ПУЭ 7 Глава 17: Заземление и защитные меры электробезопасности

2.4.46

В населенной местности с одно- и двухэтажной
застройкой ВЛ должны иметь заземляющие устройства, предназначенные для защиты
от атмосферных перенапряжений. Сопротивления этих заземляющих устройств должны
быть не более 30 Ом, а расстояния между ними должны быть не более 200 м для
районов с числом грозовых часов в году до 40, 100 м — для районов с числом
грозовых часов в году более 40.

Кроме того, заземляющие устройства должны быть выполнены:

1) на опорах с ответвлениями к вводам в здания, в которых
может быть сосредоточено большое количество людей (школы, ясли, больницы) или
которые представляют большую материальную ценность (животноводческие и
птицеводческие помещения, склады);

2) на концевых опорах линий, имеющих ответвления к вводам,
при этом наибольшее расстояние от соседнего заземления этих же линий должно
быть не более 100 м для районов с числом грозовых часов в году до 40 и 50 м —
для районов с числом грозовых часов в году более 40.

1.7.93

Внешнюю ограду электроустановок не рекомендуется
присоединять к заземляющему устройству.

Если от электроустановки отходят ВЛ 110 кВ и выше, то
ограду следует заземлить с помощью вертикальных заземлителей длиой 2-3 м,
установленных у стоек ограды по всему ее периметру через 20-50 м. Установка
таких заземлителей не требуется для ограды с металлическими стойками и с теми
стойками из железобетона, арматура которых электрически соединена с
металлическими звеньями ограды.

Для исключения электрической связи внешней ограды с
заземляющим устройством расстояние от ограды до элементов заземляющего
устройства, расположенных вдоль нее с внутренней, внешней или с обеих сторон,
должно быть не менее 2 м. Выходящие за пределы ограды горизонтальные
заземлители, трубы и кабели с металлической оболочкой или броней и другие
металлические коммуникации должны быть проложены посередине между стойками
ограды на глубине не менее 0,5 м. В местах примыкания внешней ограды к зданиям
и сооружениям, а также в местах примыкания к внешней ограде внутренних
металлических ограждений должны быть выполнены кирпичные или деревянные вставки
длиной не менее 1 м.

Питание электроприемников, установленных на внешней ограде,
следует осуществлять от разделительных трансформаторов. Эти трансформаторы не
допускается устанавливать на ограде. Линия, соединяющая вторичную обмотку
разделительного трансформатора с электроприемником, расположенным на ограде,
должна быть изолирована от земли на расчетное значение напряжения на
заземляющем устройстве.

Если выполнение хотя бы одного из указанных мероприятий
невозможно, то металлические части ограды следует присоединить к заземляющему
устройству и выполнить выравнивание потенциалов так, чтобы напряжение
прикосновения с внешней и внутренней сторон ограды не превышало допустимых
значений. При выполнении заземляющего устройства по допустимому сопротивлению с
этой целью должен быть проложен горизонтальный заземлитель с внешней стороны
ограды на расстоянии 1 м от нее и на глубине 1 м. Этот заземлитель следует
присоединять к заземляющему устройству не менее чем в четырех точках.

Виды заземления

В классификации видов заземления присутствует два основных его вида:

• Рабочее.
• Защитное.

Есть и несколько подгрупп: радиозаземление, измерительное, инструментальное, контрольное.

Рабочее

Существует определенная категория электрических установок, которые не будут работать, если их не заземлить. То есть, основанная цель сооружения заземляющей системы – это необеспечение безопасности эксплуатации, это обеспечение самой эксплуатации. Поэтому в этой статье данный вид нас интересовать не будет.

Защитное

А вот этот вид специально устраивается с целью обеспечить безопасность работы электроустановок. Он делится на три категории в зависимости от назначения:

• Молниезащита.
• Защита от импульсного перенапряжения (перегруз линии потребления тока или короткое замыкание).
• Защита электросети от электромагнитных помех (чаще всего данный вид помех образуется от рядом работающего электрического оборудования).

Нас интересует именно импульсное перенапряжение. Назначение заземления данного типа – это безопасность обслуживающего персонала и самой установки в процессе аварии или поломки оборудования. Обычно такая поломка внутри электрического агрегата – это замыкание провода электрической схемы на корпус прибора. Замыкание может происходить непосредственно или через любой другой проводник, например, через воду. Человек, коснувшийся корпус установки, подвергается воздействия электрического тока, потому что становится его проводником в землю. По сути, он сам становится частью заземляющего контура.Схема заземления в частном доме

Мнение эксперта
Евгений Попов
Электрик, мастер по ремонту

Вот почему, чтобы устранить такие ситуации и устанавливается заземление корпуса на контур, расположенный в земле. При этом срабатывание заземляющей схемы – это толчок для системы автоматов, которые тут же отключают подачу электроэнергии к оборудованию. Все это располагается в специальных силовых и распределительных щитах.

Сопротивление заземлению

Есть такой термин, как сопротивление растеканию тока. Для простых обывателей легче будет воспринимать, как сопротивление заземлению. Вся суть этого термина заключается в том, что схема заземления должна работать корректно с определенными параметрами. Так вот сопротивление является основным из них.

Оптимальный вариант этого значения – ноль. То есть, лучше всего использовать материалы для сборки контура, у которых электропроводность самая высокая. Конечно, добиться идеала никак не получится, поэтому старайтесь выбирать именно те, у которых сопротивление самое низкое. К ним относятся все металлы.

Есть специальные коэффициенты, с помощью которых производится определение показателя сопротивления заземляющего контура, эксплуатируемого в разных условиях. К примеру:

в частном домостроение, где используются сети на 220 и 380 вольт (6 и 10 кВ), необходимо устанавливать контур с сопротивлением 30 Ом.

• монтируемая газопроводная система, входящая в дом, должна заземляться схемой в 10 Ом.
• молниезащита должна иметь сопротивление не более 10 Ом.
• Телекоммуникационное оборудование заземляется контуром 2 или 4 Ом.
• Подстанции от 10 кВ до 110 кВ – 0,5 Ом.

То есть, получается так, что чем больше мощность силы тока внутри оборудования или приборов, тем ниже должно быть сопротивление

Правила маркировки токоведущих частей согласно ПУЭ

Для обеспечения наглядности, простоты и облегчения распознавания отдельных частей электрической сети согласно п.1.1.30 ПУЭ все электроустановки должны иметь буквенно-цифровое и цветовое обозначение. Причем наличие одного из этих обозначений не снимает необходимость наличия другого.

И единственным послаблением является возможность нанесения обозначения не по всей длине проводника, а только в местах подключения, как представлено на видео.

Цветовая маркировка проводов

Маркировка проводов по цветам является наиболее наглядной и позволяет быстро определиться с назначением любого провода. Такая маркировка может быть осуществлена путем выбора проводов с соответствующим цветом изоляции жил, путем нанесения краски на шины или за счет окрашивания или применения специальной цветной изоленты в местах соединения жил.

Причем краска на шины может наносится не по всей длине, а только в местах подключения или по концам шин.

Обозначение фазных проводов

Итак:

• Если говорить о цветовом обозначении проводов и кабелей, то начать следует с фазных проводников. Согласно п.1.1.30 ПУЭ в трехфазной сети фазные проводники должны иметь маркировку желтым, зеленым и красным цветом. Так соответственно обозначаются фазы А, В и С.
• Инструкция для однофазной электрической сети предполагает обозначение фазного провода в соответствии с тем цветом, продолжением которой она является. То есть, если фазный проводник подключается к фазе «В» трехфазной сети, то он должен иметь зеленый цвет.

• Что же касается нулевых проводников, то они должны иметь голубую окраску. Причем цвет нулевой жилы не зависит от того трехфазная, двухфазная и однофазная сеть перед вами. Он всегда обозначается голубым цветом.
• Маркировка проводов с полосой желто-зеленого цвета обозначает защитный проводник. Он подключается к корпусу электроприборов и обеспечивает безопасность от поражения электрическим током при повреждениях изоляции электрооборудования.

Обозначение нулевых и защитных проводников

• Если нулевой и защитный проводник объединены, то согласно п.1.1.29 ПУЭ такая жила провода должна иметь голубой окрас с желто-зелеными полосами на его концах. Дабы выполнить такую маркировку своими руками достаточно просто взять провод голубого цвета и на его концевых заделках выполнить обозначение краской или использовать для этого цветную изоленту.
• Что же касается сетей постоянного тока, то красным цветом должна обозначаться положительная жила провода или шины, а отрицательная синим. При этом обозначение нулевой и защитной жилы соответствует маркировке в сетях переменного тока.

Буквенная маркировка проводов

Но маркировка проводов цветная не всегда удобна. В щитках, распределительных устройствах и на схемах значительно удобнее буквенное обозначение. Оно должно применяться совместно с цветовым обозначением.

Итак:

Буквенная маркировка фазных проводов в трехфазной сети соответствует их разговорному обозначению – фаза «А», «В» и «С». Для однофазной сети она должна быть такой же, но это далеко не всегда удобно. Тем более что достоверно определить какая именно фаза не всегда возможно. Поэтому часто используют обозначение «L».

• Если выполняется маркировка проводов в щитке, то под символом «N» обозначают нулевой провод.
• Для обозначения защитного провода применяют буквенное обозначение «PE». Кроме того, достаточно часто применяется знак заземления, но дело в том, что он не всегда может точно указать на схему сети.

На фото представлен знак заземления

• Дело в том, что вы можете встретить обозначение «PEN». Оно обозначает совмещение нулевого и защитного проводника. Это возможно в системах TN-C-S о которых мы говорили в одной из предыдущих наших статей.
• А вот маркировка проводов электрических постоянного тока выполняется символизмами «+» и «­―». Что соответственно обозначает положительный и отрицательный провод. Для постоянного тока есть еще одно отличие. Нулевая жила обозначается символом «М», что иногда вводит в заблуждение.

Маркировка в сети постоянного тока

1.7.90

Заземляющее устройство, которое выполняется с
соблюдением требований к его сопротивлению, должно иметь в любое время года
сопротивление не более 0,5 Ом с учетом сопротивления естественных и
искусственных заземлителей.

В целях выравнивания электрического потенциала и
обеспечения присоединения электрооборудования к заземлителю на территории,
занятой оборудованием, следует прокладывать продольные и поперечные
горизонтальные заземлители и объединять их между собой в заземляющую сетку.

Продольные заземлители должны быть проложены вдоль осей
электрооборудования со стороны обслуживания на глубине 0,5-0,7 м от поверхности
земли и на расстоянии 0,8-1,0 м от фундаментов или оснований оборудования.
Допускается увеличение расстояний от фундаментов или оснований оборудования до
1,5 м с прокладкой одного заземлителя для двух рядов оборудования, если стороны
обслуживания обращены друг к другу, а расстояние между основаниями или
фундаментами двух рядов не превышает 3,0 м.

Поперечные заземлители следует прокладывать в удобных
местах между оборудованием на глубине 0,5-0,7 м от поверхности земли.
Расстояние между ними рекомендуется принимать увеличивающимся от периферии к
центру заземляющей сетки. При этом первое и последующие расстояния, начиная от
периферии, не должны превышать соответственно 4,0; 5,0; 6,0; 7,5; 9,0; 11,0;
13,5; 16,0; 20,0 м. Размеры ячеек заземляющей сетки, примыкающих к местам
присоединения нейтралей силовых трансформаторов и короткозамыкателей к
заземляющему устройству, не должны превышать 66 м.

Горизонтальные заземлители следует прокладывать по кpaю
территории, занимаемой заземляющим устройством так, чтобы они в совокупности
образовывали замкнутый контур.

Если контур заземляющего устройства располагается в
пределах внешнего ограждения электроустановки, то у входов и въездов на ее
территорию следует выравнивать потенциал путем установки двух вертикальных
заземлителей, присоединенных к внешнему горизонтальному заземлителю напротив
входов и въездов. Вертикальные заземлители должны быть длиной 3-5 м, а
расстояние между ними должно быть равно ширине входа или въезда.

1.7.121

В качестве PE-проводников в электроустановках напряжением
до 1 кВ могут использоваться:

1) специально предусмотренные проводники:

жилы многожильных кабелей;

изолированные или неизолированные провода в общей оболочке
с фазными проводами;

стационарно проложенные изолированные или неизолированные
проводники;

2) открытые проводящие части электроустановок:

алюминиевые оболочки кабелей;

стальные трубы электропроводок;

металлические оболочки и опорные конструкции шинопроводов и
комплектных устройств заводского изготовления.

Металлические короба и лотки электропроводок можно
использовать в качестве защитных проводников при условии, что конструкцией
коробов и лотков предусмотрено такое использование, о чем имеется указание в
документации изготовителя, а их расположение исключает возможность
механического повреждения;

3) некоторые сторонние проводящие части:

металлические строительные конструкции зданий и сооружений
(фермы, колонны и т.п.);

арматура железобетонных строительных конструкций зданий при
условии выполнения требований 1.7.122;

металлические конструкции производственного назначения
(подкрановые рельсы, галереи, площадки, шахты лифтов, подъемников, элеваторов,
обрамления каналов и т.п.).