Как соединить гзш с контуром заземления

Обновлено: 12.05.2024

Как соединить гзш с контуром заземления

Разъясните требования ПУЭ 7 гл 1.7 и ГОСТ Р 58882-2020 в части выбора сечения проводника уравнивания при осуществлении соединения шин ГЗШ при наличии нескольких встроенных трансформаторных подстанций.

ГОСТ Р 58882-2020 п.7.6.4.4.

ГОСТ Р 58882-2020 п 7.6.6.13

Сечение проводников основной системы уравнивания потенциалов должно быть не менее половины наибольшего сечения защитного проводника электроустановки, если сечение проводника уравнивания потенциалов при этом не превышает 25 мм 2 по меди или равноценное ему из других материалов. Применение проводников большего сечения, как правило, не требуется.

ПУЭ 7.гл1.7 п.1.7.120.

Если здание имеет несколько обособленных вводов, главная заземляющая шина должна быть выполнена для каждого вводного устройства. При наличии встроенных трансформаторных подстанций главная заземляющая шина должна устанавливаться возле каждой из них. Эти шины должны соединяться проводником уравнивания потенциалов, сечение которого должно быть не менее половины сечения РЕ (PEN)-проводника той линии среди отходящих от щитов низкого напряжения подстанций, которая имеет наибольшее сечение. Сечение этого проводника должно быть не более 25 мм 2 по меди или эквивалентное ему из другого материала. Для соединения нескольких главных заземляющих шин могут использоваться сторонние проводящие части, если они соответствуют требованиям 1.7.122 к непрерывности и проводимости электрической цепи.

ПУЭ п.1.7.120 указывает применить проводник сечением 25 мм 2 .

ГОСТ Р 58882-2020 п. 7.6.6.13 приписывает применять проводник сечением не более 25.кв.мм (указывается, что применение проводников большего сечения, как правило, не требуется).

При этом ГОСТ Р 58882-2020 п.7.6.4.4 приписывает выполнять соединение ГЗШ проводником, сечение которого должно быть не менее половины сечения РЕ(PEN)-проводника той линии среди отходящих от щитов низкого напряжения подстанций, которая имеет наибольшее сечение. Соответственно при применении п.7.6.4.4. сечение проводника для соединения ГЗШ будет в ряде случаем значительно больше, чем 25 мм 2 .

Требования к основной системе уравнивания потенциалов изложены в Главе 1.7. Правил устройства электроустановок (ПУЭ, 7-ое издание, Глава 1.7, утверждена Приказом Минэнерго России от 08.07.2002 № 204).

В соответствии с п. 1.7.120 ПУЭ «Если здание имеет несколько обособленных вводов, главная заземляющая шина должна быть выполнена для каждого вводного устройства. При наличии встроенных трансформаторных подстанций главная заземляющая шина должна устанавливаться возле каждой из них. Эти шины должны соединяться проводником уравнивания потенциалов, сечение которого должно быть не менее половины сечения РЕ (PEN)-проводника той линии среди отходящих от щитов низкого напряжения подстанций, которая имеет наибольшее сечение. Для соединения нескольких главных заземляющих шин могут использоваться сторонние проводящие части, если они соответствуют требованиям 1.7.122 к непрерывности и проводимости электрической цепи.».

Аналогичные положения содержатся в п. 7.6.4.4 Национального стандарта ГОСТ Р 58882-2020 «Заземляющие устройства. Системы уравнивания потенциалов. Заземлители. Заземляющие проводники. Технические требования», утвержденного Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 16.06.2020 № 254-ст: «… Если здание имеет несколько обособленных вводов, главная заземляющая шина должна быть выполнена для каждого вводного устройства. При наличии встроенных трансформаторных подстанций главная заземляющая шина должна устанавливаться возле каждой из них. Эти шины должны соединяться проводником уравнивания потенциалов, сечение которого должно быть не менее половины сечения РЕ(РЕN)-проводника той линии, среди отходящих от щитов низкого напряжения подстанций, которая имеет наибольшее сечение. Для соединения нескольких главных заземляющих шин допускается использовать сторонние проводящие части, если они соответствуют требованиям к непрерывности и проводимости электрической цепи».

Таким образом ГЗШ должны соединяться проводником уравнивания потенциалов, сечение которого должно быть не менее половины сечения РЕ (PEN)-проводника той линии, среди отходящих от РУ-0,4 кВ встроенных подстанций, которая имеет наибольшее сечение. Сечение такого проводника для соединения ГЗШ будет в ряде случаев значительно больше, чем 25 мм 2 .

Пункты 1.7.120 и 1.7.122 ПУЭ не указывают на применение проводников уравнивания потенциалов только сечением до 25 мм 2 .

Требования п. 1.7.137 ПУЭ и положения п. 7.6.6.13 ГОСТ Р 58882-2020 указывают на то, что применение проводников сечения, превышающего 25 мм 2 , «как правило, не требуется», то есть не требуется при отсутствии соответствующих (в специально оговорённых случаях) указаний.

Требования п. 1.7.120 ПУЭ и положения п. 7.6.4.4 Национального стандарта ГОСТ Р 58882-2020 являются соответствующими указаниями (специально выделенный случай).

При принятии технических решений по устройству системы уравнивания потенциалов следует руководствоваться обязательными требованиями ПУЭ, межгосударственных стандартов, технической документацией заводов-изготовителей, с учётом рекомендаций национальных стандартов и сводов правил.

Объединение заземления для молниезащиты с заземлением для электрических установок

Необходимость электрически соединять контур заземления молниезащиты, установленной непосредственно на здании, с контуром заземления для электрических установок, прописана в действующих нормативных документах (ПУЭ). Цитируем дословно: «Заземляющие устройства защитного заземления электроустановок зданий и сооружений и молниезащиты 2-й и 3-й категорий этих зданий и сооружений, как правило, должны быть общими». Как раз 2-я и 3-я категории являются наиболее распространёнными, в 1-ю категорию входят взрывоопасные объекты к молниезащите которых предъявляются повышенные требования. Тем не менее, наличие оборота «как правило» подразумевает возможность наличия исключений.

Современные офисные, а теперь и жилые здания содержат множество инженерных систем жизнеобеспечения. Сложно представить отсутствие систем вентиляции, пожаротушения, видеонаблюдения, контроля доступа и т.д. Естественно, у проектировщиков таких систем есть опасения, что в результате действия молнии “нежная” электроника выйдет из строя. При этом некоторые сомнения у специалистов-практиков вызывает целесообразность соединения контуров двух видов заземлений и возникает желание «в рамках закона» запроектировать электрически не связанные заземления. Возможен ли такой подход и повысит ли он на самом деле безопасность эксплуатации электронных устройств?

Зачем нужно объединение контуров заземления?

При попадании молнии в молниеотвод в последнем возникает короткий электрический импульс напряжением до сотен киловольт. При столь высоком напряжении может произойти пробой промежутка между молниеотводом и металлическими конструкциями дома, в том числе и электрическими кабелями. Последствием этого станет возникновение неконтролируемых токов, которые могут привести к пожару, выходу электроники из строя и даже разрушению элементов инфраструктуры (например, пластиковых водопроводных труб). Опытные электрики говорят: «Дайте молнии дорогу, иначе она найдёт её сама». Вот почему электрическое объединение заземлений обязательно.

По этой же причине ПУЭ рекомендует электрически объединять не только заземления, находящиеся в одном здании, но и заземления территориально сближенных объектов. Под данным понятием подразумеваются объекты, заземления которых настолько сближены, что между ними нет зоны нулевого потенциала. Объединение нескольких заземлений в одно осуществляется, согласно нормам ПУЭ-7, п. 1.7.55, путём соединения заземлителей электрическими проводниками в количестве не менее двух штук. Причем проводники могут быть как естественными (например, металлические элементы конструкции здания), так и искусственными (провода, жёсткие шины и т.п.).

Одно общее или отдельные заземляющие устройства?

К заземлителям для электрических установок и молниезащиты предъявляются разные требования, и это обстоятельство может стать источником некоторых проблем. Заземлитель для молниезащиты должен отвести в землю за короткое время большой электрический заряд. При этом согласно «Инструкции по молниезащите РД 34.21.122-87» нормируется конструктив заземлителя. Для молниеотвода, согласно этой инструкции, требуется не менее двух вертикальных, или лучевых горизонтальных, заземлителей, за исключением 1 категории молниезащиты, когда таких штырей нужно три. Вот почему наиболее распространённый вариант заземления для молниеотвода — два или три штыря длиной около 3 м каждый, соединённых металлической полосой, заглублённой не менее чем на 50 см в землю. При использовании деталей производства ZANDZ такой заземлитель получается долговечным и простым в монтаже.

Совсем другое дело — заземление для электрических установок. В обычном случае оно не должно превышать 30 Ом, а для ряда применений, описанных в ведомственных инструкциях, например, для аппаратуры сотовой связи — 4 Ом или ещё меньше. Такие заземлители представляют собой штыри длиной более 10 м или даже металлические пластины, помещённые на большую глубину (до 40 м), где даже зимой нет промерзания грунта. Создать такой молниеотвод с заглублением двух и более элементов на десятки метров слишком затратно.

Если параметры грунта и предъявляемые к сопротивлению требования позволяют выполнить единое заземление в здании для молниеотвода и заземления электрических установок, нет никаких препятствий его сделать. В остальных случаях делают различные контуры заземления для молниеотвода и электрических установок, но обязательно соединяют их электрически, желательно, в земле. Исключением является использование некоторого специального оборудования особенно чувствительного к помехам. Например, звукозаписывающая аппаратура. Такое оборудование требует отдельного, так называемого, технологического заземляющего устройства, что прямым образом указывается в инструкциях. В таком случае выполняется отдельное заземляющее устройство, которое соединяется с системой уравнивания потенциалов здания через главную заземляющую шину. А, если такое соединение не предусматривается руководством по эксплуатации аппаратуры, то применяются специальные меры по исключению одновременного прикосновения людей к указанной аппаратуре и металлическим частям здания.

Электрическое соединение заземлений

Схема с несколькими заземлениями, соединёнными электрически, обеспечивает выполнение разных, подчас противоречивых, требований к заземляющим устройствам. Согласно ПУЭ, заземления, как и многие другие металлические элементы здания, а также аппаратуры, установленной в нем, должны быть соединены системой уравнивания потенциалов. Под уравниванием потенциалов подразумевается электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства потенциалов. Различают основную и дополнительную системы уравнивания потенциалов. Заземления подключаются к основной системе уравнивания потенциалов, то есть соединяются между собой через главную заземляющую шину. Провода, соединяющие заземления с этой шиной, должны подключаться по радиальному принципу, то есть одно ответвление от указанной шины идет только к одному заземлению.

Для того, чтобы обеспечивалась безопасная работа всей системы, очень важно использовать максимально надежное соединение между заземлениями и главной заземляющей шиной, которое не разрушится под действием молнии. Для этого нужно соблюдать нормы ПУЭ и ГОСТ Р 50571.5.54-2013 “Электроустановки низковольтные. Часть 5-54. Заземляющие устройства, защитные проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов” относительно сечения проводов системы уравнивания потенциалов и их соединения между собой.

Тем не менее, даже очень качественная система уравнивания потенциалов не может гарантировать отсутствие всплесков напряжения в сети при ударе молнии в здание. Поэтому, наряду с грамотно спроектированными контурами заземлений, от проблем спасут устройства защиты от импульсных помех (УЗИП). Такая защита является многоступенчатой и носит селективный характер. То есть на объект должен быть установлен комплект УЗИП, подборка элементов которого — непростая задача даже для опытного специалиста. К счастью, выпускаются готовые комплекты УЗИП для типовых случаев применения.

Выводы

Рекомендация ПУЭ об электрическом соединении всех контуров заземлений в здании является обоснованной и при правильной реализации не только не создает опасность для сложной электронной аппаратуры, а, наоборот, защищает её. В том случае, если аппаратура чувствительна к помехам от молний и требует собственного отдельного заземлителя, можно установить отдельное технологическое заземление в соответствии с прилагаемому к аппаратуре руководству. Система уравнивания потенциалов, объединяющая разрозненные контура заземлений, должна обеспечить надёжное электрическое соединение и во многом определяет общий уровень электробезопасности на объекте, поэтому ей должно быть уделено особое внимание.

Соединение элементов заземляющих устройств в земле

При обустройстве заземления приходится соединять между собой провода, а также проводники и штыри, устанавливаемые под землей. Такие соединения должны быть устойчивыми к действию коррозии, а также не требовать обслуживания в течение длительного периода времени. В настоящее время используются три основных способа соединения проводов заземлений — опресовка, сварка и винтовой зажим. В этой статье будет дано краткое описание каждого из методов и проведено сравнение их преимуществ и недостатков.

Нормативная база

Соединение проводов заземления регулируется ГОСТ Р 50571.5.54-2013 (МЭК 60364-5-54:2011) «Электроустановки низковольтные». Часть 5-54, пункт 542.2.8: «Если заземлитель состоит из частей, которые должны быть соединены вместе, соединение должно быть выполнено экзотермической сваркой, опрессовкой, зажимами или другим разрешённым механическим соединителем».

Другим документом, регламентирующим соединение проводов заземления, является ПУЭ. П. 1.7.139, 7-е издание ПУЭ, в частности, гласит: «Соединения и присоединения заземляющих, защитных проводников и проводников системы уравнивания и выравнивания потенциалов должны быть надёжными и обеспечивать непрерывность электрической цепи… Соединения должны быть защищены от коррозии и механических повреждений. Для болтовых соединений должны быть предусмотрены меры против ослабления контакта».

Кроме этого, параметры соединения проводов заземления винтовыми зажимами регулируются ГОСТ 10434 «Соединения контактные электрические. Общие технические требования». Если нет агрессивной среды (земля к ней, как правило, не относится), то соединения должны относиться ко 2 классу. К нему относятся контактные соединения цепей, сечения проводников которых выбраны по стойкости к сквозным токам, потере и отклонению напряжения, механической прочности и защите от перегрузки. Допускает зажимное соединение и циркуляр 11/2006 ассоциации «Электромонтаж», если соединяемые элементы выполнены не из чёрных металлов.

Опрессовка

Соединение проводов посредством опрессовки — самый простой и технологичный способ. Провода вставляются с двух сторон в гильзу и опрессовываются специальным устройством, именуемым кримпером. Однако, такой способ непригоден для соединения провода со штырём заземления. К тому же, если соединение опрессовкой находится под землей, то гильза и провода покрываются слоем окиси, что повышает сопротивление контакта. Применяется герметизация такого соединения, но в итоге такая герметизация представляет собой сложное и ненадёжное решение. По сути, не могут полностью быть соблюдены нормы ПУЭ. Вот почему опрессовка не может быть применяться для соединения, находящегося под землей.

Сварка

В настоящее время ГОСТ не упоминает в числе методов, допустимых для соединения проводов заземления дуговую сварку

Набор для экзотермической сварки проводников

Вместо дуговой сейчас для соединения проводов заземления применяют так называемую экзотермическую (иногда её ещё называют термитной) сварку. При экзотермической сварке для нагрева металла используется так называемый термит — порошкообразная смесь алюминия или магния с железной окалиной (либо окисью меди). Применительно к контуру заземления обычно используется термит на основе алюминия и оксида меди. Место соединения заформовывают огнеупорным материалом, туда засыпают порошкообразный термитный состав, который затем поджигают. В результате сгорания термита образуется жидкая медь, которая имеет хорошую адгезию со свариваемым материалам. Температура расплава превышает 3000°C. Экзотермическая сварка соответствует нормам как ГОСТ Р 50571.5.54-2013, так и ПУЭ.

Посмотреть, как осуществляется экзотермическая сварка, можно на видео:

Выпускаются готовые комплекты для экзотермической сварки, для использования которых не требуется специальной подготовки. Тем не менее, при прочих равных условиях, применение экзотермической сварки всё же сложнее, чем соединение проводов винтовыми зажимами. Естественно, к винтовым зажимам, пригодным для соединения проводов заземления, предъявляются особые требования.

Винтовые зажимы

Для того, чтобы реализовать преимущества готовых наборов для заземления ZANDZ, а, именно, предельную простоту сборки и установки, есть смысл использовать винтовые зажимы. Если при сборке допущена ошибка, можно разобрать и потом правильно собрать. Но даже если ваши квалификация и опыт позволяют сразу сделать всё правильно, всё равно с винтовыми зажимами работать проще, чем применять сварку.

Но у винтовых зажимов есть два недостатка, которые, впрочем, преодолимы. Во-первых, при соединении ими омеднённого штыря заземления и провода из обычной стали, либо оцинкованной стали, возникает электрохимическая реакция, приводящая к коррозии. Во-вторых, со временем может происходить ослабление затяжки винтов, на что особое внимание обращено в ПУЭ.

Схема подключения заземления в загородном доме

Сегодня практически каждый загородный дом оснащен электрическими приборами. Безопасность их эксплуатации обеспечивается соединением установленного в помещениях электрооборудования с заземляющим устройством. Грамотно выполненное защитное заземление исключит вероятность поражения людей электрическим током и предотвратит выход из строя бытовой техники и сложных технических устройств от воздействия перенапряжений, если они защищаются УЗИП. Выбор схемы подключения зависит от различных факторов. В частном доме, в отличие многоквартирного, заземление можно сделать самостоятельно. Разобраться в вопросе его подключения поможет данная инструкция.

Основные элементы схемы подключения заземления загородного дома и правила по их выполнению

Схема подключения заземления в загородном доме выглядит следующим образом: электроприбор— розетка — электрический щит — заземляющий проводник — контур заземления — земля.

Подключение начинается с выполнения на придомовом участке заземляющего устройства в соответствие с правилами, определенными в главе 1.7 ПУЭ 7-го издания. Заземлитель представляет собой металлическую конструкцию, имеющую большую площадь контакта с землей. Предназначен для выравнивания разности потенциалов и уменьшения потенциала заземленного оборудования, в случае замыкания на корпус или появления избыточного напряжения в электросети. Конструкция и глубина его установки определяется исходя из сопротивления грунта на участке (например, сухой песок или влажный чернозем).

От выполненного на участке заземляющего устройства (заземления) прокладываем заземляющий проводник, который подключаем к главной заземляющей шине, с использованием болтового соединения, зажима или сварки. Выбираем проводник сечением не менее 6 мм 2 для меди и 50 мм 2 для стали, при этом он должен соответствовать требованиям к защитным проводникам, указанным в таблице 54.2 ГОСТ Р 50571.5.54-2013, а для системы ТТ иметь сечение не менее 25 мм 2 для меди. Если проводник голый и прокладывается в земле, то его сечение должно соответствовать приведенному в таблице 54.1 ГОСТ Р ГОСТ Р 50571.5.54-2013.

В электрощитке заземляющий проводник через шину заземления соединяется с защитными проводниками, проложенными к розеткам, имеющим заземляющий контакт и остальным электроприемникам в доме. В результате чего, каждый электроприбор оказывается подключенным к системе заземления.

Зависимость схемы подключения заземления от контура заземления

Если у столба линии электропередач выполнено повторное заземление, то схема подключения заземления в загородном доме выполняется по системам TN-C-S или TT. Когда состояние сетей не вызывает опасений, в качестве заземляющего устройства дома следует использовать повторное заземление линии и подключать дом в соответствии с системой заземления TN-C-S. Если воздушная линия старая, либо качество выполнения повторных заземлений подлежит сомнению, лучше выбрать систему ТТ и оборудовать индивидуальное заземляющее устройство на придомовом участке.

Для заземляющего устройства в первую очередь следует использовать естественные заземлители - сторонние проводящие части, имеющие непосредственный контакт с грунтом (водопроводы, трубы скважин, металлические и железобетонные конструкции загородного дома и прочее). (см. п.1.7.54, 1.7.109 ПУЭ 7-го издания).

При отсутствии таковых, выполняем искусственное заземляющее устройство, используя вертикальные или горизонтальные электроды, которые вкапываем в землю. Выбор конфигурации заземлителя главным образом от требуемого сопротивления и особенностей придомового участка.

Наиболее эффективен в использовании, если на вашем участке почва представлена суглинком, торфом, насыщенным водой песком, обводненной глиной. Стандартная длина стержней составляет от 1,5‑х до 3‑х м. Выбирая длину вертикальных электродов, исходим из водонасыщенности вмещающих пород на участке. Заглубленные грунт вертикальные заземлители объединяются горизонтальным электродом, например, полосой, а для минимизации экранирования располагаются на расстоянии, соразмерном длине самих штырей.

Конструкцию заземляющего устройства рекомендуют располагать на расстоянии одного метра от фундамента строения (см. п. 1.7.94 ПУЭ 7-го издания).

Зависимость схемы подключения от типа системы заземления

Заземление объектов жилого фонда выполняют по следующим системам: ТN (подсистемы TN-C, TN-S, TN-C-S) или ТТ. Первая буква в названии обозначает заземление источника питания, вторая – заземление открытых частей электрооборудования.

Последующие буквы после N указывают на совмещение в одном проводнике или разделение функций нулевого рабочего и нулевого защитного проводников. S - нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ) проводники разделены. С - функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике (РЕN-проводник).

Электробезопасность обеспечивается полноценно, когда уменьшение сопротивления заземлителя не влечет за собой увеличения показателей тока замыкания на землю. Рассмотрим, как схема подключения заземления зависит от выполненной на объекте системы электрической сети.

Система заземления TN-S

Рисунок 1. Система TN-S

На объектах, оборудованных электросетью по системе TN-S, нулевые рабочий и защитный проводники разделены по всей длине, и в случае пробоя изоляции фазы, аварийный ток отводится по защитному РЕ-проводнику. Устройства УЗО и дифавтоматы, реагирующие на появление утечки тока через защитный ноль, отключают сеть с нагрузкой.

Достоинством подсистемы заземления TN-S является надежная защита электрооборудования и человека от поражения аварийным током при пользовании электросетями. За счет чего данную систему относят к наиболее современной и безопасной.

Для выполнения заземления по системе TN-S, требуется прокладка от трансформаторной подстанции отдельного провода заземления к своему строению, что приведет к значительному удорожанию проекта. По этой причине, для заземления объектов частного сектора, подсистема заземления TN-S практически не используется.

Система заземления TN-C. Необходимость перехода на ТN-C-S

Рисунок 2. Система TN-S

Заземление по системе TN-C наиболее распространено для старых построек жилого фонда. Преимуществом является экономичность и проста ее выполнения. Существенным недостатком - отсутствие отдельного проводника РЕ, что исключает наличие в розетках загородного дома заземления и возможности уравнивания потенциалов в ванной.

К загородным постройкам электрических ток подводится по воздушным линиям. К самому строению подходят два проводника: фазный L и совмещенный PEN. Подключить заземление можно, только при наличии в частном доме трехжильной проводки, что требует переделки системы TN-C на TN-C-S, путем разделения нулевого рабочего и нулевого защитного проводника в электрическом щите (см. п. 1.7.132 ПУЭ 7-го издания).

Подключение заземления по системе TN-C-S

Для подсистемы заземления TN-C-S характерно объединение нулевого рабочего и нулевого защитного проводников на участке от линий электропередач до ввода в здание. Заземление по данной системе достаточно простое в техническом исполнении, за счет чего рекомендуется для широкого применения. К недостатку можно отнести потребность в постоянной модернизации, во избежание обрыва PEN проводника, в результате чего электроприборы могут оказаться под опасным потенциалом.

Рассмотрим схему подключения заземления в загородном доме по системе TN-C-S на примере перехода к ней от системы TN-C.

Рисунок 3. Схема главного распределительного щита

Как уже отмечалось, для получения трехжильной проводки, необходимо произвести правильное разделение PEN проводника в распределительном щитке дома. Начинаем с того, что в электрощит устанавливаем шину с обеспечением прочной металлической связи с ним, и подключаем к этой шине идущий со стороны линии электропередач объединенный проводник PEN. Шину PEN соединяем перемычкой со следующей установленной шиной РЕ. Теперь шина PEN выступает в качестве шины нулевого рабочего проводника N.

Рисунок 4. Схема подключения заземления (переход с TN-C на TN-C-S)

Рисунок 5. Схема подключения заземления TN-C-S

Выполнив указанные подключения, соединяем распределительный щиток с заземлителем: от заземляющего устройства заводим проводна шину РЕ. Таким образом, в результате несложной модернизации, мы оснастили дом тремя отдельными проводами (фазным, нулевым защитным и нулевым рабочим).

Правилами устройства электроустановок требуется выполнение повторного заземления для РЕ - и РEN-проводников на вводе в электроустановки, с использованием, в первую очередь, естественных заземлителей, сопротивление которых при напряжении электросети 380/220 В должно быть не более 30 Ом (см. п. 1.7.103 ПУЭ 7-го издания).

Подключение заземления по системе TТ

Рисунок 6. Система TT

Другим вариантом схемы является подключения заземления загородного дома по системе ТТ с глухозаземленной нейтралью источника тока. Открытые токопроводящие элементы электрооборудования такой системы подсоединены к заземляющему устройству, не имеющему электрической связи с заземлителем нейтрали источника питания.

При этом должно соблюдаться следующее условие: значение произведения величины тока срабатывания устройства защиты (Iа) и суммарного сопротивления заземляющего проводника и заземлителя (Rа) не должно превышать 50 В (см. п.1.7.59 ПУЭ). Rа Iа ≤ 50 В.

Для соблюдения этого условия “Инструкция по устройству защитного заземления и уравнивания потенциалов в электроустановках” И 1.03-08 рекомендует выполнять заземляющее устройство с сопротивлением 30 Ом. Данная система достаточно востребована на сегодняшний день и применяется для частных, преимущественно мобильных построек, при невозможности обеспечения достаточного уровня электробезопасности системой TN.

Заземление по системе TТ не требует разделения совмещенного PEN проводника. Каждый из подходящих к дому отдельных проводов подсоединяем к изолированной от электрощита шине. А сам PEN проводник, в таком случае, считаем нулевым проводов (нулем).

Рисунок 7. Схема подключения заземления по системе TT

Рисунок 8. Схема подключения заземления и УЗО по системе TT

Как следует из схемы, системы TN-S и ТТ очень похожи между собой. Отличие состоит в полном отсутствии у ТТ электрической связи между заземляющим устройством и PEN проводником, что, в случае отгорания последнего со стороны источника питания, гарантирует отсутствие избыточного напряжения на корпусе электрических приборов. В этом и состоит очевидное преимущество системы ТТ, обеспечивающее более высокий уровень безопасности и надежности в эксплуатации. Недостатком ее использования можно назвать лишь дороговизну, поскольку для защиты пользователей при косвенном прикосновении, обязательна установка дополнительных устройств защитного отключения питания (УЗО и реле напряжения), что, в свою очередь, требует прохождение апробации и заверение специалистом энергонадзора.

Заключение

Схема заземления в общем виде представляет собой соединение ее элементов: электрооборудования, вводно-распределительного щита, заземляющего проводника РЕ, заземлителя.

Для установки заземляющего устройства в загородном доме необходимо разобраться в особенностях его подключения, в зависимости от следующих факторов:

способ питания электрической сети (воздушными линиями или кабелем от трансформаторной подстанции)
тип грунта на придомовом участке, где выполняется контур заземления.
наличие системы молниезащиты, дополнительных источников питания или специфического оборудования.

Выполняя подключение заземления самостоятельно, необходимо руководствоваться положениями раздела 1.7 Правил устройства электроустановок. При невозможности использования естественных заземлителей, выполняем заземляющее устройство с применением искусственных заземлителей.. Заземление частного дома может быть выполнено по двум системам: TN-C-S или ТТ. Наиболее широкое применение получила модернизированная система TN-C - TN-C-S, за счет простоты ее технического исполнения. Для обеспечения электробезопасности загородного дома по системе TN-C-S, требуется разделение PEN проводника, на нулевой рабочий и нулевой защитный проводники.

Выполнив контур заземления, необходимо проверить качество его монтажа, и произвести замеры сопротивления на соответствие нормам ПУЭ при помощи специальных приборов, для чего может потребоваться привлечение специалистов.

Полную инструкцию по заземлению и молниезащите для частного дома (в картинках) смотрите на отдельной странице.

Главная заземляющая шина (ГЗШ)

Как следует из определения ГЗШ должна быть заземлена путем ее присоединения к заземляющему устройству, а к ГЗШ, в свою очередь, присоединяются заземляющие проводники, а так же проводники системы уравнивания потенциалов.

2. Требования к главной заземляющей шине (ГЗШ) (п. 1.7.119. ПУЭ):

1) Материал и сечение ГЗШ :

Главная заземляющая шина должна быть, как правило, медной. Допускается применение главной заземляющей шины из стали. Применение алюминиевых шин не допускается.
Сечение главной заземляющей шины должно быть не менее сечения РЕ (pen)-проводника питающей линии.

2) Конструкция ГЗШ:

Конструкция шины должна обеспечивать возможность индивидуального отсоединения присоединенных к ней проводников. При этом отсоединение должно быть возможно только с использованием инструмента.

3) Место установки ГЗШ

Пример открыто установленной ГЗШ:

Пример ГЗШ установленной в отдельном ящике (щите):

Примечание: Если здание имеет несколько обособленных вводов, главная заземляющая шина должна быть выполнена для каждого вводного устройства. Эти шины должны соединяться проводником уравнивания потенциалов, сечение которого должно быть не менее половины сечения РЕ (pen)-проводника той линии среди отходящих от щитов низкого напряжения подстанций, которая имеет наибольшее сечение. Для соединения нескольких главных заземляющих шин могут использоваться сторонние проводящие части, если они соответствуют требованиям п.1.7.122 ПУЭ. (п.1.7.120. ПУЭ)

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

Читайте так же:

4 комментария

Здравствуйте! Необходимо в щите разделить PEN проводник на N и РЕ соответственно. Скажите, шина РЕ может быть алюминиевой? ГЗШ в подвале из полосовой стали 40*4мм

Здравствуйте, Владимир! На PE шину распространяется то же требование п. 1.7.119. ПУЭ, что и на главную заземляющую шину, т.е. применение алюминиевой PE шины не допускается, она должна быть медной или стальной.

здравствуйте подскажите как рассчитать сечение гзш имея вводной кабель 4х240 алюминий

Здравствуйте, Владислав! В пункте 1.7.119. ПУЭ сказано, что сечение главной заземляющей шины должно быть не менее сечения РЕ (pen)-проводника питающей линии, в Вашем случае вводной кабель имеет 4 жилы по 240 мм2, следовательно сечение PEN проводника так же 240 мм2, а значит и ГЗШ не должна иметь сечение менее 240 мм2, при этом так же следует учитывать что она не должна иметь проводимость меньше чем PEN проводник питающей линии. Так как может применяться только ГЗШ из меди или стали в Вашем случае можно использовать медную шину сечением 240 мм2 (таким образом будет выполнено условие и по сечению и по проводимости, т.к. у меди проводимость выше чем у алюминия). А вот если Вы решите использовать ГЗШ из стали, тогда сечение шины должно быть больше чем 240мм2, т.к. сталь имеет меньшую проводимость. В этом случае придется производить расчет сечения по удельной проводимости.

Что такое главная заземляющая шина

По названию можно понять, что главная заземляющая шина интегрирует основные элементы заземления. К ней подсоединяют защитный проводник PE, нулевой провод и внешний контур заземления. Зачастую размещается главная шина в распределительном щитке.

Основные характеристики

По сути, главная заземляющая шина – это металлическая полоса с низким сопротивлением. Ее монтируют на щитке, рассчитанном на 1 кВ и менее, или рядом с ним. Полоса является составной частью системы, которая одновременно выравнивает потенциалы и способствует стеканию заряда в грунт. При размещении непосредственно на главном распределители, в качестве нее применяют нулевую защитную шину. При расположении вне распределителя, ГЗШ монтируется в легкодоступном месте, чтобы можно было без затруднений подойти, провести осмотр или ремонт.

Сечение главной шины, имеющей обособленное размещение, должно быть больше либо равно сечению нулевого защитного или совмещенного проводника питания.

В правилах ПУЭ в главе 1.7 указаны материалы производства. Ими для ГЗШ могут служить медные или стальные сплавы. Конструкция контура заземления и характеристики электроустановок при этом значения не имеют. Применение алюминия в качестве материала — не допускается. Причиной категорического запрета использования алюминия является разность сопротивления на контактных соединениях металлов.

Нагрев контактного соединения приводит к уменьшению проводимости, что может привести к полному выгоранию болтов при высокой токовой нагрузке. Когда крепление ослабнет, контактов не будет и заземление перестанет выполнять свои функции.

Эффективность работоспособности защитного заземляющего устройства зависит от значения электрического сопротивления.

Главная заземляющая шина из стали подготавливается перед подключением к ней проводов. Контакты защищают, после соединения смазывают смолой или специальной мастикой, чтобы предотвратить разрушение под действием окисления.

Конструктивно шина заземления выполняется таким образом, чтобы была возможность отсоединить провода в индивидуальном порядке, но не вручную, а при помощи ключа. Концы кабелей имеют медные наконечники с отверстиями под болтовое соединение.

Где монтировать

Главную заземляющую шину разрешается монтировать на стенах, не пряча и не запирая, только в том случае, если доступ к ней ограничен. Это могут быть специализированные электропомещения, куда заходят по пропускам или куда имеют доступ только электрики. В домах, где живет много людей, и куда может зайти любой человек, запрещается делать открытую установку, чтобы никто посторонний не мог вмешаться в работу, и вывести из строя устройство. В этом случае оно должна монтироваться в специальный шкафчик с замком. На шкафчике наклеивают или рисуют знак заземления.

Если в здании несколько отдельных вводов электросети, то надо устанавливать шину для каждого распределителя. Только так можно добиться заземления всех приборов. Главную шину также монтируют возле подстанций, встроенных в здание. Совокупность заземляющих устройств соединяют проводником для уравнения потенциалов. Сечение проводника делают минимум вполовину меньше сечения PE или PEN. За эталон берется провод, сечение которого наибольшее.

Особенности подключения

Поскольку шина является частью заземления, она помогает обеспечивать стекание заряда и выравнивание потенциала на всех электрических приборах. К ней присоединяют выводы внешнего заземляющего контура. Корпус каждого прибора и другие проводящие детали оказываются соединенными с шиной проводами.
Рассмотрим подробнее, как подсоединяется главная заземляющая шина к другим частям системы.

Проводящие электрический ток элементы представляют особую опасность. Их разделяют на открытые и сторонние. К открытым элементам относятся детали электрооборудования и электроаппаратов, которые проводят ток, а также конструктивно участвующие в силовых коммутациях. К сторонним относятся проводящие части металлических сооружений, которые не принимают участия коммутировании тока.

Открытые детали-проводники имеют электрическое соединение с главной заземляющей шиной, чтобы обеспечить электробезопасность.

Для повышения надежности защиты от косвенного прикосновения, соединения выполняют отдельным проводом. А не жилой кабеля, выполняющего роль нулевого защитного проводника.

Соединение 2, 3 и более шин от различных входных распределителей возможно, если применяются металлические конструкции, имеющие непрерывное электрическое соединение. Применение в качестве совмещенного рабочего и защитного нулевого проводника не допускается с использованием следующих конструкций:

газопроводы;
трассы отопления и канализации;
трубы водопровода с изолированными вставками;
свинцовая оболочка кабельных линий;
металлорукова;
металлический трос, выполняющий функцию поддержки кабеля.

Запрещено делать прямое соединение в разных щитах, применяя вышеперечисленные конструкции. Повысить надежность можно с помощью использования цельной токопроводящей конструкции, проложив медный многожильный провод. В таком случае будет обеспечено распределение потенциала растекания.

Конструктивное исполнение и условия эксплуатации

На габаритные размеры главной заземляющей шины и число отверстий на ней влияет количество и сечение подсоединяемых кабелей. Ее можно выполнить самостоятельно для определенного щитка или шкафа, а также заказать комплект , включающий крепежные элементы.

Шину возможно выполнить на любое количество присоединений. По статистике, наибольшим спросом пользуется медная главная шина заземления, выполненная на 10 подключений. В маркировке данного изделия число, следующее за буквенным обозначением ГЗШ, свидетельствует о количестве отверстий. Но независимо от конструктивного исполнения существуют единые условия эксплуатации:

диапазон температурного режима от +50 до -45 градусов Цельсия;
влажность воздуха не должна превышать 80 %;
отсутствие в помещении эксплуатации самовозгорающихся частиц, пара и газов;
ограничение высоты над уровнем моря – 2 км.

На изделие не должны действовать агрессивные среды. Это объясняется опасностью разрушения металла и снижения изоляционных свойств конструкции.

Монтаж и маркировка

Эклектическое соединение корпуса щита главной заземляющей шины, и самой объединяющей полосы осуществляется с помощью болтов на изолированных опорах. Конструкция размещается горизонтально внизу щитка. Изолирующие подставки на болтах образуют зазор между главной заземляющей шиной и шкафом.

Это представляет возможным надежно зафиксировать наконечники кабелей с внутренней стороны шины с помощью гаечного ключа. Маркировку обязательно следует выполнить перед опрессовкой наконечников.

На проводниках наносят маркировку «РЕ» и делают их цветными (желто-зелеными). Кабель с однотонной изоляцией маркируется путем насаживания в месте контакта термической трубки желтого цвета с зелеными полосами. Щит обязательно должен комплектоваться схемой. Ее прикрепляют изнутри на дверцу, чтобы электрик смог ознакомиться с особенностями электрозащитной системы.

Читайте также: