Что можно использовать в качестве заземления

Обновлено: 04.05.2024

ОБЗОР РАЗЛИЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ

Безопасная эксплуатация электроустановок различного назначения, выполненных в соответствии с требованиями ПУЭ и других нормативных документов, обеспечивается рядом технических и организационных мер электробезопасности, одной из которых является обустройство заземления, то есть преднамеренного соединения металлических частей электроустановки, которые могут оказаться под напряжением при повреждении изоляции, с заземляющим устройством.

Под заземляющим устройством понимается совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Основным элементом этой системы является заземлитель , электрод которого или совокупность соединенных между собой электродов, находятся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.

Кроме мер электробезопасности, заземление электроустановки также обеспечивает её функционирование в расчетных режимах. Такое заземление называется рабочим или функциональным (например, заземление нейтрали трансформаторов и генераторов).

Молниеприемники внешних молниезащитных систем зданий, сооружений или промышленных коммуникаций соединяются с заземлителем для отвода тока молнии в землю.

Таким образом, заземляющее устройство является многофункциональным, выполняющим, в общем случае, все вышеуказанные функции одновременно.

Заземляющее устройство, используемое для заземления электроустановок одного или разных назначений и напряжений, должно удовлетворять всем требованиям, предъявляемым к заземлению этих электроустановок:

· защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции, условиям режимов работы сетей;

· защиты электрооборудования от перенапряжения и т.д. в течение всего периода эксплуатации. И в первую очередь должны быть соблюдены требования, предъявляемые к защитному заземлению.

В нормативной документации требованию к значению сопротивления заземлителя определяются относительно номинального напряжения электроустановки и величины токов короткого замыкания. Требуемые значения электрических характеристик заземляющих устройств должны быть обеспечены при наиболее неблагоприятных условиях, связанных с сезонными изменениями параметров электрической структуры грунта. Под грунтом понимаются любые горные породы, почвы, осадки и техногенные образования, рассматриваемые как многокомпонентные системы и часть геологической среды.

Характер поверхности и растительности может дать некоторую начальную информацию относительно более или менее благоприятной характеристики грунта для установки заземлителя. Более точная информация о структуре грунта обеспечивается применением геофизических методов, в частности электроразведкой - методом вертикального электрического зондирования. Отмечается, что геологическая структура грунта в пределах глубин порядка сотен метров в достаточной степени разнообразна и в общем случае имеет горизонтально-слоистый вид с небольшими углами наклона границ и различным удельным электрическим сопротивлением слоев (рис. 1).

Рис. 1. Условный вид геологического строения грунта

Параметры верхнего или активного слоя (грунт глубиной до 3 м) подвержены сезонным изменениям, вызываемым динамикой температуры и влажности. В северных и центральных районах страны наибольшее значение удельного электрического сопротивления слоя сезонных изменений соответствует концу зимнего периода, а для южных – расчетным сезоном являются летние месяцы (рис. 2). Глубинные слои обладают более стабильным удельным электрическим сопротивлением .

Рис. 2. Изменение глубины промерзания грунта по территории РФ

В инженерных методиках расчета сопротивлений заземлителей вся совокупность значений проводимостей слоев грунта приводиться к эквивалентному значению с учетом геометрических размеров заземлителей и циклических сезонных изменений электрических параметров верхних слоев грунта.

Для заземления применяются искусственные и естественные заземлители. Естественными заземлителями являются металлические элементы, проложенные в земле для других целей, но используемые при этом для целей заземления.

В качестве естественных заземлителей могут быть использованы:

1) металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, в том числе железобетонные фундаменты зданий и сооружений, имеющие защитные гидроизоляционные покрытия;

2) металлические трубы водопровода, проложенные в земле;

3) металлические оболочки бронированных кабелей, проложенных в земле;

4) другие находящиеся в земле металлические конструкции и сооружения.

Использование естественных заземлителей в качестве элементов заземляющих устройств не должно приводить к их повреждению при протекании по ним токов короткого замыкания или к нарушению работы устройств, с которыми они связаны.

При использовании железобетонных фундаментов в качестве естественных заземлителей и обеспечении допустимых напряжений прикосновения не требуется сооружение искусственных заземлителей, прокладка выравнивающих полос снаружи зданий и выполнение магистральных проводников заземления внутри здания. Металлические и железобетонные конструкции при использовании их в качестве заземляющих устройств должны образовывать непрерывную электрическую цепь по металлу, а в железобетонных конструкциях должны предусматриваться закладные детали для присоединения электрического и технологического оборудования.

Однако, при использовании железобетонных фундаментов необходимо учитывать следующее. Если фундамент полностью защищен с помощью специальной теплоизоляции из непроводящих материалов, или если фундамент имеет гидроизоляцию, например, пластмассовые листы толщиной больше 1 мм, использование бетонного фундамента в качестве заземлителя малоэффективно. В этих случаях, металлическую арматуру фундамента можно применять для защитного уравнивания потенциалов, а в целях заземления следует применять искусственный заземлитель. Наличием битумного покрытия на железобетонной конструкции при расчете сопротивления естественного заземлителя можно пренебречь.

Конструкцию искусственных заземлителей можно подразделить на два вида. Заземлители, выполненные из элементарных проводников различного профиля сечения (круглый, прямоугольный, угловой и трубный) и формы (кольцевая, лучевая) и сложные заземлители, которые представляют комбинацию горизонтальных и вертикальных электродов, в том числе и в виде замкнутого контура с внутренними горизонтальными перемычками (сетки).

Рис. 3. Стержневой заземлитель

Рис. 4. Комбинированный заземлитель

Эффективность вертикальными стержневых заземлителей зависит от степени однородности грунта. Увеличение длины электродов в разумных пределах обосновано, если имеется возможность достичь слоев с большей проводимостью. Если структура грунта более или менее однородная, то увеличение длины вертикальных электродов малоэффективно, так как изменяет сопротивление заземлителя незначительно.

Заземлитель укладывается в грунте на определённой глубине, называемой глубиной заложения или обслуживания. Её среднее значение составляет 0,5-0,7 м. Такое заглубление необходимо для уменьшения влияния сезонного изменения проводимости верхних слоев грунта. Если в месте установки заземлителя наблюдается однородная электрическая структура грунта, то величина глубины заложения в пределах от 0,5 до 1 м слабо влияет на снижение сопротивления заземлителя.

Увеличение глубины заложения связано с дополнительными затратами и не позволяет оперативно производить обслуживание заземлителей. В тоже время, сложные заземлители (например, мощных электрических подстанций) могут закладываться на различной глубине от поверхности земли, тем самым уменьшая «шаговое» напряжение и обеспечивая более равномерное распределение напряжения.

Заземляющие устройства должны быть механически прочными, термически и динамически стойкими к токам замыкания на землю. Наименьшие поперечные размеры электродов определяются с учетом коррозии материала, из которого они изготовлены. Для повышения эксплуатационных характеристик заземлителей в этом случае увеличивают сечение электродов или применяют медные проводники или проводники с гальваническим покрытием.

Применение омедненных или оцинкованных стальных электродов широко используется в модульных конструкциях заземлителей, позволяющих выполнять вертикальные электроды произвольной длины из сборного комплекта стержней длиной 1,2-15 м. Эффективность таких систем очевидна (получение стабильного сопротивления в течение всего срока службы системы заземления благодаря отсутствию коррозии), в том числе и с точки зрения производства монтажных работ.

Однако эксплуатационных характеристики таких заземлителей зависят от толщины медного или цинкового покрытия, его пластичности, технологии нанесения на стальной сердечник, а также от способа соединения стрежней между собой.

На российском рынке основным производителем омедненных стержней заземления является компания EZETEK, которая специализируется на разработке, производстве и поставке систем модульно-стержневого, электролитического заземления, а также молниезащиты для объектов любой сложности.

Как сделать заземление в квартире своими руками, если его нет

Безопасная эксплуатация электрических приборов невозможна без заземления. Это обеспечивает защиту человека от поражения током и гарантирует долговечную работу бытовой техники. В старых домах защитное заземление отсутствует, однако на смену устаревшим системам энергоснабжения приходят новые.

Чтобы сделать заземление в квартире или частном доме самостоятельно, следует разобраться, какая электрическая система там присутствует и что необходимо, чтобы подключить ее к контуру заземления.

Зачем нужно заземление в квартире

Под заземлением понимают присоединение точки сети к заземляющему устройству. С его помощью добиваются уменьшения напряжения до безопасного для человека уровня. Другими словами, заземление – это защита, которая сработает в случае возникновения пробоины, скачка напряжения или скопления потенциала, и отведет опасный ток в землю.

Заземление бывает рабочим и защитным. Если первое служит для функционирования некоторых специфических электрических приборов и устройств, то второе предназначено для защиты человека от ударов током в квартире или частном доме. Современные стандарты безопасности рекомендуют прокладывать внутреннюю электропроводку из трех жил и соединять все приборы с контуром заземления.

Справка! Цвет провода заземления в большинстве случаев желто-зеленый. Ноль имеет синий или голубой цвет, а фаза может быть черной или красной.

В заземлении нуждаются:

розетки;
бытовые приборы с металлическим корпусом. В квартире это ванна, корпус системного блока компьютера, бойлер, холодильник, стиральная машина и другая крупная бытовая техника.

Пример необходимости заземления

Бойлер, установленный для подогрева воды в квартире, вышел из строя и замкнул электричество на корпус. Под напряжением оказались все батареи и трубы в квартире. Ничего не подозревающий человек решил попить воды и попытался открыть кран. В момент касания рукой вентиля произошло замыкание сети, и ток прошел сквозь человеческое тело в пол.

Если бы бойлер имел заземление, ток ушел бы в землю, а автомат отключил подачу электроэнергии на прибор, или батареи и трубы, соединенные с землей, имели бы практически нулевой потенциал. В обоих случаях поражения человека током можно было бы избежать.

Какие системы существуют

В многоквартирных домах с напряжением 220W возможны несколько систем заземления, основные нормы и требования к которым перечислены в пункте 1.7 ПУЭ. Системы имеют маркировку. Первая буква означает состояние нейтрали источника питания относительно земли:

I – изолированная;
T – заземленная.

Вторая – это состояние открытых проводящих частей относительно земли:

T – проводящие части заземлены;
N – подключены к заземленной нейтрали.

Последняя обозначает принцип совмещения нулевого защитного и рабочего проводника:

S – проводники разделены;
C – функции совмещены в одном проводнике.

Согласно ГОСТ Р 50571.2-94 нулевые проводники обозначаются:

TN-C. Система распространена в старых многоквартирных домах и характеризируется отсутствием отдельного заземляющего проводника. На всем протяжении сети нулевой защитный проводник совмещен с рабочим (PEN). Такая защита применялась в хрущевках и брежневках. С точки зрения электробезопасности она одна из самых ненадежных. Определить, что в квартире именно эта система подключения, можно, заглянув в подъездный щиток. Внутри будет четыре входящих кабеля (PEN и три фазы) и два уходящих в квартиру (PEN и фаза). Защитные контакты в розетках будут отсутствовать.
TN-S. Система пришла на смену устаревшей и заведомо опасной TN-C. Рабочий и защитный проводник разделяются еще на подстанции и не пересекаются на всем своем протяжении. Определить такое подключение можно только в вводно-распределительном устройстве, доступ к которому в многоквартирных домах ограничен. На входе в него пять кабелей (3 фазы, PE и ноль), три уходят в квартиру (PE, фаза, ноль).
TN-C-S. Эта система – промежуточный вариант между двумя предыдущими, модернизация устаревшей системы TN-C в жилых помещениях. На всем протяжении нулевой защитный проводник и рабочий совмещены, а на входе в здание начинается их разделение.
TT. Такая система оптимальна там, где все остальные не будут обеспечивать достаточную электробезопасность, например, в отдельно стоящих частных домах, металлических контейнерах или торговых павильонах. Напряжение подается по четырем проводам (три фазы и ноль). Принцип работы основан на том, что защитный нулевой проводник заземлен независимо от рабочего проводника. Связь между ними отсутствует, а контуры заземления не сообщаются.
IT. Напряжение передается по трем фазам проводов. На стороне конечного потребителя присутствует защитный контур, нейтраль источника изолирована. Система применяется на установках, которые требуют бесперебойного снабжения током и нуждаются в постоянном контроле.

Заземление для новостройки

В современных новостройках, возведенных после 1998 года, используются системы заземления ТN-S и ТN-С-S. Это значит, что в них предусмотрено выделенное заземление. Проводку прокладывают по трехжильной системе, подключенной к контуру заземления.

В стояк подведены:

три фазы;
нулевой рабочий проводник;
защищенный проводник.

По квартире разводится провод заземления, а в комнатах устанавливаются розетки с контактами. После чего фаза и рабочий провод N подключаются к соответствующим шинам, а PE к щитку.

Как сделать заземление в квартире, если его нет

В старых домах установлена система TN–C, которая не имеет заземления, и проложен двухжильный провод (фаза и ноль). Чтобы заземлить квартиру, придется провести новую проводку, установить автомат УЗО или смонтировать контур.

Подключение УЗО

Устройство защитного отключения, или, по-другому, УЗО спасет человека от удара током в случае, если в доме отсутствует заземление. Через устройство проходят фазовый и нулевой провода. В момент утечки электричества оно определяет разницу между силой тока, прошедшей между ними, и разъединяет контакты, тем самым обесточивая участок сети.

Справка! Электрики советуют подключать УЗО независимо от того, есть в доме заземление или нет.

Существует два варианта подключения УЗО:

На весь дом. В таком случае обезопасить от утечки можно все электроприборы в квартире, начиная от крупной бытовой техники, заканчивая светильниками. Для этого потребуется более мощный и дорогостоящий прибор. При срабатывании защиты электричество будет отключено везде, а на наличие утечки придется проверять каждое подключенное устройство отдельно.
На комнату или конкретное устройство. Менее мощный УЗО устанавливается только на «опасные» линии, например, на ванную комнату, кухню, подвал или на конкретное устройство, вроде стиральной машины или электроплиты. Если в квартире есть устройства, потребляющие больше 1,2 кВт, то на каждое из них рекомендуется ставить отдельный автомат и УЗО.

Прибор имеет две входных и две выходных клеммы (фаза и ноль). Установка производится согласно схеме:

УЗО устанавливается между входным выключателем и автоматом;
мощность УЗО должна немного превышать мощность установленного на нее автомата;
правильность работы УЗО проверяется путем подключения бытового прибора под нагрузкой к сети, в которую оно было установлено.

Монтаж собственного контура

Собственный контур для заземления своими руками можно сделать как в частном доме, так и в многоквартирном. Во втором случае работу надо согласовать с управляющей компанией и соблюдать требования ПУЭ.

По стояку к подвалу протягивается одножильный провод PE. Рекомендуется использовать медный провод сечением не менее 4 кв. мм.
Рядом с домом устанавливается заземлитель. Обычно используют обрезки из нержавеющей стали, которые свариваются в виде треугольника.
Один конец провода присоединяется к готовой конструкции, другой закрепляется в щитке.
Заземление квартиры соединяется со щитком.

Важно! В качестве заземлителя запрещено использовать арматуру. Причиной служит наружный каленый слой, наущающий распределение тока, и быстрый процесс ржавления.

Опасный вариант защиты

Недопустимо решать проблему заземления путем присоединения PE-провода к системе водопровода или газового снабжения. В случае утечки, ток пойдет не по проводам, а по трубам и батарее, что может привести к поражению электричеством не только проживающих в заземленной таким способом квартире, но и соседей.

Советы и рекомендации

электрики рекомендуют заземлять все имеющиеся в квартире бытовые приборы и розетки;
нельзя заземлять электроприборы по цепочке друг через друга. Это может вызвать электромагнитную несовместимость и несрабатывание заземляющего контура;
следует использовать специальные клеммы, скрутки на месте стыков недопустимы;
к каждой клемме шины PE допустимо подключать только один провод.

Заземление сделает безопасным процесс использования электрических приборов в квартире. Существует несколько систем подключения, самая распространенная – TN-C, она не имеет отдельного заземляющего проводника и является устаревшей. Чтобы обезопасить человека от поражения током, можно установить УЗО и собрать собственный защитный контур. Если соблюдать технику безопасности и нормы ПУЭ, это не вызовет больших трудностей.

Виды и назначение искусственных заземлителей

Металлоконструкции, специально выполняемые для заземляющих цепей, характеризуются в качестве искусственного заземлителя. Используется этот вид электродов в таких случаях:

невозможность применения естественных заземляющих элементов;
превышение токовых показателей допустимых нагрузок на естественный заземлитель.

Такой структурный элемент заземления имеет определенную конфигурацию (материал, количество элементов, длина, месторасположение электродов).

Что выступает в роли искусственного заземлителя

Заземляющий элемент выполняется в виде проводника (электрода) определенного материала, который помещается в грунт. В некоторых случаях монтируется несколько подобных заземлителей.

Определение ситуации, когда необходимо монтировать именно группу искусственных стержней, реализуется посредством специальных расчетов. Результатом вычисления обосновывается выбор конфигурации электрода по отношению к его сопротивлению — основному показателю, определяющему качество заземления.

Важно! Совокупность соединенных искусственных стержней, вмонтированных в землю и объединенных с электрооборудованием при помощи проводника, образует заземляющий контур.

Искусственный заземлитель изготавливается из таких материалов:

Омедненная сталь. Соединение меди и стали имеет хорошее сцепление. Стержни прочные, отлично контактируют с любыми материалами. За счет химических особенностей сплав обладает отличной электропроводимостью. Электрохимическая активность меди и стали незначительна, нормальная эксплуатация заземлителей из такого металла может достигать больше ста лет.
Оцинкованная сталь. Преимущества — коррозионная стойкость материала, низкое сопротивление, электроды устойчивы к кислотной среде.
Черные металлы. Недостаток — быстрое разрушение в агрессивном грунте (образуются коррозия и ржавчина). Высокая прочность материала повышает сопротивление растеканию тока, что крайне опасно для человека.

Помимо материала, искусственные заземлители различается по форме и по расположению в почве (углубленный вертикальный и протяжной горизонтальный тип).

Чем отличаются вертикальные и горизонтальные заземлители

Особого функционального отличия между такими типами электродов нет. При монтаже как вертикального, так и горизонтального элемента важна лишь глубина их погружения.

Стандартные показатели заглубления:

Верхний конец вертикально заложенных в грунт заземляющих элементов углубляется на 0,7 м. Укладываются на дно горизонтально, по периметру фундамента. Диаметр электродов — от десяти до шестнадцати мм, длина — до 5 м.
Горизонтальные элементы заземляющего устройства углубляются в грунт на 0,5 м. Если земля пахотная, прокладывать их необходимо на глубину не меньше 1 м. Рациональность их применения обоснована лишь при хорошей электропроводимости верхнего слоя почвы. Такой вид электродов может использоваться для связи вертикальных заземляющих элементов. Соединения выполняются при помощи сварки. Применяется или сталь округлой формы диаметром более 10 мм, или стальные полосы толщиной больше 4 мм.

Обратите внимание! Практичнее использовать вертикальные заземлители. Горизонтальные элементы заземления крайне сложно заглубить в почву на необходимую глубину. При небольшой глубине в таких заземлителях начинает ухудшаться основной характеризующий показатель — увеличивается удельное сопротивление.

Конкретного профильного требования, которое регламентирует монтаж заземлителей четко в вертикальном положении, не существует (исключительно рекомендательный характер). Возможен вариант установки вертикального электрода под незначительным углом. Такой фактор не отражается на функциональности заземлителя.

Функции искусственного заземляющего элемента

Согласно пункту ПУЭ 1.7.28, заземление должно быть организованно для всех видов промышленных и бытовых электроустановок. Необходимость установки аргументирована практической значимостью функций системы. Каждой части заземляющего устройства отведена своя задача.

Проводящий элемент или совокупность соединенных между собой аналогичных элементов заземляющего устройства играют важную роль в надлежащей работе всей системы заземления объекта.

Существует две основных функции заземления, которые реализуются при помощи искусственного заземлителя:

Обеспечение электрической безопасности пользователям электроустановки. Основные задачи защитной функции — уменьшение показателей разности потенциалов, отвод блуждающего тока. Ток утечки образуется при взаимодействии заземляющего предмета с фазным кабелем.
Поддержка эффективной и бесперебойной работы как электрического оборудования, так и всей электроустановки.

Важно! Заземление более эффективно, когда электрическая система объекта оснащена УЗО (устройством защитного отключения) или аналогичными защитными приборами. Такие устройства моментально реагируют на утечку тока.

Искусственный заземлитель имеет ряд требований, реализация которых позволит добиться надлежащего результата выполнения функций. Основа — надежный монтаж и оптимальное расположение в грунте заземляющего элемента.

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.

Как определить сопротивление

Согласно нормативной документации, такой показатель считается основным для определения качества заземляющего устройства. Сопротивление регламентирует надежность производства основных функций заземляющих элементов.

Факторы, которые оказывают первостепенное влияние на показатель:

Площадь (S) заземляющих электродов с почвой («стекание» тока).
Удельное электрическое сопротивление грунта (R).

Существуют стандартные показатели сопротивления растекания, при соответствии которым реализуется эффективная работа заземляющей системы. Определяется уровень проводимости тока устройством.

Обратите внимание! Для электроустановки с напряжением в 380 В показатель сопротивления не должен превышать 30 Ом. Системы видеонаблюдения, серверные блоки и медаппаратура выполняется заземлением с сопротивлением заземляющих элементов в 0,5–1 Ом.

Определение такого показателя проводимости не единичная рекомендация. Существует еще и ряд общеобязательных требований по структуре и монтажу такого элемента заземления.

Основные требования

Большая часть профильных рекомендаций и правил регламентирует конструкцию и размещение такой составной части заземляющей системы. Требования, которым должен соответствовать искусственный заземлитель:

Для засушливых территорий существует отдельная технология производства заземления с применением железобетонных конструкций.
Искусственный заземлитель не подлежит окраске. Объясняется тем, что любое окрашивание выполняет роль изолятора. Изоляция будет препятствовать протеканию тока в почву. Искусственный заземлитель должен иметь естественный цвет.
Окраске подлежат сварочные швы (соединения проводников). Окрашиваются битумной краской, предотвращается преждевременное разрушение соединительных элементов.
Нестандартные (уменьшенные) значения электродов применяются исключительно при установке временных электроустановок.

Оптимальным выбором материала заземлителя считается круглая арматура. Обоснование такого приоритета:

Помимо профильных требований, существует рекомендационная стандартизация параметров (размеров) материала, используемого для создания искусственного заземляющего элемента.

Как подбираются размеры искусственных электродов

Все параметры основной конфигурации проводников в обязательном порядке должны соответствовать нормативным требованиям профильной документации, в частности ГОСТ Р 50571.5.54-2013.

Стальной прут в диаметре должен быть свыше 10 мм.
Оцинкованный арматурный стержень должен иметь диаметр 6 мм и больше.
Соблюдение толщины стенок в уголках — свыше 4 мм.
Молниезащитные заземлители применяются с сечением свыше 155 мм².
Стенки отбракованных труб монтируются с толщиной свыше 3,5 мм.
Толщина стенок отбракованных труб не менее 3,5 мм.

Правильно подобранные материалы и размеры электродов, применение оптимальной вариации производства такого электромонтажа — основные рабочие моменты заземления, которые влияют на качество работы заземлителя.

Искусственный электрод обладает важным эксплуатационным преимуществом, обусловленным принципом монтажа. Такой вид чаще монтируется глубоко в грунт. За счет грунтовых вод уменьшается показатель удельного сопротивления материала. Итог — реализация оптимальной характеристики и стабильности конечного сопротивления заземлителя.

ликбез от дилетанта estimata

Новичку об основах в области экстремальных и чрезвычайных ситуаций, выживания, туризма. Также будет полезно рыбакам, охотникам и другим любителям природы и активного отдыха.

понедельник, 18 февраля 2019 г.

Что можно и что нельзя использовать в качестве естественного заземлителя

В статье Чем отличается зануление от заземления простыми словами было упомянуто заземление.
В этой же статье постараюсь указать что можно, а что нельзя использовать в качестве естественного заземлителя, т.е. такого заземлителя, который не надо делать специально при подключении заземления.
Не учитывание ниже приведенной информации может привести к несчастному случаю, в том числе массовому.

Что можно использовать в качестве естественных заземлителей

На момент написания статьи действовала 7 редакция правил устройства электроустановок (ПУЭ-7). Согласно этих правил, в пункте 1.7.109 указано что может быть использовано в качестве естественных заземлителей. Это

Для чего нужно заземление и как его сделать

Каждый человек знает, что такое электричество. Каждый судит о нем по-разному. Для кого-то это телевизор, люстра и выключатель, для кого-то - источник энергии, но все понимают, что это такая штука, которая может и долбануть. И они правы, поскольку тряхнуть может действительно крепко, а порой и вообще убить.

Организм человека - почти вода с растворенными солями в ней. Одни говорят: на 60 % из воды, другие - на 99. Оставим это, важно другое: человек электропроводен! То есть, он способен проводить через себя ток. И если этот ток достаточной силы, в организме возникают порой необратимые процессы, ведущие к гибели.

Зачем нужно заземление

Не будем скрупулезно считать, какой силы ток может убить, все равно это достаточно неприятно. Я испытал это на себе, нисколько не совру, не один десяток раз. Причины: по малолетству - незнание, а далее - обычный русский авось и пофигизм.

Исход ситуации, когда человек касается оголенного проводника, находящегося под напряжением, может быть разным. Если представить себе такое, что человек висит в воздухе, ничего более не касаясь, то ничего не происходит. Он остается целехонек и здоровехонек, он даже не поймет, что провод под напряжением. Потому что действует правило: если нет цепи, то нет и тока. К примеру, сидит ворона на проводе - и ничего, жива-здорова, еще и каркает сверху.

Совсем другая ситуация, когда человек стоит босыми ногами на мокрой земле и хватается за провод. Создается замкнутая цепь: силовой трансформатор - провод - человек - земля - и снова трансформатор. Обмотки трансформатора тоже заземлены определенным образом, а земля - прекрасный проводник.

И даже совсем не обязательны босые ноги и мокрая земля. И обувь сырая - тоже проводник, и пол бетонный, и плитка, и даже гидроизоляция гарантий не дает. И вот по этой замкнутой цепи побежали электроны, а у несчастного закатились глаза и пошла клочьями пена изо рта. Хорошо, если он в судорогах отцепился от провода, но чаще всего совсем наоборот: еще больше сжал его скрюченными пальцами. Кошмарная картина.

И воронам тоже несдобровать, если их слишком много на проводах соберется, да еще крыльями начнут размахивать. Я не однажды наблюдал, как от такого вороньего шабаша только перья летят, потому что замыкают они собою два провода, тем самым создавая опять же замкнутую цепь для протекания тока.

У электриков, кстати, в правилах безопасности предусмотрены не только диэлектрические перчатки и изолированный инструмент, а еще и диэлектрические коврики, боты. Эти коврики и эта обувь - дополнительная защита, которая не позволяет создавать замкнутую цепь при случайном касании проводника голой рукой. Короче, нет замкнутой цепи - нет тока.

Что нужно заземлять

Все, что выше - лишь преамбула, но теперь мы понимаем, зачем заземление. Оно служит для защиты человека при прикосновении к металлическим частям оборудования, находящегося под напряжением.

Пример: сделал Вася систему отопления в доме, поставил батареи, скрутил/сварил нужные трубы, да встроил еще и электрический котел с электротэнами. Включил - все работает, все прекрасно, Вася ходит, трубы щупает, радуется: тепло!

А в один прекрасный момент (какой уж тут «прекрасный»?) его ТЭН вышла из строя, да замкнула фазу на корпус котла. Батареи и трубы теперь под напряжением, ждут не дождутся, когда кто-нибудь или что-нибудь не создаст цепь для протекания тока. И вот жена Васина пол только что в кухне вымыла да вздумала тряпку на батарею повесить, посушить. Пол сырой, ноги босые, тряпка мокрая. Ох и достанется Васе, если жена жива останется, тут-то и усвоит Вася раз и навсегда, для чего заземление да зачем…

А вот если бы Вася сделал нормальный контур заземления, да котел свой надежно заземлил - ничего бы не было. Говоря простецким языком, ушла бы фаза на землю, ток получился бы огромный, автоматический выключатель не выдержал бы и давно уже отключил бы этот котел. И даже если бы не отключил, то потенциал на батареях да трубах, соединенных с землей, был бы практически нулевой, а жене уж ничего бы не досталось.

Заземлять надо все, что имеет металлический корпус.

Котлы разного рода, даже если греют они не электричеством, а газом. Ведь к ним тоже подводятся провода, питают автоматику. Перетрется где-нибудь от времени фазный провод, или мышь, вечно голодная зараза, изоляцию погрызет - и здрасьте: фаза на корпусе. Станки бытовые разные, инструменты. У обмотки двигателя изоляция нарушилась - опять привет, опять корпус под напряжением. Или насос, к примеру, да мало ли еще чего электрического нагорожено в доме!

А еще нельзя пренебрегать заземлением при использовании бетоносмесителя. Тут уж прямая дорога к беде в случае чего. Работаем с водой, все вокруг сырое, обувь, земля вокруг. Упаси господи!

А возьмем чайник. Чего тут может быть, безвредный такой электроприбор! Корпус пластмассовый, изоляция, как-никак. Но и чайник может оказаться мокрым. Подсунул Вася чайник под кран, налил воды, да неаккуратно налил и на корпус попало. Только у Васи теперь все в ажуре, и третий контакт в евророзетке не пустой висит, а все чин по чину: заземлен. Молодец Вася, все правильно сделал.

Как сделать контур заземления

Это совсем несложно. Ведь для заземления что нужно: организовать так называемый контур из нескольких металлических штырей, вбитых в землю и соединенных меж собой прутом или полосой на сварке. Штыри эти располагаются по периметру дома, таким образом создается как бы защитная зона, в которой выровнен электрический потенциал. Четыре штыря по углам - хорошо. Шесть таких точек - еще лучше. Можно и больше, срок службы увеличится.

Длина штырей - не менее 3-х метров. Диаметр стального штыря - 16 мм или более. Никакой краски на нем не должно быть. Если штырь оцинкованный или медный - допускается 12 мм.

Если грунт податливый, вобьешь их кувалдой в считанные минуты. Не забудь только заострить конец. Концы штырей соедини меж собой по всему периметру стальной полосой сечением не менее 100 кв. мм на сварку. Останется только покрыть полосу горячим битумом, чтоб меньше ржавело. Можно все это заглубить в землю, это допускается.

Сама по себе эта конструкция панацеей не является, ничего не даст, если к ней не подключать ничего. Шинка должна быть в дом введена и на ней в удобном месте должны быть болты приварены, с их помощью и подключаются провода заземления от того же Васиного котла и третий провод евророзеток.

Вот и все, и пусть ни одна микроволновка никогда не щиплет твоих домочадцев, ни одна труба или батарея не бьет, молнии держатся подальше от громоотвода. Да, кстати: никогда не используй в качестве заземления трубопроводы центрального отопления или, упаси господь, газовые и канализационные трубы, проложенные в земле. Правилами допускается применять проложенные в земле трубы сети централизованного водоснабжения, но лично я и этого делать не стал бы.

Все это имеет соединения, все это изолируется в земле, утепляется, и никто не производит никаких замеров по электрическому сопротивлению. Если Петя, твой сосед, утверждает, что у него и через эти трубы все работает нормально - это его проблемы, поскольку это еще не значит, что он защищен.

В этой статье читайте про системы заземления для загородного дома: разновидности, отличия и особенности конструкции.

Читайте также: