Монтаж заземляющих устройств (монтаж заземления). Устройство заземления

Защитное заземление — это преднамеренное соединение с землей металлических частей электроустановки, не находящихся под напряжением (рукояток приводов разъединителей, кожухов трансформаторов, фланцев опорных изоляторов, корпусов измерительных трансформаторов и т.п.).

Монтаж заземляющих устройств состоит из следующих операций: установки заземлителей, прокладки заземляющих проводников, соединения заземляющих проводников друг с другом присоединения заземляющих проводников к заземлителям и электрооборудованию.

Вертикальные заземлители из угловой стали и отбракованных труб погружают в грунт забивкой или вдавливанием, из круглой стали — ввертыванием или вдавливанием. Эти работы выполняют с помощью механизмов и приспособлений, например: копра (забивка в грунт), приспособления к сверлилке (ввертывание в грунт стержневых электродов), механизма ПЗД-12 (ввертывание в грунт электродов заземления).

Для устройства заземления наиболее распространены электрозаглубители, имеющие стандартную электросверлилку и редуктор, понижающий частоту вращения ниже 100 об/мин и соответственно увеличивающий крутящий момент на ввертываемом электроде. При пользовании этими заглубителями к концу электрода приваривают наконечник-забурник, обеспечивающий рыхление грунта и облегчающий погружение электрода. Выпускаемый промышленностью наконечник представляет собой заостренную на конце и изогнутую по винтовой линии стальную полосу шириной 16 мм. В монтажной практике применяются и другие типы наконечников для электродов.

При устройстве заземления вертикальные заземлители должны закладываться на глубину 0,5 — 0,6 м от уровня планировочной отметки земли и выступать от дна траншеи на 0,1 — 0,2 м. Расстояние между электродами 2,5 — 3 м. Горизонтальные заземлители и соединительные полосы между вертикальными заземлителями укладывают в траншеи глубиной 0,6 — 0,7 м от уровня планировочной отметки земли.

Все соединения в цепях заземлителей выполняют сваркой внахлестку; места сварки покрывают битумом во избежание коррозии. Траншею роют обычно шириной 0,5 и глубиной 0,7 м. Устройство внешнего заземляющего контура и прокладку внутренней заземляющей сети производят по рабочим чертежам проекта электроустановки.

Вводы в здание заземляющих проводников выполняют не менее чем в двух местах. После монтажа заземлителей составляют акт на скрытые работы, указывая на чертежах привязки заземляющих устройств к стационарным ориентирам.

Заземляющие магистральные проводники прокладывают по стенам на расстоянии 0,5—0,10 м от поверхностей на высоте 0,4—0,6 м от уровня пола. Расстояние между точками крепления 0,6 —1,0 м. В сухих помещениях и при отсутствии химически активной среды допускается прокладка заземляющих проводников вплотную к стене.

Заземляющие полосы к стенам крепят дюбелями, которые пристреливают строительно-монтажным пистолетом либо непосредственно к стене, либо через промежуточные детали. Широко применяют также закладные детали, к которым приваривают полосы заземления. Пистолетом типа ПЦ можно пристреливать детали из листовой или полосовой стали толщиной до 6 мм в основания из бетона (марки до 400), кирпича и др.

В сырых, особо сырых помещениях и в помещениях с едкими испарениями (с агрессивной средой) заземляющие проводники приваривают к опорам, закрепленным дюбелями-гвоздями. Для создания зазора между заземляющим проводником и основанием в таких помещениях используют штампованный держатель из полосовой стали шириной 25 — 30 и толщиной 4 мм, а также кронштейн для прокладки круглых заземляющих проводников диаметром 12 — 19 мм. Длина нахлестки при сварке должна быть равна двойной ширине полосы для прямо угольных полос или шести диаметрам для круглой стали.

К трубопроводам заземляющие проводники присоединяют при наличии на трубах задвижек или болтовых фланцевых соединений выполняют обходные перемычки.

Части электроустановок, подлежащие заземлению, присоединяют к заземляющим магистралям отдельными ответвлениями. Стальные заземляющие проводник и присоединяют к металлоконструкциям сваркой, к оборудованию — под возможно, сваркой. заземляющий болт или, где проводники присоединяют к медными проводниками с креплением проволочным бандажом и пайкой. Вокруг подстанции обычно делают общий заземляющий контур, к которому приваривают заземляющие проводники внутренней части подстанции. Отдельные элементы электрооборудования присоединяют к заземляющим проводникам параллельно, а не последовательно, иначе при обрыве заземляющего проводника часть оборудования может оказаться незаземленной.

На подстанциях заземляют все элементы электрооборудования и металлические конструкции . Силовые трансформаторы заземляют гибкой перемычкой, изготовленной из стального троса. Перемычку с одной стороны приваривают к заземляющему проводнику, с другой — присоединяют к трансформатору с помощью болтового соединения. Разъединители заземляют через раму, плиту привода и опорный подшипник; корпус вспомогательных контактов — присоединением к шине заземления .

Если разъединители и приводы смонтированы на металлических конструкциях, то заземление выполняют путем приваривания к ним заземляющего проводника.

Предохранители на 6 — 10 кВ заземляют путем присоединения заземляющего проводника к фланцам опорных изоляторов, раме или металлической конструкции, на которой они установлены.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ

Наличие защитного заземления – обязательное условие ввода в эксплуатацию жилых зданий и подключения промышленных электроустановок, отсутствие соединения с землей чревато поражением людей током и возгоранием оборудования.

Устройство контура и способ его заложения выбирается заранее с учетом ожидаемой нагрузки, требований безопасности и параметров грунта. Основным ориентиром служат нормы ПУЭ (гл.1.7) и ПТЭЭ, экономия на материалах и отклонения от правил монтажа недопустимы.

ТРЕБОВАНИЯ К ЗАЩИТНОМУ ЗАЗЕМЛЕНИЮ

Заземляющее устройство представляет собой совокупность проводников, соединяющих потенциально опасные металлические элементы внутри дома с землей или ее эквивалентами.

Целью его заложения является защита людей от поражения током при пробое изоляции фазного провода и других аварийных ситуациях. Наличие защитного заземления устраняет угрозу замыкания фазы на трубах или корпусах приборов, большие токи уходят через него на участки с меньшим сопротивлением.

Достичь полного поглощения землей опасных электротоков невозможно, но сопротивление защитного контура делается минимально возможным.

Значение верхнего предела зависит от подключаемой нагрузки и типа сети, а именно:

• в частных домах, запитанных от сети в 220/380 В это значение поддерживается в пределах 30 Ом;
• электроустановки с глухим заземлением нейтрали и напряжением до 1000 В подключаются к заземляющим устройствам с сопротивлением не более 4 Ом, выше 1000 и большими токами замыкания – 0,5;
• при подключении к заземлению молниеприемников или присоединении дома к газопроводу сопротивление линии не должно превышать 10 Ом.

Точные требования к этой величине прописаны в ПУЭ (1.7.90), ее корректировка при отклонении удельного электрического сопротивления грунта от нормы обязательна.

На увлажненных или солесодержащих почвах эффективность защитного контура будет максимальной, на сухих, каменистых или вечномерзлых участках – наоборот. Вторым фактором влияния на величину сопротивления является конфигурация и площадь самого заземлителя, при серьезных требованиях к безопасности число или длину электродов увеличивают.

Стандартная схема заземляющего устройства состоит из внутреннего и внешнего контура, соединяемого в единую систему. Внешняя часть закладывается на безопасном от дома, но не чрезмерном расстоянии, оптимальный диапазон варьируется от 1 до 10 м от входа. Она в обязательном порядке углубляется в землю, ниже уровня промерзания грунта.

Конфигурация внешнего контура заземления чаще всего имеет геометрическую форму треугольника, полосы, квадрата. Электроды изготавливаются из стали, обычного железа или меди и располагаются горизонтально и вертикально.

Горизонтальные элементы (включая соединительные полосы) имеют сечение от 50 мм 2 и выше и закладываются в траншеи глубинной в 50-70 см. Вертикальные заземлители размещаются с интервалом от 1,5 м, углубляются без наклона на 2,5-3 м вниз и выступают из дна траншеи на 10-20 см.

К монтажу наружного защитного заземления приступают после составления и проверки схемы, при использовании черных металлов все соединения выполняются исключительно сварным способом.

Нахлест и заход горизонтальных и вертикальных электродов друг на друга обязателен, места сварки защищают от коррозии с помощью битума или специальных лаков. Вид сварки роли не играет, но надежность и непрерывность контактов обеспечивается всегда.

СПОСОБЫ УСТРОЙСТВА НАРУЖНОГО КОНТУРА

В зависимости от конфигурации и типа заземлителя выделяют два основных способа монтажа защитного заземления: традиционный и глубинный. В первом случае в землю закладывается самодельная сварная конструкция из нескольких (чаще всего – трех) вертикальных элементов с ровным и одинаковым сечением.

Монтаж такого устройства заземления осуществляется с помощью:

• вибрационных молотов, используемых при забивке трубного, углового или профилированного проката;
• ручных инструментов (кувалды или зажимов);
• сверлильных устройств с зажимами, оптимальными при необходимости ввинчивания круглых стержней.

К преимуществам традиционного способа обустройства защитного заземления относят сравнительно низкую смету, простоту монтажа и возможность самостоятельного выполнения работ. Минусы связаны с близостью к нулевому уровню и заложением сварных конструкций в землю, способ считается недостаточно надежным и безопасным.

Отдельные требования выдвигаются к месту расположения электродов, чем меньше на этом участке будут находиться люди, тем лучше. Оптимальной признана северная (теневая) сторона, как более сырая.

Глубинный способ монтажа предполагает закладку вертикальных электродов (модулей) на глубину до 15-30 м. Сварные соединения отсутствуют, элементы длиной около 1,5 м соединяются резьбовыми муфтами с токопроводящей смазкой и углубляются с помощью вибрационных молотов с энергией удара до 20-25 Дж.

Конфигурация заземлителя зависит от параметров участка и типа объекта, для жилых домов одного стержня более чем достаточно.

К преимуществам этого способа относят заводское качество модулей, отсутствие трудоемких земляных работ и возможность устройства защитного заземления в подвалах или внутри периметра дома.

Монтаж проводится при любых погодных условиях (при желании и наличии оборудования – своими силами), единственным минусом считается дороговизна самого устройства. В ходе выполнения работ штыри берегут от загибания, резьбовые соединения периодически подкручиваются.

Потребность в альтернативных вариантах и дополнительных мерах возникает при устройстве заземления на скалистых, выщелоченных или сухих участках. При невозможности снижения удельного сопротивления почв или закладки вертикальных стержней длиной более 1 мм разумной альтернативой признано электролитическое заземление.

Суть данного способа заключается в размещении рядом с объектом L-образного перфорированного заземлителя, заполненного смесью минеральных солей.

Присоединение к остальным элементам происходит по стандартной схеме, ориентировочный срок службы системы составляет 50 лет. Соли обновляются раз в 10 лет, к минусам способа относят дороговизну и отрицательное влияние минералов на фундаментные конструкции. Но на участках с вечной мерзлотой этот способ считается более выгодным, чем закладка стержней до глубины незамерзающих водоемов или монтаж сложных конструкций.

ПРАВИЛА И ПОРЯДОК МОНТАЖА

Работы выполняются в два этапа, чаще всего первым обустраивается внутренний контур. Внутри здания заземлению подлежат практически все металлические элементы, включая несущие каркасы, трубные коммуникации, вентиляционные каналы, корпуса распределительных устройств, трансформаторов и осветительных приборов.

Исключение делается для газовых, отопительных и подающих горячую воду труб, несущих тросов, свинцовых оболочек, железных дверей, съемных и подвижных деталей.

Металлические конструкции соединяются в единый внутренний контур с помощью проводников с нулевой фазой с жесткими требованиями к сечению и профилю. В частности, для этих целей используются стальные трубы с толщиной стенок от 2,5 мм, оцинкованная проволока с диаметром не менее 5,5 мм, уголки 3×10 мм и профиль с сечением от 25 мм 2 .

Места стыков проводников и поверхности металлических конструкций нуждаются в зачистке и выпрямлении, монтаж этих элементов в идеале осуществляется сварным способом.

Проводники укладываются строго по вертикали или горизонтали по отношению к строительным конструкциям, к общим правилам монтажа полос заземления относят:

• обеспечение 10-50 см отступа от стен и 40-60 см – от пола (плотное примыкание допускается исключительно в сухих помещениях).
• использование защитных кожухов или невозгораемых материалов при прокладке сквозь перекрытия и стены в помещениях повышенной влажностью или агрессивной средой;
• фиксацию полос дюбелями с помощью строительного пистолета с шагом крепления не более 0,6-1 м;
• обеспечение свободного доступа к магистралям для осмотра и обновления соединений.

Линию защищают от механических повреждений и коррозийных воздействий, монтаж в пол допускается лишь при проходе через двери и наличии соответствующих защитных кожухов. Розетки или электрические устройства подключаются к заземляющей магистрали напрямую (в том числе – с помощью болтов), исключительно параллельно.

С разводкой и устройством питающих линий разбираются заранее, правильный подход подразумевает использование трехжильного кабеля и специальных розеток с клеммой между гнездами.

При монтаже соединительной шины заземления используется проводник с сечением не ниже внешнего, отклонение от этого правила недопустимо. Шина выравнивает потенциалы подсоединяемых установок и обеспечивает вывод разных по мощности приборов на один общий защитный заземлитель.

Предусматривается как минимум два выхода от внутренней части на внешнюю, при прохождении соединения через стены наличие защитного кожуха, заполненного цементом или невозгораемыми материалами, обязательно.

© 2012-2021 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Источник

Установка заземления: способы монтажа, устройство, общие требования

Системы электропередач в большей части зданий выполнены по старому образцу — без заземления. Современные бытовые приборы, работающие без заземляющего контура, могут выйти из строя в случае возникновения каких-либо неисправностей. Владельцы домов, как правило, самостоятельно осуществляют установку заземления в доме, обеспечивая тем самым электробезопасность.

Предназначение заземления

Основная задача заземления — снижение до нуля напряжения сети в случае возникновения утечки тока. Причиной этого может быть прикосновение к токоведущим частям, повреждение изоляции проводки. Дополнительной функцией заземления является создание и поддержание оптимальных условий для работы бытовых электрических приборов.

Некоторые устройства требуют не только установки розетки с заземлением, но и непосредственного подключения к заземляющей шине. С этой целью применяются специальные зажимы.

К примеру, на корпусе микроволновых печей располагается специальная клемма для заземления. При отсутствии заземления прикосновение к микроволновке может повлечь несильный, но неприятный удар током. Устраняется это только посредством установки защитного заземления. Аналогичная ситуация с большинством других бытовых приборов.

Установка заземления в частном доме является не менее важной процедурой, особенно если здание — деревянное. Имеющийся заземляющий контур позволяет защитить постройки от удара молнии и провоцируемого им пожара. Особенно важно это в сельской местности, где дома могут быстро выгореть за короткий срок. Одновременно с заземлением чаще всего обустраивают молниеотвод.

Правила обустройства заземления

При несоответствии естественных заземляющих элементов предъявляемым требованиям используются искусственные системы заземления. Естественными элементами могут быть расположенные в земле водопроводные стальные трубы, металлические конструкции зданий, артезианские скважины и многие другие.

В качестве естественных заземлителей запрещено использовать нефтепроводы, газопроводы и бензопроводы.

Оптимальный материал для установки переносного заземления своими руками — металлический уголок 50 х 50 миллиметров длиной 3 метра. Для установки таких элементов выкапывается траншея глубиной 0,7 метра, при этом над дном должно оставаться порядка 10 сантиметров отрезков. К выступающей части приваривают стальной прут диаметром 10-16 миллиметров или стальную полосу.

Сопротивление заземляющего контура в электрических установках до 1000 вольт должно составлять 4 Ом, не более. Сопротивление для установок более 1000 вольт не должно превышать 0,5 Ом.

Виды заземления и особенности

Выделяют шесть систем заземления, однако в частных домах используются только две: TN-C-S и TT. Большей популярностью пользуется первый тип, поскольку в нем устроена глухозаземленная нейтраль. Проведение нейтрали N и шины PE осуществляется одним проводом PEN до входа в здание, после чего заземление разводится на несколько отдельных веток.

Защитные функции в такой схеме осуществляются электрическими автоматами, при этом отсутствует необходимость в установке устройств защитного отключения. У такой схемы имеется свой недостаток: при повреждении проводника PEN на расстоянии между домом и подстанцией появляется фазовое напряжение на шине заземления в доме. Отключить напряжение невозможно никакой защитой, в связи с чем необходим монтаж механической защиты проводника PEN и резервного заземления на расстоянии каждые 200 метров.

Электрические сети в небольших городах и селах не соответствуют необходимым требованиям, в связи с чем используют схему TT. Оптимальный вариант применения данной схемы — для отдельных построек с грунтовым полом, поскольку имеется определенный риск прикосновения разом к грунту и заземлению, что опасно при использовании схемы TN-C-S.

Отличие заключается в том, что «земля» используется в качестве щита от индивидуального заземления, а не от подстанции. Такая система обладает большей устойчивостью к повреждениям проводника и требует установки специального устройства защитного отключения. По этой причине такая схема именуется резервной.

Установка заземления

Устройства заземления классифицируются на два типа, которые отличаются по свойствам и способу монтажа. Первый вид представлен штыревой модульной конструкцией с несколькими электродами, второй создается из металлопроката. Основными отличиями разновидностей являются углубленные детали, в то время как проводники и надземная часть полностью аналогичны.

Приобретенные в торговой сети наборы для заземления обладают определенными преимуществами:

• Комплектующие разработаны специалистами в соответствии со всеми стандартами и требованиями и изготовлены на заводском оборудовании;
• Практически не нужны земляные и сварочные работы;
• Можно углубиться на значительную глубину в землю с сохранением минимального сопротивления всего устройства.

Основным недостатком является слишком высокая стоимость

Набор, приобретенный в торговой сети, имеет свои преимущества:

• Продается комплектом, элементы набора разработаны специалистами с соблюдением всех требований правил, изготовлены на заводском оборудовании.
• Не требуются сварочные работы, и почти не нужны земляные работы.
• Дает возможность углубиться в землю на значительную глубину с получением малого сопротивления всего устройства заземления.

Из недостатков заводского исполнения можно отметить высокую стоимость набора.

Инструменты и материалы

Для изготовления самодельного заземлителя обязательно должен использоваться оцинкованный металлопрокат — труба, уголок или пруток.

Готовые заземлители выполнены из резных омедненных штырей, соединенных латунными муфтами. Соединение штыря и провода заземления выполнено при помощи зажима из нержавеющей стали и специальной пасты. Окрашивать или смазывать заземлители нельзя.

При выборе сечения проката учитывается воздействие коррозии, в результате которого сечение понижается. Минимальные сечения проката:

• Для оцинкованного прутка — 6 мм;
• Для прямоугольного проката — 48 мм 2 ;
• Для металлического прутка — 10 мм.

Штыри соединяются между собой уголком, полосой или проволокой. С их помощью заземление подводится до электрического щита. Для соединяющего проката размеры составляют:

• Диаметр прутка — 5 мм;
• Размер прямоугольного профиля — 24 мм 2 .

Сечение провода фазы должно быть больше сечения заземляющего провода в помещении. К подобным проводникам предъявляются определенные требования, затрагивающие диаметр жил:

• Алюминиевый без изоляции — 6 мм;
• Медный без изоляции — 4 мм;
• Медный изолированный — 1,5 мм;
• Алюминиевый изолированный — 2,5 мм.

Проводники заземления соединяются при помощи заземляющих шин, изготовленных из электротехнической бронзы. Все детали щита согласно схеме TT крепятся к стенке ящика.

Установка заземлений на ВЛ самодельного типа осуществляется при помощи кувалды, которой заземлитель вбивается в землю. Вбивание заводских деталей происходит при помощи отбойного молотка. В обоих способах установки заземления желательно использовать стремянку. Ручная сварка используется для сваривания проката из черного металла.

Земляные работы

Существует определенный порядок установки заземления. Первым этапом являются земляные работы. Заземлители размещаются на расстоянии 1 метра от фундамента здания. Минимальное расстояние между штырями составляет 1,2 метра. Оптимальный вариант — использовать штыри длиной 3 метра и создавать из них треугольник с трехметровыми сторонами.

После выкапывается траншея глубиной 0,8 метра.Оптимальная ширина траншеи — 0,7 метра: ее достаточно для удобной сварки проводников.

Подготовка электродов

Заострение электрода осуществляется при помощи болгарки. Если используется бывший в употреблении металлопрокат, то он очищается от коррозии и старого покрытия. Штыри заводского производства оснащаются острыми головками, которые накручиваются и промазываются в месте соединения специальной пастой.

Углубление электродов

Заглубление электродов в землю осуществляется посредством их забивания кувалдой. Для облегчения работы лучше использовать подмостья или стремянку. Если металл электродов слишком мягкий, то удары наносятся через специальные деревянные брусья. До конца забивать штыри не нужно: над землей должно оставаться порядка 10-20 сантиметров, которые используются для соединения с контуром.

Забивание заводских электродов осуществляется отбойным молотком. После того как штырь будет углублен, на него навинчивается муфта и дополнительный заземлитель. Процесс повторяется несколько раз до достижения требуемой глубины.

Соединение электродов

Между собой штыри объединяются полосой 40х4 миллиметра. Прокат из черного металла сваривается, поскольку болты быстро коррозируют, что приводит к повышению сопротивления общего контура. Сварочные швы должны быть высокого качества.

От собранного контура заземление проводится полосой к дому и крепится к фундаменту. Провод от щита подключается к болту, приваренному к краю полосы.

Крепежный хомут устанавливается на последний электрод, после чего закрепляется провод. Герметизация зажима осуществляется специальной лентой.

Засыпка траншеи

Засыпать траншею заземления лучше всего однородной плотной почвой.

Приобретенные в магазине устройства заземления с одним штырем комплектуются пластмассовыми колодцами, позволяющими осуществлять ревизию.

Проведение заземления в щит

Установка распределительного щита осуществляется на стену здания, причем место монтажа должно быть защищено от влажности. Кабели проводятся через стену с использованием специальных трубных гильз. Подключение провода к установленной на корпусе щита шине проводится при помощи болтового соединения.

После установки заземление проверяется мультиметром. Количество электродов увеличивается при сопротивлении, превышающем 4 Ом. Провода заземления в желтой изоляции подключаются к соответствующему разъему шины заземления. При подключении различных устройств — светильников, розеток открытой установки с заземлением и прочих — желтые провода также подсоединяются к соответствующим клеммам. К примеру, на розетках подобная клемма располагается в центре. Наиболее безопасными считаются розетки скрытой установки с заземлением — они используются для подключения холодильников, газовых плит и прочих бытовых приборов.

Источник