном этапе заземления.

Конструктивные параметры

Установка защитного заземления не является сложной. Кроме того, его можно довольно быстро сделать своими силами. Для этого следует просто приготовить:

  1. Для вертикальных электродов — трубы или уголки с толщиной стенок не меньше 4 мм или металлические стержни диаметром от 14 мм.
  2. Для вертикального заземления — стальную полосу с поперечным сечением 100х4 мм.
  3. Для подвода заземления к дому — жесткий кабель сечением от 10 мм2 (можно полосу сечением 30х2.5 мм).
  4. Из инструментов понадобится лопата, большая кувалда, болгарка и сварочный аппарат.

Площадь заземления зависит от модели выбранного контура. Он может быть смонтирован по периметру всего здания, подсоединен к какой-либо подземной коммуникации, но самой распространенной схемой установки заземления является треугольная модель контура.

Полный комплект всех заземляющих элементов можно заказать в специализированных мастерских, где налажено производство медных электродов. Такие комплекты, имея небольшую стоимость, отличаются надежностью и долговечностью.

Порядок установки

При сборке элементов контура следует использовать только материалы, которые являются хорошими проводниками электротока. Сам монтаж защитной системы заземления производится таким образом:

  1. В пределах 3−5 м от здания раскапывается площадка глубиной в пределах 500 мм и площадью примерно 2х2 м. После этого от выкопанной площадки, на той же глубине, к дому копается траншея. Она должна подходить к точке выхода внутреннего контура из стены дома.
  2. На выкопанной площадке размечается равнобедренный треугольник, вершины которого должны располагаться на расстоянии 1−1.5 м друг от друга.
  3. В размеченные точки при помощи кувалды забиваются металлические стержни (электроды). Для облегчения работы концы желательно заострить болгаркой.
  4. Используя сварку, забитые в землю электроды соединяют между собой стальной полосой. После этого на ближней стороне полученного контура приваривается болт для крепления кабеля, идущего от расположенного в доме электрощита. Вместо кабеля можно уложить в траншею стальную полосу, которая приваривается к смонтированному заземлению, а болт приваривается уже на конце полосы выведенной на стену дома.
  5. Все сварные соединения (швы) должны быть очищены от шлака, прогрунтованы и покрашены, иначе в земле под действием сырости они быстро разрушатся.
  6. Выведенную из земли полосу желательно покрасить чередующимися полосками зеленого и желтого цвета.
  7. Также перед засыпанием траншеи рекомендуется измерить сопротивление смонтированного заземления специальными приборами. Если оно будет недостаточным, следует забить дополнительный электрод и соединить его сваркой с основной заземляющей конструкцией. Сопротивление всей системы должно быть в пределах 4 Ом.
  8. Траншея должна засыпаться чистым грунтом без остатков строительного мусора.
  9. В расположенном в доме электрощите нужно установить дополнительную шину — РЕ (если она отсутствует) и соединить ее проводником с выводом от смонтированного заземляющего конура.
  10. Все находящиеся в доме электроприборы соединить с шиной РЕ.

Правила устройства энергоустановок (ПУЭ)

Монтаж защитного заземления рекомендуется производить с учетом норм контура заземления ПУЭ, что обеспечит надежную защиту электроприборов и людей от поражения током.

Нормативы ПУЭ — это собирательная группа специализированных правовых актов, которые были утверждены Министерством энергетики еще при Советском Союзе. Данные ПУЭ описывают правила правильной закладки электропроводки в промышленных помещениях, жилых здания, частных домах и других объектах, а также разъясняют подключение различного электрооборудования и принцип их устройств.

ПУЭ содержат в себе требования по прокладке коммуникаций к электроустановкам, узлам, определенным энергосистемам и их отдельным элементам.

Проверка системы

Проверка сварных швов производится визуальным осмотром. Затяжка гаек проверяется при помощи гаечного ключа. Для замера сопротивления лучше пригласить специалиста из специализированной электролаборатории.

Но проверить сопротивление можно и собственными силами. Для этого берется переносная розетка и подключается одним проводом к фазе, а другим — к заземлению. После этого в розетку подключается какой-либо мощный электроприбор.

Практически контур считается правильным, если подключенный к фазе и заземлению прибор, мощность которого должна составлять 2 кВт, будет работать исправно, даже если напряжение в этом промежутке понизится в пределах 10 В.

Монтаж контура заземления: порядок работы

Как правильно сделать контур заземления на производстве

По требованиям Правил устройства электроустановок все вновь сооружаемые электропроводки имеют дополнительный проводник. Называется он защитным проводником (РЕ), маркируется чередованием полос желтого и зеленого цвета.

Защитные проводники подключаются к корпусам электроприборов и соединяют их с контуром заземления. Бытовая техника: компьютеры, стиральные машины, электроплиты, СВЧ-печи — соединяется с защитными проводниками через заземляющие контакты розеток.

Розетка с заземляющими контактами

При пробое изоляции бытовых приборов их корпуса оказываются под напряжением.

При соприкосновении с корпусом поврежденного прибора человек будет поражен электротоком.

Преднамеренное соединение корпусов с землей при пробое изоляции приводит к возникновению короткого замыкания, которое отключит аппарат защиты, и поврежденное оборудование своевременно обесточится.

Даже если ток будет незначительным и отключения не произойдет, при прикосновении человека к корпусу ток через его тело будет иметь величину, не опасную для его жизни.

Тело человека имеет сопротивление от десятков до сотен тысяч Ом, а сопротивление заземляющих проводников не превышает нескольких Ом.

Поэтому ток через тело человека будет значительно меньше тока, уходящего в землю через защитные проводники.

Пути токов утечки через заземление и человека

Помимо защиты людей заземление корпусов приборов экранирует электромагнитные поля, излучаемые ими в процессе работы. Это снижает уровень помех, мешающих работе других приборов.

Защитные проводники нельзя подключать к нулевой шине электрощита. Старые электропроводки подвержены обрывам в цепях нулевых проводников, результатом которых неизбежно будет появление на нулевом проводе некоторого потенциала относительно «земли». Величина потенциала может доходить до 220В и, если он окажется на корпусе прибора, вас ждет серьезная травма.

Запрещено использование в качестве защитных проводников газовых труб, труб отопления и канализации. Нельзя использовать для этой цели водопроводные трубы, так как они не везде выполняются металлическими.

Для подключения заземляющих проводников необходим контур заземления.

Что такое контур заземления?

Образец контура 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.

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

Как сделать заземление?

В изготовлении контура заземления нет ничего сложного, и его можно сделать самостоятельно.

Для этого потребуются:

  • для вертикальных заземлителей: уголок или трубы со стенками толщиной не менее 4 мм или арматура диаметром не менее 14 мм;
  • для горизонтальных заземлителей: стальная полоса сечением не менее 100мм2 и толщиной стенки не менее 4 мм;
  • для ввода в здание: жесткий или гибкий провод сечением не менее 10 мм2;
  • инструменты: лопата, болгарка, кувалда, сварочный аппарат.

Порядок работы при монтаже контура заземления

  • 1. Выкапывается траншея глубиной около 0,5 м и шириной 0,5-0,3 м. Длина траншеи – около 5 м. Располагаться траншея должна так, чтобы начало ее совпадало с местом у стены здания, где контур будет выходить наружу.
  • 2. Через 1-1,5 м в траншею кувалдой забиваются заземлители. Для облегчения процесса концы заземлителей нужно заострить болгаркой.
  • 3. Заземлители соединяются между собой полосой при помощи сварки. Конец полосы выводится на стену здания или, если возможно, вводится в здание поближе к щитку. К полосе приваривается болт для подключения заземляющего проводника.
  • 4. Места соединения в траншее лучше окрасить, так как сварочные швы в земле быстро разрушаются.

Соединение сваркой вертикального и горизонтального заземлителя

  • 5. Полоса снаружи и внутри здания окрашивается чередующимися полосами желтого и зеленого цветов.
  • 6. Перед тем, как засыпать траншею, неплохо бы измерить сопротивления полученного контура. Делается это специальными приборами. Если сопротивление будет недостаточным, забиваются дополнительные электроды и присоединяются то же полосой. И так до получения нужного значения (не более 4 Ом).
  • Если приборы Вам не доступны, при определении количества электродов руководствуйтесь своими возможностями и здравым смыслом. Электродов нужно много, если грунт песчаный и еще больше, если вместо грунта – сплошные камни. На черноземе хватает 5-7 электродов для получения приемлемых результатов. Не посыпайте солью контур заземления. Проводимость его улучшится, но и сгниет он быстрее.
  • 7. Засыпаем траншею грунтом без строительного мусора.
  • 8. В щитке устанавливается дополнительная шина – РЕ. Она соединяется проводником желто-зеленого цвета с выводом контура заземления. Теперь можно соединить с шиной РЕ все корпуса электроприборов.

Как технологически правильно устроить контур заземления по схеме

Как правильно сделать контур заземления на производстве

Если в оборудовании повреждена изоляция, то части, которые не должны проводить электрический ток, могут оказаться под действием напряжения.

Прикасаясь по привычке к ручкам, кожуху или корпусу, пользователь получает удар током, и становится проводником его в землю. Сила тока в 0,1 А смертельно опасна для человека.

Так как сопротивление тела колеблется в пределах от сотен до тысяч Ом, то приборы с маленьким напряжением становятся угрозой.

Действенной мерой защиты от электрических травм является заземление.

Это устройство представляет собой продуманное соединение одной из частей установки с землей, которое делается с помощью элементов и проводников заземления.

Они собираются в группы и закладываются в грунт. Основным правилом защитных устройств является то, что сопротивление заземления во много раз меньше этого показателя человеческого тела.

Чтобы определить максимально возможное сопротивление защитного заземления нужно просуммировать напряжение техники и замыкающих земельных токов. Кроме того, следует определиться с наличием изолированного или заземленного нейтрального проводника и другими важными технологическими особенностями, которые установлены в правилах ПУЭ.

Наружный заземляющий контур

Схема заземляющего устройства состоит из наружных естественных или искусственных элементов, проложенных в земле и собранных в общий контур. В устройство защиты входят и внутренние сети проводников на стенах, которые присоединяются к наружному контуру.

Элементы из металла, проложенные в земле, обеспечивают большую площадь соприкосновения с грунтом и имеют малое сопротивление. В качестве наружных элементов широко используют находящиеся в земле металлические трубчатые магистрали. Не подключают к заземлению трубопроводы взрывчатых и легковоспламеняющихся веществ.

Детали обсадных труб, металлического каркаса в железобетонных конструкциях домов, нулевые провода воздушной электропроводки с напряжением 1000 В с повторным заземлением успешно применяют в качестве элементов наружной защиты. Все случайные металлические элементы обязательно подсоединяются в двух местах к защитному контуру.

Все узлы соединяются сваркой, длина шва определяется в зависимости от сечения проводника. Если невозможно сварить детали, тогда применяют хомуты со стороны места входа магистрали в строение. Сварочные соединения обрабатывают битумом для защиты от преждевременной коррозии.

Обязательно заземляют:

  • корпуса и кожухи электрических установок, агрегатов и их приводов, конструкционные каркасы распределительных щитов управления, шкафов и щитков;
  • корпуса и конструкции из металла кабельных муфт, железные обмотки проводов и кабелей, металлические трубы для прокладки проводки;
  • трансформаторные вторичные обмотки.

Не защищают заземлением:

  • конструкции опорных изоляторов проводки;
  • приборы, помещенные на заземленных платформах, так как на них предусматривается необработанное место для контакта с плоскостью;
  • корпуса приборов измерения и контроля, которые стоят в наборных щитках или шкафах.

Если нет подходящих естественных элементов заземления, контур наружной защиты выполняют из искусственно подобранных в соответствии с ПУЭ. По типу они бывают горизонтальными, заглубленными и вертикальными.

Горизонтальными элементами служат полосы стали толщиной более 4 мм и шириной не менее 10 мм, которые прокладываются в горизонтальном направлении в земле и связывают вертикальные стержни.

Горизонтальные и заглубленные варианты являются родственными по конструкции, они закладываются на дно ямы при установке опор электропередач. Заземление изготавливается по проекту монтажной организацией в мастерских. Материалом служит стальная полоса или круглая арматура.

Вертикальное заземление представляет собой забитые в грунт трубы или металлический прокат и стальную арматуру.

Монтаж контура наружного заземления выполняется по специальным схемам и в соответствии с ПУЭ. Все подготовительные работы в виде пробивки отверстий, установке закладных деталей, рытье траншей, осуществляется на первом этапе работ.

От чего зависит величина сопротивления заземления:

  • разновидности грунта на участке, его структуры и состояния;
  • глубины прокладки электродов;
  • свойств материалов и сечения электродов.

Свойства грунта определяются его способностью сопротивляться растеканию электрического тока в толще земли. Для контура считается лучше, если этот показатель меньше.

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.

Работы по изготовлению и монтажу контура

Если в доме и на участке нет заземления, устраивают такую конструкцию на вводе в жилище, что является повторным заземлением. Чаще всего подключение электричества от городской линии электропередач в дом идет по воздуху, и устройство вторичного заземления требуется по правилам ПУЭ.

На первом этапе выбирают месторасположения, размеры и форма контура. Устанавливают его недалеко от ввода, а по форме контур бывает треугольный, прямоугольный или в виде линии, который состоит из любого числа вертикальных штырей, собранных стальной полосой.

На чем заострить внимание:

  • при устройстве горизонтальных контуров глубина ям не должна быть меньше 0,5– 0,8 м;
  • глубина закладки вертикальных металлических профилей с учетом траншеи составляет не менее 3,5– 3,8 м;
  • на выбор длины вертикальных элементов влияет тип почвы, глубина замерзания земли, относительная влажность грунта;
  • для эффективности контура увеличение его в диаметре не так важно, гораздо лучше добавить его длину;
  • расстояние между вертикальными элементами должно быть не менее длины одного из них. Если принять это расстояние меньше, то производительность контура снижается.

Земляные подготовительные работы

Для разметки устанавливают колышки с натянутой бечевкой и разметку выполняют штыком лопаты. Землю по разметке выкапывают на глубину траншеи по ширине 30 см.

Для нижнего слоя подсыпают мягкий грунт слоем 25 см в виде чернозема без мусора и каменных добавлений, который непосредственно будет контактировать с элементами заземления. Иногда используют привозной грунт с добавлением торфа или перегноя.

Во время обратной засыпки после устройства контура грунт периодически послойно уплотняют.

Устройство контура

В углах траншеи забивают вертикальные штыри, которые предварительно оставляют над уровнем земли на 30 см, что нужно для удобства выполнения сварочных работ. После этого приваривают горизонтальные полосы с запасом длины на концах. Полосовую сталь нельзя натягивать, она должна располагаться свободно.

К выполнению сварки предъявляются особые требования. Все длины швов регламентированы в нормативных справочниках в зависимости от различного сочетания полос, кругляка и квадрата между собой. Обычно для однотипного профиля длина шва принимается 100 мм, а разнотипные элементы привариваются с созданием наибольшей площади соприкосновения и обваривают все места соединения.

После окончания сварочного соединения все места сварки окрашивают краской или обмазывают битумом. Для вертикальных стержней контура и горизонтальных элементов не допускается наличие краски на протяжении всей поверхности.

Далее равномерно забивают всю сваренную конструкцию в грунт (осаживают). Для облегчения места входа в землю поливают водой. Ударные нагрузки на места сварки проверяют неоднократно прочность конструкции. Предварительное затачивание концов вертикальных швов болгаркой или точильным кругом очень облегчит забивание.

Для подключения контура к вводу и к распределительному ящику используют полосу металла, которую жестко фиксируют на указанных конструкциях.

Как измерить заземление

После изготовления контура удостоверяются в его надежности, для чего измеряют сопротивление растеканию электрического тока в земле и сопротивление сваренного металлического контура.

Для этого в настоящее время существуют разнообразные электронные приборы. Пользуются и старыми советскими надежными устройствами.

Бытовой тестер для этого подойдет мало, так как земля не является линейным проводником тока.

Беру напрокат или одалживают электронный современный прибор или старый советский ручной мегомметр индукционного способа действия. Проверить сопротивление контура не удастся ручным прибором, но при тщательно и правильно выполненном сварном соединении оно десятилетиями находится в норме.

Сопротивление растекания проверяют голыми зачищенными электродами, которые погружают в землю на глубину до одного метра на расстоянии полутора метров друг от друга. При этом выдерживают полярность меггера, контур защиты должен выдерживать молниевый удар. Но разрушительная сила такого природного катастрофического явления приравнивается к взрыву и заземление от него может не спасти.

Поэтому для измерения сопротивления текучести крутят ручку меггера и определяют показания на шкале. Пользоваться в этом случае сетевым напряжением, миллиамперметром и резистором очень опасно.

Собственник дома, самостоятельно выполнивший устройство заземления, не может полноценно оценить его качество просто визуальным осмотром и иногда требуется пригласить специалиста, владеющего профессиональными приемами и знаниями. Это может быть работник электротехнической службы любого крупного предприятия.

Все нормативные документы предъявляют требования по омическому сопротивлению в зависимости от многочисленных факторов.

Ими учитываются эксплуатационные условия, климат, действующие напряжения электрических приборов, особенности электроснабжения и схема подключения.

И в зависимости от этого формируется максимально допустимый предел сопротивления почвы текучести тока, который варьируется в очень большом диапазоне.

Исходя из опытных замеров, в соответствии с нормативными схемами, допустимый показатель для частного дома составляет 4 Ома. Это вполне реальная цифра, которая поможет защитить человека от поражения током. Уменьшение показателя будет более благоприятно для повышения эффективности защиты электроприборов в жилище.

Контур заземления: описание и расчет. Что представляет собой контур заземления. Виды контуров заземления, их устройство

Как правильно сделать контур заземления на производстве

Почти все современные дома оснащены всевозможной электротехникой, которая является частью нашей повседневной жизни. Но в случае нарушения изоляции она может превратиться из незаменимого помощника в оборудование, представляющее реальную угрозу для жизни. Чтобы она не возникала, в домах устраивают контур заземления.

Что представляет собой контур заземления и для чего он нужен

Заземление – это специально оборудованное соединение с грунтом нетоковедущих частей электрических приборов, которые в исправном виде не находятся под напряжением, в случае нарушения изоляции могут попасть под него.

Дело в том, что электрический ток устремляется в ту сторону, где сопротивление наиболее мало. В случае нарушения изоляции электротехники, он выходит на корпус.

Благодаря этому могут наблюдаться сбои в работе приборов, вплоть до окончательного выхода из строя.

Но самое страшное то, что если человек прикоснется рукой к поверхности, которая теперь находится под напряжением, он получит смертельный разряд.

https://www.youtube.com/watch?v=6MIOsXp7Tso

Благодаря контуру заземления напряжение будет распределено между предметом и человеком. Причем так как сопротивление тела гораздо выше сопротивления контура заземления, то через него пройдет неощутимое количество тока, а все остальное уйдет в землю.

Поэтому при его устройстве следует помнить, что для того, чтобы ток пошел по нему, его сопротивление должно быть минимальным.

Устройство контура заземления, его виды

Зачастую заземление представляет собой электроды в виде металлических труб, которые соединяются друг с другом прутом из металла и заглубляются в землю. Всю эту конструкцию соединяют с домовым щитом с помощью металлической полосы.

Расстояние от поверхности земли, на которое заглубляются электроды, зависит от того, на какой глубине залегают подземные воды. Чем ближе они к поверхности, тем выше система заземления. При этом ее удаленность от здания должна составлять от 1 до 10 м, не больше и не меньше.

Для обустройства контура заземления в частном доме, в качестве электродов подойдут не только трубы, но и гладкая арматура, стальной уголок, двутавр. При этом они должны иметь форму, позволяющую беспрепятственно забить их в землю, а также площадь сечения, превышающую 15 кв.мм.

Электроды в основном располагают в виде геометрической фигуры. Это может быть квадрат, треугольник, прямоугольник либо просто цепочка. Форма зависит от количества труб, удобства монтажа контура заземления и площади, которую необходимо охватить. В некоторых случаях оборудование располагают по всему периметру дома.

Важно помнить, что систему заземления следует в обязательном порядке располагать глубже уровня промерзания земли.

Вполне возможно соорудить контур заземления своими руками из того, что имеется в доме, но легче, конечно, купить в специализированном магазине готовое оборудование. Его минус заключается в достаточно высокой стоимости, а преимущество – в удобстве и долговечности.

Существует два основных типа контуров заземления:

В первом случае система изготавливается из электродов, один из которых расположен по горизонтали, а несколько – по вертикали. Первый обычно сделан из стальной полосы, а вторые из арматуры или труб. Все электроды имеют предельно допустимые значения по размеру.

Если заземление обустраивается в жилом доме, то оборудование следует устанавливать там, где меньше всего бывают люди, например, с северной стороны строения, где дольше и чаще бывает тень, а влажность в земле присутствует постоянно.

Минусы традиционного контура заземления:

  • большая трудоемкость и сложность;
  • черная сталь, из которой изготавливают элементы конструкции, подвержена коррозии, которая стремительно развивается во влажной земле;
  • т.к. оборудование находится в верхнем слое почвы, который подвержен влиянию сезонных перепадов температуры, а также влаги и засухи, его параметры иногда становятся недопустимыми.

Глубинный вид заземления избавлен от многих минусов традиционного. Он изготавливается на производстве в виде модульно-штыревой системы. Достоинства:

  • благодаря заводскому изготовлению соответствует всем нормам и требованиям;
  • служит очень долго – несколько десятилетий;
  • благодаря большой глубине забивания электродов, в любую погоду имеет стабильное значение сопротивления растеканию тока;
  • не нуждается в частом наблюдении за состоянием;
  • расчет контура заземления чрезвычайно прост, впрочем, как и монтаж.

По окончании работ нужно проверить, соответствует ли установленное оборудование существующим требованиям. Также необходим замер контура заземления с целью проверки качества всех соединений.

Исследование проводят эксперты какой-либо лаборатории, имеющей лицензию, и после дают заключение.

На контур заземления, фото которого представлены в статье, заводят паспорт, а также протокол испытания и акт допуска к использованию.

Перед тем как сделать контур заземления необходимо приобрести высококачественные материалы, потому что электроустановка будет надежной только в том случае, если надежен каждый ее элемент.

Контур наружного заземления

Система предназначена для трансформаторной подстанции и представляет собой замкнутый контур, состоящий из нескольких электродов, расположенных по вертикали, и горизонтального заземлителя. Последний изготавливается из стальных полос 4х40 мм.

Заземляющий контур должен иметь общее сопротивление равное 40 м, не более, а грунт – максимум 1000 м*м. Согласно установленным правилам, увеличение значения допустимо, но не больше, чем в 10 раз.

Из этого следует, что при указанном сопротивлении почвы, для получения значения 40 м нужно установить вертикально 8 пятиметровых электродов, изготовленных из круга диаметром 1,6 см, или 10 трехметровых, материалом для которых послужил уголок из стали 5х5 см.

Наружный контур заземления должен отстоять от стены здания или фундамента, на котором стоит трансформаторная будка, не  меньше чем на метр.

Тот элемент заземления, что расположен горизонтально, помещается в траншею на расстоянии 70 см от поверхности земли. Полосу кладут на узкую часть, т.е. на ребро.

Защита трансформатора от удара молнией

Если крыша выполнена из металла, защитить трансформатор от молнии возможно следующим образом: кровлю связывают с системой заземления с противоположных сторон, иными словами, в тех местах, где стальная полоса входит в помещение трансформаторной подстанции. В качестве проводника используют проволоку 8 мм в диаметре. Но лучше всего заранее проектировать молниеприемник на крыше трансформатора.

Полосу, используемую в качестве горизонтального элемента системы, пролегающую вдоль наружной стены постройки, нужно защитить от механического воздействия и повреждений, а также от появления коррозии.

Внутренний контур заземления

Трансформаторная подстанция зачастую оборудуется тремя камерами, реже они объединяются в одну. По всему периметру каждой камеры прокладывается полоса заземления. Это нужно для того, чтобы сделать безопасными все металлические части внутренней конструкции, находящиеся под напряжением.

Прикрепляется полоса к стене либо дюбелями, либо особыми держателями, промежуток между которыми равняется 60-100 см. Расстояние до пола должно составлять 40 см.

Все разбирающиеся части конструкции крепятся при помощи болтов, прочие элементы – посредством сварки. В переносном заземлении используют так называемую «гайку-барашек».

В качестве гибких заземляющих перемычек используется неизолированный провод ПВЗ. Это обеспечивает видимую целостность соединения.

Заземляющие и нулевые проводники, прокладываемые через стены, заделываются с помощью специальных гильз. Изнутри их заполняют специально предназначенной негорючей смесью. После прокладки полосу окрашивают определенным образом – зеленый фон и на нем через интервал в 150 мм желтые полосы шириной 15 мм.

В той камере, где непосредственно находится трансформатор, система заземления обустраивается так:

Схема контура заземления имеет следующие обозначения:

  1. Швеллерный профиль в полу, на который устанавливается силовой трансформатор.
  2. Снимающееся ограждение.
  3. Знаки предупреждения об опасности, закрепленные на ограждении.
  4. Шина внутренней системы заземления.
  5. Шина заземления трансформатора.
  6. Выемка в стене для шин 0,4 кВ.
  7. Узел крепления шин 0,4 кВ.
  8. Заземление ворот перемычками.
  9. Зарешеченные вентиляционные отверстия в воротах.
  10. Маслоудерживающий борт.
  11. Розетка.
  12. Включатель света в помещении.
  13. Лампа освещения.
  14. Сеть 220 В.

А – точка, в которой присоединяется переносное заземление. Болт М8 приваривают к шине заземления и оснащают его двумя шайбами и «гайкой-барашек» соответствующего размера.

В – точка, в которой соединяются шины заземления.

С – точка, в которой шины заземления соединяются с металлическими конструкциями.

Контур заземления, видео:

Заземление электроустановок – как его делать правильно?

Как правильно сделать контур заземления на производстве

Работа электрических приборов всегда связана с таким опасным для человека явлением, как напряжение. Выход из строя оборудования часто сопровождается короткими замыканиями, либо возникновением перегрузок.

Электрический ток, в результате неисправности оборудования, может проходить через непредназначеннуюо для этого часть. От прикосновения к корпусу оборудования под напряжением человек получает удар электрическим током. Последствия могут нанести вред здоровью и поставить угрозу для жизни человека.

Для защиты электроустановок от поломок, а человека от опасного воздействия электрического тока применяют заземление. Заземление электроустановок осуществляется за счет электрического соединения с землей или иными элементами металлических частей, не предназначенных для проведения тока.

Заземление оборудования может быть двух видов:

  • Защитное заземление — специальное присоединение оборудования  с устройством заземления. Целью этой меры является ограничение человека от опасного воздействия при контакте с корпусом прибора.
  • Зануление — подсоединение элементов оборудования с заземленной нейтралью с нулевым проводом. Зануление способствует отключению оборудования при возникновении неисправностей в его работе.

Защитное заземление включает в  свою конструкцию сам заземлитель, а также  проводники. В свою очередь заземлители могут быть естественными и искусственными. К первым относят металлические элементы в конструкции зданий, объектов, которые имеют соединение с землей.

Искусственными являются схема из металлических труб, штырей, уголков, ввинченных в землю и имеющие между собой соединение из полос или проволоки.

Заземляющими проводниками выступают шины из стали или меди, они создают соединение между оборудованием и непосредственно заземлителем. Крепят шины болтами или сварочным способом.

Заземление электродвигателя

Установка электродвигателя по всем нормам и правилам требует проведения работ по заземлению. Для этого проводят расчеты сопротивления тока, которое переходит с двигателя в землю.

После завершения монтажа оборудования, делают замеры сопротивления, на основе полученных данных определяется число заземляющих элементов.

К заземлению электродвигателя приваривают металлические пруты и углубляют в землю на 50 см. Соединительные элементы, электроводы, подключают параллельно. Заземляющий контур делают по периметру, так чтобы охватить двигатель.

Заземление электроустановок

Осуществление мер по созданию безопасных условий для эксплуатации оборудования и проведения заземляющих мероприятий регулируется сводом «Правила устройства электроустановок», утвержденное Министерством энергетики РФ от 8 июля 2002 года.

Документ определяет основные системы заземления. Рассмотрим варианты, установленные ПУЭ заземления установок подробно:

  • Заземление TN-C — применяются для трехфазных четырёхпроводных и двухпроводных сетей с одной фазой. Система заземления сетей осуществляется на давних сооружениях, отличается своей простотой и недорогим исполнением. Безопасность такой системы не высока.
  • Заземление TN-C-S — используют для реконструкции системы TN-C на старых зданиях. Благодаря такому типу заземления возможно установка компьютерного оборудования и телекоммуникаций. В системе TN-C-S нулевые и защитные проводники используется только на части общей системы, чаще всего на вводном приборе. Применение такой системы очень важно для переоборудования большого сектора устаревших сетей объектов и зданий.
  • Заземление TN-S — распространенная схема для европейских стран. В ней нулевые рабочие и защитные стержни размещены порознь. Все части электроустановок обладают собственными нулевыми проводниками для защиты. Такая комплектация понижает возможность появления электромагнитных помех. Если схема заземления оснащена пристроенным трансформатором, то это позволяет не применять повторное заземление и снизить к минимуму все возможные помехи.
  • Заземление TT — система предполагает прямую связь трансформаторной подстанции, необходимых частей для заземления с землей. Элементы электроустановки здания или объекта соединяется с землей напрямую через заземлитель. Он, в свою очередь, не зависит от заземляющих элементов нейтрали подстанции.
  • Заземление IT — система создает изоляцию для нейтрали источника питания от земли, а также может быть заземлена путем использования устройств с большим показателем сопротивления. Доступные части, способные к проведению напряжения, заземлены. Возможная утечка незначительна и не сказывается на функционировании всего оборудования. Схема применима для электроустановок объектов с высокими требованиями к уровню безопасности.

Данные системы заземления отличаются принципом построения и количественным применением заземляющих стержней. Буквы характеризует заземление источника питания и элементов оборудования.

Для источников обозначением является первая буква, для электроустановок вторая:

  • Т — соединение нейтрали источника питания с землей.
  • I — изоляция элементов пропускающих ток.
  • Т — для электроустановок, соединение частей с землей.
  • N — связь между частями установки и точек заземления источника питания.
  • Буквенное обозначение C характеризует принцип устройства проводников, которое создается объединяющим стержнем заземления.
  • S — способ устройства формируется отдельными проводниками.

По ПУЭ перечисленные способы заземления электроустановок применяется для устройств с напряжением до 1000 В. Для систем с выше 1000 В применяются иные системы заземления.

Заземление электроустановок регламентируется ГОСТом, в зависимости от типа оборудования.

Для зданий применяется действующий стандарт от 2000 года «Электроустановки зданий», в котором сформулированы основные положения по проведению мер заземления оборудования. ГОСТ применим ко всем электроустановкам зданий, используемых во всех секторах экономики государства.

Заземление установок на промышленных предприятиях

Производственные предприятия сталкиваются с такой ситуацией, когда напряжение в  корпусе поврежденного агрегата проявляется не только между открытыми частями и землей, но между корпусами разных приборов, корпусом и металлическими составляющими здания, трубопроводами из металлических материалов и другие соприкосновения.

В этом случае на промышленном предприятии должна быть установлена целая система заземления, охватывающая и связывающая между собой элементы оборудования, которые могут проводить ток, и металлические части технологических оборудований и здания в целом. Эти мероприятия позволят уровнять потенциалы всех элементов цехов.

Таким образом совершается заземление станков в цеху под одной системой. Также к заземлению подключаются технологическое оборудование, чтобы избежать аварийных ситуаций с нахождением их частей под напряжением.

Защитное заземление может не выполняться на приборах с номиналом напряжения 42 В для переменного тока, для постоянного тока показатель должен составлять 100 В.

Заземлению на промышленных предприятиях подлежат корпуса машин, станков, агрегата, обмотки, приводы, каркасы, конструкции из металла, оболочки силовых кабелей, проводов.

Защита передвижных установок

Рассматриваемые ранее методы применимы к стационарному оборудованию. Заземление передвижных электроустановок выполняет с учетом требований к сопротивлению или к напряжению. Заземлитель устанавливается за счет соблюдений значений сопротивления, которые не должны быть более 25 Ом.

В некоторых случаях возможно не использование местного заземляющего устройства для оборудования с автономным питанием с нейтралью изолированной от земли.

Чаще всего применяется для оборудования, которое не питает другие установки, а также когда источники питания имеют свои заземлители и все части электроустановки соединены с корпусом источника питания.

Оборудование с автономными источниками питания и изоляцией для нейтрали должны быть оснащены контролем сопротивления изоляции. Также необходим постоянный доступ для осуществления проверочных работ исправности функций изоляции.

Установка и безопасность

Разнообразие электроустановок и условий по их эксплуатации создает большое количество вариаций, связанных с монтажом оборудования, ремонта и правил по работе с приборами и агрегатами.

Использование электроустановок в работе промышленных предприятий, организаций, электросистем зданий и объектов должно соответствовать стандартам и правилам и давать гарантию электробезопасности.

Существующие меры позволяют избежать нежелательных пробоев, поломок оборудования, создания аварийных ситуаций, а также ситуаций с угрозой здоровью и жизни человека.

Заземление и применяемые защитные меры электробезопасности должны быть осуществлены в соответствии с требований нормативных актов, правил требований, стандартов.

Все существующие способы заземления электроустановок можно объединить выполнением условий по соединению частей и элементов электроустановок, которые могут проводить ток и быть под напряжением, с заземляющим проводником в виде шины и контуром заземления.

Заземление проводится для всех составных частей, которые могут при пробое изоляции оказаться под действием напряжения. Для различных зданий, предприятий может проводиться заземление одной установки, а в некоторых случаях объединение всех компонентов одного цеха для заземления.

Последний вариант используется, чтобы обезопасить от пробоя различные установки и станки, технологическое оборудование, которые могут соприкасаться и взаимодействовать.

Работы по осуществлению заземлений электроустановок должны совершаться высококвалифицированными специалистами. От правильности совершения работ по монтажу заземления зависит работа всех электроустановок, которая влияет на функционирование всего здания или предприятия.

Неправильное исполнение заземления приводит к появлению напряжения в тех частях устройств, на которых оно не предусмотрено по правилам эксплуатации. Такая небезопасная работа оборудования может привести к остановке, поломке, а также привести все устройство в непригодное состояние.

Ущерб может заключаться не только в поломке установок и выхода из строя, но и создания аварийных ситуаций, которые могут повлечь порчу имущества и иного оборудования. Самым опасным является воздействие напряжение на человека — от проблем со здоровьем до летального исхода.

ООО «ГОРИНКОМ» выполняет полный комплект услуг по заземлению электроустановок для зданий и предприятий. Опытные квалифицированные сотрудники обеспечат надежность работ по заземлению оборудования.
Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.