Использование и конструкция
Второй вариант является более предпочтительным, что обусловлено хорошими показателями проводимости, медленным процессом окисления в условиях высокого напряжения, а также отсутствием коррозийных изменений.
Элементы из стали чаще всего используются только из соображений экономии.
Именно медные шины, как правило, применяются в условиях современного частного домостроительства.
Главная заземляющая жила устанавливается во все вводные устройства распределительного типа.
Конструкция шины заземления не отличается сложностью, но позволяет в индивидуальном порядке осуществлять подключение или отключение защитных проводников посредством специальных инструментов. Общее число подсоединений — пять или более, напрямую зависит от схемы подключения шины заземления.
Шина заземления на стене
Установка выполняется закрытым или открытым способом, но место монтажа должно характеризоваться удобством доступа и обслуживания. Тип установки «открыто» востребован при ограничении доступа для посторонних лиц, включая щитовые ящики в жилых домах. Закрытый тип монтируется в закрытых щитовых шкафах.
Запрещается устанавливать алюминиевые шины, которые подвержены коррозии, а также обладают меньшим сопротивлением, поэтому не являются безопасными.
Встроенные шины
Не обязательно создавать конструкцию с нуля, можно приобрести готовое устройство со встроенными шинами заземления. В качестве примера можно привести DIN-рею, которая представляет собой комплект разборного оборудования в металлическом ящике. К рее прилагается специальный коммутатор на 220 В, обеспечивающий электропитание аппарата. В комплект панели входит DIN-рея, нулевые шины (три единицы) с изолятором. Одновременно возможно подключение до 22 потребителей.
Панель 19″ с DIN-рейкой серии КП
На рынке представлены три разновидности реек: DIN U3 для автоматических выключателей, DIN U3 — также под автоматы, но в комплекте имеется и шина нулевая с заземлением. Также можно приобрести DIN U4, оснащенную дополнительными функциями (например, возможностью установки электросчетчика). Все DIN-рейки покрываются антикоррозийным материалом.
Один из популярных вариантов DIN-реи — TLK-ERH-CU. Девятнадцатидюймовое изделие производится из меди. Данная модель отличается невысокой стоимостью и достойным уровнем качества.
Для чего применяются УЗО и дифавтоматы
Простое заземление устройств – это хорошо, но еще лучше обеспечить дополнительную защиту. Для этого придумали устройство защитного отключения (УЗО) и дифференциальные автоматы.
Дифавтомат – это устройство, которое в своём корпусе объединяет УЗО и обычный автоматический выключатель, так вы сэкономите место в электрощите.
УЗО – реагирует только на токи утечки. Принцип его работы такой: оно сравнивает количество тока через фазный и через нулевой провод, если часть тока утекла на землю, то оно моментально реагирует, отключая цепь. Их отличают по чувствительности от 10 до 500 мА. Чем чувствительнее УЗО, тем чаще оно будет срабатывать, даже при незначительных утечках, но не стоит устанавливать слишком грубое УЗО для дома.
Принцип работы защищенной цепи простым языком:
Когда на корпус заземленного электрооборудования попадает фаза, между фазным проводом и корпусом начинает протекать ток. Тогда УЗО замечает, что по фазному проводу прошел ток, часть тока куда-то делать и по нулевому проводу вернулся меньший ток, после чего эта цепь обестачивается. Так вы защищены от удара током.
Если установить УЗО в двухпроводной электроцепи без заземляющего проводника и где-то появится возможность утечки тока, оно сработает только после того как вы коснетесь этого места и ток утечет на землю через вас. В таком случае вы тоже будете в безопасности.
Также рекомендуем просмотреть видео, на котором более подробно рассказывается, для чего нужно заземление электроприборов:
Это и все, что мы хотели рассказать касаемо данного вопроса. Теперь вы знаете, что такое заземление, когда и как оно устанавливается и для чего служит. Надеемся, информация была изложена для вас понятно и доступно!
Требования ПУЭ к главной шине заземления
Правила устройства электроустановок в пункте 1.7.119 определяют основные требования по установке главной заземляющей шины, для сетей до 1 кВт. Она в большинстве случаев размещается в шкафах распределительных устройств, при большом количестве заземляющих проводников используется отдельный шкаф.
Для схем заземления типа TN-С в распределительных устройствах разрешается использовать шину РЕ как ГШЗ, сечение которой не должно быть меньше проводов заземления которые к ней подсоединяются. Для главной шины заземления применяют медь, в крайнем случае, устанавливают сталь, грубейшей ошибкой является использование алюминиевых полос. Это категорически запрещается по причине разности сопротивления на контактах из различных металлов. Такие контакты греются, проводимость снижается, при больших токовых нагрузках болтовые соединения могут полностью выгореть.
Соединения осуществляются разборные с помощью специальных инструментов, чаще всего это болтовые крепления с шайбами и гайками. Концы проводов опрессовываются медными наконечниками с отверстиями под болты и завинчиваются на шину. На стене возле шины или выделенном для нее отдельном шкафу наносится символический знак.
Пункт 1.7.120 определяет, что для помещений имеющих два и более отдельных ввода, каждый шкаф РУ оборудуется отдельной шиной заземления. На трансформаторных подстанциях устанавливается собственная шина с заземляющим контуром, РЕN проводник от которых уходит на ГШЗ ВРУ (вводное распределительное устройство) помещений с электроустановками. Заземляющие шины на разных РУ для выравнивания потенциалов должны соединятся проводом. Сечение проводника не должно быть меньше ½ большего провода, который приходит на одну из ГШЗ в ВРУ с трансформаторной подстанции.
Для соединения нескольких шин от разных ВРУ допускается использование металлоконструкций различного назначения если они неразборные имеют непрерывный электрический контакт. При этом надо учитывать требования пункта 1.7.123, который запрещает применять в качестве РЕN проводника:
- трубы газораспределительных систем;
- трубопроводы с горючими материалами;
- конструкции систем отопления, водоснабжения и канализации;
- свинцовые и металлические оболочки бронированных кабелей;
- трос несущий кабель для электрической проводки.
Обратите внимание на часто допускаемую ошибку, заземлять эти конструкции на главную шину заземления можно и даже нужно, пункт 1.7.20. Но делать прямые соединения шин, на разных шкафах используя перечисленные конструкции, пункт 1.7.123 запрещает
С первого взгляда заземление троса и трубопровода на ГШЗ ВРУ обеспечит их прямое соединение, но при ремонте или демонтаже этих систем цепь будет разорвана.
Поэтому используются только неразборные токопроводящие конструкции, надежнее всего провести многожильный медный провод с желто-зеленой изоляцией, соответствующей обозначению заземляющего РЕN проводника. В этом случае соединение обеспечивающее распределение потенциала растекания, будет автономное не зависящее от других систем.
Заземляем сами
При прокладке заземляющего контура защиты в первую очередь необходимо выбрать тип схемы, по которой будут вестись работы. Опытные мастера рекомендуют выбирать схему типа TN-C-S. Её основное преимущество заключается в том, что оборудование имеет непосредственный контакт с землей. Контакт нейтрали и земли ведется одним проводником, а на входе в щиток разделяются на 2 отдельных. Данная схема обеспечивает надежную защиту, поэтому устанавливать УЗО нет необходимости, достаточно лишь простых автоматов. Однако согласно ПУЭ обязательно выполнить требования по механической защите общего контакта нейтрали и земли (PEN), а также создать дополнительное резервное заземление на опорах на расстоянии 200 м или 100 м.
Создать контур защитного заземления достаточно просто, если руководствоваться правилами перечисленными ниже. В первую очередь для создания контура необходимо выбрать схему защитного заземления, их существует несколько видов, самые надежные и удачные:
- замкнутая (выполняется, как правило, по форме треугольника);
- линейная.
В замкнутой схеме все заземляющие проводники вкопаны в землю, находятся на одной глубине и соединены между собой металлической перемычкой. Основное преимущество — работоспособность в случае разрыва (от коррозии или других воздействий) металлической перемычки.
В линейной же схеме проводники выстроены в одну линию и соединены перемычкой последовательно друг с другом. Данная схема чуть более проста в создании, но имеет недостаток — при повреждении перемычки из строя выходит вся система.
Создание контура заземления
Итак, для создания контура заземления нам понадобятся следующие инструменты и материалы:
- Лопата.
- Сварочный аппарат (обязателен).
- Пила по металлу или болгарка.
- Кувалда.
- Пассатижи, гаечные ключи.
- Металлический уголок/швеллер/П-образный профиль из нержавеющий стали длиной от двух метров (с площадью поперечного сечения ДО 150 мм²).
- Металлические полоски длиной от 110 см, шириной 4 см, толщиной 4–5 мм.
- Металлическая полоса необходимой длины (от места залегания до места контакта с домом), ширина 4 см, толщина 4–5 мм.
- Крупные болты, гайки и шайбы (М8-М10).
- Провод из меди с толщиной не менее 6 мм².
После того как все необходимое имеется в наличии можно приступать к монтажу защитного заземления. В первую очередь следует выбрать место, лучше всего выбрать такой участок земли, где редко находятся люди или животное, так как во время отвода электричества в почву может произойти поражение электрическим током. Лучше всего выбрать место на границе участка, на максимальном удалении от зоны постоянного посещения.
После чего необходимо выкопать узкую траншею глубиной 60–70 см от места контакта с домом до места отвода электричества. В месте отвода электричества необходимо выкопать соответствующую фигуру (в зависимости от выбранной схеме) со сторонами ~1.2 м между проводниками.
Затем в каждом углу фигуры (у нас это треугольник) — вкапываются металлические уголки в землю на глубину 2 м и больше. К торчащим концам вкопанных проводников привариваются заготовленные заранее металлические пластины, к одному концу которой приваривается полоса-проводник, идущая непосредственно к месту контакта заземления с домом.
В месте контакта заземления к этой пластине монтируется провод из меди, который уже выходит из под земли и выводится в электрощиток.
После выполнения этих работ траншеи обратно закапываются. На данном этапе работы по защитному заземлению можно считать законченными.
Что такое заземление, принцип действия и устройство
При создании электросети, в помещениях различного назначения, требуется создание защиты, которая предотвратит вероятное поражение током. Чтобы избежать этого выполняется устройство заземления. В соответствии с ПЭУ п.1.7.53 заземление выполняется в электрооборудовании с напряжением более 50 В переменного и 120 В постоянного тока.
Шина заземления от ГРЩ к потребителю
Заземление – намеренное соединение нетоковедущих металлических частей электроустановок (которые могут оказаться под напряжением) с землей или ее эквивалентом. Данная защитная мера предназначена для исключения вероятности поражения человека электротоком при замыкании на корпус оборудования.
Принцип действия
Принцип работы защитного заземления заключается в:
- снижении разности потенциалов, между заземляемым элементом и другими токопроводящими предметами с естественным заземлением, до безопасного значения;
- отвод тока в случае непосредственного контакта заземляемого оборудования с фазным проводом. В грамотно спроектированной электросети возникновение тока утечки вызывает мгновенное срабатывание устройства защитного отключения (УЗО).
Схемы заземления в трехфазных сетях
Из вышесказанного следует, что заземление имеет большую эффективность при использовании в комплексе с УЗО.
Устройство заземления
Конструкция системы заземления состоит из заземлителя (проводящая часть, которая имеет непосредственный контакт с землей) и проводника, обеспечивающего контакт между заземлителем и нетоковедущими элементами электрооборудования. Обычно в качестве заземлителя используется стальной или медный (очень редко) стержень, в промышленности это как правило, сложная система, состоящая из нескольких элементов специальной формы.
Эффективность системы заземления во многом определяется величиной сопротивления защитного устройства, которую можно уменьшить, повышая полезную площадь заземлителей или увеличивая проводимость среды, для чего задействуется несколько стержней, повышается уровень солей в земле и т.п.
Заземляющее устройство это…
Выше мы рассмотрели в общих чертах, что такое защитное заземление. Однако стоит упомянуть, что используемые в системе заземлители различаются на естественные и искусственные.
В качестве устройств заземления в первую очередь предпочтительнее использовать такие естественные заземлители, как:
- трубы водоснабжения, находящиеся в грунте;
- металлоконструкции зданий и сооружений, имеющие надежный контакт с землей;
- обсадные трубы артезианских скважин;
- металлические оболочки кабелей (исключение составляет алюминий).
Вариант использования трубы в качестве естественного заземлителя
Естественные заземлители должны иметь соединение с защитной системой из двух и более разных точек.
В роли искусственного заземлителя может использоваться:
- стальная труба с толщиной стенок 3,5 мм и диаметром 30÷50 мм и длиной порядка 2÷3 м;
- стальные полосы и уголки толщиной от 4 мм;
- стальные пруты длиной до 10 и более метров и диаметром от 10 мм.
Использование металлических полос в качестве искусственного заземлителя
Для агрессивных почв необходимо использование искусственных заземлителей с высокой устойчивостью к коррозии и изготовленных из меди, оцинкованного или омедненного металла. Итак, мы разобрались с тем, что является определением понятия искусственного и естественного заземлителя, теперь же рассмотрим, когда применяется заземление.
Предлагаемое видео наглядно объясняет, что такое защитное заземление:
Как устанавливать искусственный электрод в грунт
Искусственный заземлитель в процессе изготовления неоднократно подвергается проверке на соответствие всем параметрам нормативных требований. Аналогичная ситуация с его установкой и расположением в грунте. Обобщив данные, можно выделить основные моменты производства такого электромонтажа:
- Процесс установки практически полностью механизирован.
- Если предусмотрено два протяженных (горизонтальных) луча, от заземляемой части электроустановки электроды прокладываются в противоположных направлениях. При условии, что заземлителей больше двух, прокладка лучей осуществляется под наклоном (угол в 120° – 90°). Обусловлено такое размещение улучшением показателя сопротивляемости.
- При монтаже заземлителя часто происходит распределение потенциалов. Разница потенциала на поверхности грунта (сверху заземлителя) и вокруг элемента (внутри почвы) служит причиной возникновения опасных напряжений. Для выравнивания потенциалов в таких случаях искусственный заземлитель изготавливается в форме сетки. Горизонтальные электроды прокладываются как вдоль, так и поперек площади электроустановки. Соединения на местах пересечения выполняются сваркой.
Важно! При близком расположении электродов такого типа происходит экранирование. Снижается показатель их эффективности
Завершающим этапом выполнения заземления обязательно будет работа по измерению параметров сопротивления заземления.
Почему человека бьёт током
Рассмотрим две типовых ситуации, когда вас бьет током:
- Стиральная машинка исправно выполняла свою работы, а когда вы захотели её отключить – почувствовали, что её корпус «щипает» вас. Или еще хуже, когда вы к ней прикоснулись – вас серьезно «дёрнуло».
- Вы решили принять ванну, включили воду, взявшись за кран, вы почувствовали такое же действие электричества – пощипывание или сильный удар.
И та и другая ситуация решается подключением заземления к корпусам приборов и всех металлических частей в ванной комнате и установкой УЗО или дифференциального автомата на вводе электроэнергии в дом или на группу потребителей.
Конструкция
Система изготавливается из металла. В качестве конструкционных элементов могут выступать водопроводы, газопроводы и любые другие металлические трубы, а также канализационный колодец, стальные элементы здания. Нередко в целях заземления используются вентиляция и система кондиционирования воздуха.
Медь для шины заземления в бобине
Согласно Правилам устройства электроустановок (сокращенно — ПУЭ), заземлительные устройства могут быть не только стальными, но и медными. Причем медь — лучший вариант, поскольку этот металл отличается прекрасной электропроводимостью, слабо окисляется под воздействием напряжения, не подвержен ржавлению. Необходимо заметить, что сталь для изготовления шин заземления используется гораздо чаще, но связано это с ее более низкой ценой. Не рекомендуется изготовление заземляющих реек из алюминия, так как этот металл быстро коррозирует и характеризуется недостаточным сопротивлением.
Обратите внимание! Главная заземляющая шина характеризуется меньшей площадью сечения в сравнении с защитным проводом или нулем рабочего провода силовой линии. Для шины PE в электрических установках до 1000 В сечение проводников должно быть разным в зависимости от металла
В случае с медным проводником сечение должно быть более 10 квадратных миллиметров, для алюминия этот показатель составляет 16 квадратных миллиметров, а для стали — 75 квадратных миллиметров
Для шины PE в электрических установках до 1000 В сечение проводников должно быть разным в зависимости от металла. В случае с медным проводником сечение должно быть более 10 квадратных миллиметров, для алюминия этот показатель составляет 16 квадратных миллиметров, а для стали — 75 квадратных миллиметров.
Девятнадцатидюймовая шина заземления медная должна предусматривать участки для единовременного подключения 14 или 18 направляющих. Таким образом, на одной полосе будет от 14 до 18 крепежных болтов. Полоса чаще всего оснащается парой изоляторов и размещается в специальном шкафу (так называемом шкафу №19) и подключается к заземлительному контуру через ПВЗ провод. Девятнадцатидюймовая шина используется для стыковки контактов, сечение которых составляет 2,5 квадратных миллиметра.
Согласно требованиям ГОСТа, главная заземляющая шина должна иметь не менее пяти одновременных соединений.
Заземлительное устройство можно изготовить из стали с омеднением. Толщина листа — 14,2 миллиметра. Такой комплект будет стоить недешево, зато обретет все свойства, характерные для медных проводников.
Обратите внимание! Четырнадцати разъемов обычно достаточно для десяти и более квартир при условии равномерного распределения нагрузки. Заземляющие шины выпускаются двух типов — REC-ET2-M и REC-ET
Первая модель закрепляется на специальных профилях в монтажных шкафах. А вот держатель шин заземления, гальванопокрытие которого защищает изделие от коррозии, не будет работать без специального органайзера, при наличии которого можно подключить до девяти потребителей
Заземляющие шины выпускаются двух типов — REC-ET2-M и REC-ET. Первая модель закрепляется на специальных профилях в монтажных шкафах. А вот держатель шин заземления, гальванопокрытие которого защищает изделие от коррозии, не будет работать без специального органайзера, при наличии которого можно подключить до девяти потребителей.
Что из перечисленного можно использовать в качестве естественных заземлителей?
= Металлические трубы водопровода, проложенные в земле
Трубопроводы горючих газов
Трубопроводы канализации
Трубопроводы центрального отопления
Вопрос 15
Что из перечисленного нельзя использовать в качестве естественных заземлителей?
Металлические трубы водопровода, проложенные в земле
Обсадные трубы буровых скважин
= Трубопроводы канализации
Рельсовые пути магистральных неэлектрифицированных и железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами
Вопрос 16
Какие из перечисленных мер могут применяться для защиты при косвенном прикосновении в цепях, питающих переносные электроприемники?
Только автоматическое отключение питания и защитное электрическое разделение цепей
Только сверхнизкое напряжение и двойная изоляция
= Любая из перечисленных мер защиты в зависимости от категории помещения по уровню опасности поражения людей электрическим током
Вопрос 17
Каким образом производится присоединение заземляющих проводников к заземлителю и заземляющим конструкциям?
=Сваркой
Болтовым соединением
Винтовым соединением
Заклепочным соединением
Вопрос 18
Как определяется величина участка заземляющего устройства, подвергающегося выборочному вскрытию грунта?
= Решением технического руководителя Потребителя
Решением ответственного за электрохозяйство Потребителя
Решением руководителя организации
Величину участка определяет инспектор энергонадзора
Вопрос 19
В каком случае элемент заземлителя должен быть заменен?
Если разрушено 30-40% его сечения
Если разрушено 20% его сечения
Если разрушено 40-45% его сечения
= Если разрушено более 50% его сечения
Вопрос 20
Можно ли использовать землю в качестве фазного или нулевого провода в электроустановках до 1000 В?
Разрешается без ограничений
= Не допускается
Разрешается только в единичных случаях с разрешения органов энергонадзора
Вопрос 21
Какие объекты относятся к специальным объектам по степени опасности поражения молнией?
Жилые и административные строения
= Объекты, представляющие опасность для непосредственного окружения, социальной и физической окружающей среды
Здания высотой не более 60 м, предназначенные для торговли и промышленного производства
Все объекты
Вопрос 22
Какие объекты относятся к обычным объектам по степени опасности поражения молнией?
Строения высотой более 60 м
Объекты, представляющие опасность для непосредственного окружения, социальной и физической окружающей среды
= Жилые и административные здания, а также здания и сооружения высотой не более 60 м, предназначенные для торговли и промышленного производства
Временные сооружения, строящиеся объекты
Вопрос 23
Какие из перечисленных конструктивных элементов зданий и сооружений могут рассматриваться как естественные молниеприемники?
Только металлические конструкции крыши (фермы, соединенная между собой стальная арматура)
Только металлические элементы типа водосточных труб
Только технологические металлические трубы и резервуары, выполненные из металла толщиной не менее 2,5 мм
= Любые элементы из перечисленных
Вопрос 24
Когда проводится проверка и осмотр устройств молниезащиты зданий, сооружений и наружных установок?
Один раз в год по графику
= Один раз в год перед началом грозового сезона, а также после установки системы молниезащиты, после внесения каких-либо изменений в систему молниезащиты, после любых повреждений защищаемого объекта
Только после внесения изменений в систему молниезащиты
Только при повреждениях защищаемого объекта
Вопрос 25
Когда проводится проверка состояния устройств молниезащиты зданий и сооружений III категории?
Один раз в год по графику
Один раз в год перед началом грозового сезона
Один раз в три месяца
= Не реже одного раза в три года
Тема 5. Правила применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках
Технические требования к отдельным видам средств защиты. Нормы и сроки эксплуатационных и приемо-сдаточных испытаний средств защиты. Правила пользования ими.
Вопрос 1
