Правила выполнения заземления и зануления установок
Обновлено: 05.05.2024
Заземление по правилам: главное, что нужно знать
Для сооружения хорошего заземления , которое будет надёжно защищать ваш дом и вас самих долгие годы, действовать нужно не "на глаз", а по правилам , которые разрабатывались долгие десятилетия. Одним из самых ценных документов является ГОСТ Р 50571.5.54-2013 , целиком посвящённый заземлению, его сооружению и проверке. Кроме этого документа, стоит иметь в виду ПУЭ , а точнее их раздел 1.7 , также рассказывающий про заземление (и всё, что с ним связано).
Мы подобрали для вас 5 самых главных правил , выполнение которых обязательно при сооружении заземления . Помните - заземление не должно быть не дорогим, а лишь эффективным !
Правило 1: Заземлители должны быть достаточно толстыми
Стальные профили - одни из лучших заземлителей Стальные профили - одни из лучших заземлителейПосле того, как вы вкопаете трубу, уголок или другой заземлитель в почву, они начнут разрушаться под действием химических веществ и воды. Для того, чтобы заземление прослужило нужный срок - 30 лет , металл должен быть достаточно толстым . Вот что об этом говорит ГОСТ:
Таблица 54.1 - Минимальные размеры проложенных в земле заземляющих электродов из наиболее распространенных материалов с точки зрения коррозионной и механической стойкости
сталь оцинкованная: диаметр 16 мм или поперечное сечение 90 кв. мм ;
сталь нержавеющая: диаметр 16 мм или поперечное сечение 90 кв. мм;
медь : диаметр 12 мм или поперечное сечение 50 кв. мм .
Мы можете использовать арматуру, трубы, уголки, профиля любого сечения и вообще любой металлолом - главное, чтобы толщина каждого заземлителя была не меньше указанной выше.
Правило 2: Заземлители должны всегда быть во влажной почве
Лучший проводник тока - влажный чернозём Лучший проводник тока - влажный чернозёмЭлектрический ток, который, в случае аварии, передаёт заземление, протекает только по влажной почве . Поэтому, глубина погружения электродов должна быть такой, чтобы зимой или в сухие летние дни, хотя бы метр заземлителя был во влажной среде.
Согласно ГОСТ (Приложение D.1):
Мороз значительно увеличивает удельное сопротивление почвы, которое может достигать нескольких тысяч Ом в замороженном слое. Толщина этого замороженного слоя в некоторых областях может составить один метр и более .
Засуха также увеличивает удельное сопротивление почвы. Эффект засухи может наблюдаться в некоторых областях до глубины 2 м . Значения удельного сопротивления при таких условиях могут быть такого же порядка как и во время мороза.
А также, по пункту 542.2.4:
При выборе типа и глубины установки заземляющих электродов должны быть учтены возможности механического повреждения и минимизации воздействия высыхания или промерзания грунта.
Правило 3: Следите за хорошим контактом между заземлением и проводом!
Заземление по правилам: главное, что нужно знатьЕсли у вас идеальное заземление, с десятком медных электродов, но место, где к нему присоединяется провод загрязнено или разболтано , толку от этого не будет. ГОСТ говорит нам следующее:
542.3.2 Соединение заземляющего проводника с заземлителем должно быть надежным и с соответствующими электрическими характеристиками. Соединение может быть выполнено с помощью сварки, опрессовки, соединительного зажима или другим механическим соединителем.
Провод должен иметь наконечник , притянутый к заземлению болтом . Не стоит закапывать это место в землю, лучше поставьте колодец заземления , внутри которого будет находиться соединительный зажим. Покройте зажим внутри и снаружи контактной проводящей смазкой : она не только улучшит контакт, но и защитит место соединения от коррозии.
Правило 4: Измерьте сопротивление заземления!
Замер сопротивления заземления специальным прибором Замер сопротивления заземления специальным приборомДля того, чтобы измерить сопротивление заземления , вы можете использовать специальный прибор , либо замерить его косвенно, используя токоизмерительные клещи по нашей методике . В любом случае, это сопротивление не должно быть больше 30 Ом при хорошей линии электропередачи и не больше 4 Ом при старой и изношенной (ПУЭ 7, 1.7.101).
Если это сопротивление будет выше , на корпусах приборов, в которых образовалась утечка тока, будет образовывать слишком большое напряжение , что опасно и весьма неприятно.
Правило 5: Соедините ваше заземление с нулём на вводе
Соединение земли с нулём на вводе в частный дом Соединение земли с нулём на вводе в частный дом1.7.145. . разделение PEN -проводника на PE- и N-проводники должно быть выполнено до вводного защитно-коммутационного аппарата.
Ноль в частном доме обязательно должен быть соединён с нулём - главное, чтобы место соединения находилось до вводного автомата , чтобы заземление в любом случае оставалось подключенным. Важно помнить, что наше, частное заземление - лишь часть общей системы электроснабжения, изолировать которую нежелательно, а иногда - опасно.
Заключение
Заземление - это несложно. Всё сводится к выбору правильного заземлителя нужной длины и толщины и к надёжному присоединению заземляющего устройства к шине заземления в щитке. Помните о правилах и не бойтесь сделать всё своими руками!
Правила выполнения заземления и зануления установок
ГОСТ Р 58882-2020
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА. СИСТЕМЫ УРАВНИВАНИЯ ПОТЕНЦИАЛОВ. ЗАЗЕМЛИТЕЛИ. ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ ПРОВОДНИКИ
Grounding devices. Equation potentials systems. Grounders. Grounding conductors. Technical requirements
Дата введения 2021-01-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма. Электротехника: наука и практика" (ООО "НПФ ЭЛНАП")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 336 "Заземлители и заземляющие устройства различного назначения"
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на заземляющие устройства для объектов электроэнергетики (электрические станции и подстанции, линии электропередачи, распределительные пункты, переходные пункты и др.), электроустановок промышленных, жилых и административных зданий и сооружений, объектов связи и транспорта и устанавливает технические требования к системам выравнивания и уравнивания потенциалов, заземлителям и заземляющим проводникам, а также классификацию и типы заземляющих устройств.
Настоящий стандарт не распространяется на заземляющие устройства объектов связи и железнодорожного транспорта, если эти объекты не расположены на общей территории с электроустановками.
Настоящий стандарт обязателен к применению всеми организациями, осуществляющими проектирование, изготовление, приемку, испытания и эксплуатацию заземляющих устройств.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 12.1.030 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление
ГОСТ 12.1.038 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов
ГОСТ 10434 Соединения контактные электрические. Классификация. Общие технические требования
ГОСТ 21130 Изделия электротехнические. Зажимы заземляющие и знаки заземления. Конструкция и размеры
ГОСТ 24291 Электрическая часть электростанции и электрической сети. Термины и определения
ГОСТ 30331.1 (IEC 60364-1:2005) Электроустановки низковольтные. Часть 1. Основные положения, оценка общих характеристик, термины и определения
ГОСТ Р 50571.5.54/МЭК 60364-5-54:2011 Электроустановки низковольтные. Часть 5-54. Выбор и монтаж электрооборудования. Заземляющие устройства, защитные проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов
ГОСТ Р 57190 Заземлители и заземляющие устройства различного назначения. Термины и определения
ГОСТ Р 58344 Заземлители и заземляющие устройства различного назначения. Общие технические требования к анодным заземлениям установок электрохимической защиты от коррозии
ГОСТ Р МЭК 60715 Аппаратура распределения и управления низковольтная. Установка и крепление на рейках электрических аппаратов в низковольтных комплектных устройствах распределения и управления
ГОСТ Р МЭК 62305-1 Менеджмент риска. Защита от молнии. Часть 1. Общие принципы
ГОСТ Р МЭК 62305-4 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 24291, ГОСТ 30331.1, ГОСТ Р 57190, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 вынос потенциала: Появление на коммуникациях, выходящих за пределы электроустановки, напряжений (по отношению к земле) выше допустимых значений.
3.2 гальваническая связь: Электрическое соединение двух объектов металлическим проводником с незначимо малым сопротивлением.
3.3 импульсный потенциал на заземляющем устройстве: Напряжение между какой-либо точкой заземляющего устройства и точкой на поверхности грунта, расположенной не ближе 20 м от рассматриваемой точки.
Примечание - Наибольший импульсный потенциал имеют точки, в которые вводится импульсный ток.
3.4 термическое воздействие: Нагрев заземляющих проводников и заземлителей протекающим по ним током электроустановки.
4 Сокращения
В настоящем стандарте применены следующие сокращения:
ВЛ - воздушная линия электропередачи;
ГЩУ - главный щит управления;
ЗУ - заземляющее устройство;
КЗ - короткое замыкание;
КЛ - кабельная линия электропередачи;
КРУ - комплектное распределительное устройство;
КРУЭ - комплектное распределительное устройство с элегазовой изоляцией;
ЛР - линейный разъединитель;
ОРУ - общеподстанционнное распределительное устройство;
ОПУ - общеподстанционный пункт управления;
РЗА - релейная защита и автоматика;
РПН - регулирование под нагрузкой;
РУ - распределительное устройство;
РЩ - релейный щит;
СИП - самонесущий изолированный провод;
ТСН - трансформатор собственных нужд;
ТН - трансформатор напряжения;
ТП - трансформаторная подстанция;
ТТ - трансформатор тока;
ЭС - электрическая станция;
ЭМС - электромагнитная совместимость.
5 Классификация и типы заземляющих устройств, заземлителей и заземляющих проводников
5.1 ЗУ классифицируют по следующим признакам:
а) по назначению:
- ЗУ электроустановок напряжением до 1 кВ;
- ЗУ электроустановок напряжением выше 1 кВ;
- ЗУ взрыво- и пожароопасных объектов;
- ЗУ высоковольтных испытательных лабораторий;
- ЗУ электрохимической защиты;
б) по выполняемым функциям:
- защитное заземление - для обеспечения электробезопасности;
- помехозащитное заземление - для обеспечения электромагнитной совместимости оборудования;
- молниезащитное заземление - для отвода в грунт токов молнии;
- рабочее заземление - для обеспечения требуемых режимов и надежной работы электроустановки, системы или оборудования.
5.2 Заземлители классифицируют по следующим признакам:
а) по типу исполнения:
- искусственные и естественные;
б) по конструктивному исполнению:
- продольные и поперечные горизонтальные;
- вертикальные (или наклонные);
5.3 Заземляющие проводники классифицируют по назначению:
- проводники системы уравнивания потенциалов;
6 Общие технические требования
6.1 В случае противоречий требований настоящего стандарта требованиям нормативных документов, указанных в разделе 2, приоритетными являются требования настоящего стандарта.
6.2 ЗУ должно изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта и стандартов или технических условий на ЗУ конкретного типа по технологической документации, утвержденной в установленном порядке.
Защитное заземление и защитное зануление
Согласно действующим техническим нормативам (ПУЭ, в частности) при эксплуатации любого электрооборудования повышенное внимание уделяется защите рабочего персонала и частного потребителя от удара электрическим током. При исследовании этой проблемы обычно затрагиваются такие технические вопросы, как:
- что называют защитным заземлением вообще?;
- возможность подключения к элементам контура и выбор типа заземляющего устройства (ЗУ);
- что предпочтительнее: защитное заземление или так называемое «зануление»?
Еще одним немаловажным моментом является желание пользователя ознакомиться с тем, как можно рассчитать рабочие параметры заземлителя и как работает эта конструкция. Каждый из этих вопросов, касающихся устройств защитного заземления нуждается в отдельном и тщательном рассмотрении.
СодержаниеКлассификация заземляющих систем (естественные и искусственные конструкции)
В качестве заземляющих устройств с характеристиками, соответствующими требованиям ПУЭ, широко применяются как естественные, так и искусственные системы и приспособления. Естественными ЗУ называются уже заглубленные в землю металлические конструкции и трубопроводы или их части, находящиеся в непосредственном соприкосновении с грунтом.
Дополнительная информация: К ним также относят не имеющие разрывов оболочки кабелей, металлические шпунты и подобные им элементы заземленных конструкций и систем коммуникации.
Поскольку на обустройство таких ЗУ специальных затрат совершенно не требуется – действующими нормативами они рекомендуются к применению в первую очередь. И только в случае, если естественные заземляющие конструкции отыскать не удается – приходится устраивать их искусственный аналог. Для выяснения того, что является определением понятия искусственного заземления, потребуется разобраться с ним более подробно.
Под такой системой понимается устройство, изготавливаемое специально в целях организации местного заземления на трансформаторной подстанции или на стороне потребителя. В качестве элементов конструкции традиционно применяются вбиваемые вертикальные или укладываемые горизонтальные стальные заготовки. В первом случае используются стальные прутки диаметром не менее 12 мм и длиной 3-5 метра, а во втором – уголки с типоразмером 50x50x6 мм. Для этой же цели могут выбираться металлические трубы диаметром не менее 6 мм.
Вертикальные электроды (смотрите фото слева) забиваются в грунт на глубину 2,5 метра, для чего в нем предварительно подготавливается траншея глубиной около 0,5-0,6 метра. Оголовок вбитого электрода должен выступать над поверхностью земли выкопанной траншеи на высоту порядка 0,1-0,2 метра. Вертикальные элементы конструкции соединяются с горизонтальными перемычками на сварку.
Обратите внимание: Систему траншей с размещенными в них электродными прутьями необходимо засыпать выбранной ранее землей, очищенной от крупных камней и постороннего мусора.
Выбор параметров электродных прутьев и глубина их погружения зависят от характера грунта в данной местности и особенностей ее климатических условий.
Согласно ГОСТ и действующим положениям ПУЭ сопротивление Rз контура заземления на протяжении периода эксплуатации должно составлять:
- не более 8 Ом при питающем фазном напряжении подстанции 220/127 Вольт,
- порядка 4 Ома при линейном питающем напряжении 380 Вольт;
- не более 2-х Ом при электропитании 660/380 Вольт.
Эти параметры действительны для случая, когда ЗУ применяются в сетях напряжением до 1000 Вольт. Если они обустраивается для действующих электроустановок с рабочими напряжениями выше 1000 Вольт и с малыми токами замыкания на землю – сопротивление высчитывается по специальным формулам (смотрите ПУЭ).
Защитное заземление и зануление
Чтобы понять, что такое защитное заземление – потребуется разобраться в особенностях организации и обустройства. При этом важно научиться отличать его от рабочего аналога, необходимого для нормального функционирования питающих цепей. Защитное заземление в отличие от рабочего обеспечивает безопасные условия для обращения с оборудованием, открытые части которого в случае аварии оказываются под напряжением. Однако нередки ситуации, когда обустроить защитный контур на конкретном объекте не представляется возможным. Это может быть связано с отсутствием условий для его размещения или другими причинами организационного характера.
Важно! Для защиты человека от удара током в условиях, когда невозможно организовать обычное заземление, используется защитное зануление.
Чтобы детально разобраться в том, что это такое защитное зануление потребуется ознакомиться с принципом его действия. Суть этой системы заключается в соединении открытых токопроводящих частей, которые могут оказаться под напряжением, с наглухо заземленной нейтралью питающей линии (трансформатора).
Таким образом, защитное заземление и зануление для электроустановок, как системы, решают одну и ту же задачу обеспечения безопасности человека, но каждая по-своему (смотрите фото выше). В первом случае для организации цепочки стекания аварийного тока применяется местное заземляющее устройство, снижающее высокий потенциал на корпусе оборудования до безопасного уровня. При обустройстве системы зануления используется нейтраль питающей сети, позволяющая превратить аварийную ситуацию в обычное однофазное замыкание. Областью применения защитных занулений являются все случаи, когда невозможно применить обычную систему заземления.
Назначение и принцип работы защитного заземления
Уже отмечалось, что система электрического заземления предназначена для защиты персонала, обслуживающего электроустановки и рядовых пользователей от высокого напряжения. Опасный потенциал чаще всего попадает на металлические части оборудования или бытовых приборов совершенно случайно (из-за повреждения изоляции, например). Назначение и сам принцип действия ЗУ проще понять, если вспомнить о том, что надежный контакт с землей приводит к растеканию опасного тока и снижению уровня потенциала.
Таким образом, назначение защитного устройства – создать условия, уменьшающие риск поражению живых организмов током опасной величины за счет снижения напряжения в точке замыкания.
Принцип действия системы заземления заключается в снижении высокого потенциала, случайно оказавшегося на корпусе оборудования, до безопасного для организма человека значения. В отсутствие функционального заземления неумышленное прикосновение к нему равносильно непосредственному контакту с фазной жилой. С учетом того, что оператор чаще всего стоит на железобетонном полу, а обувь у него не всегда сухая – через его тело может протекать значительный по величине ток.
Наличие функционального заземления создает условия для того, чтобы основная часть тока с системы стекала в землю. Его доля, приходящаяся на организм человека, будет ничтожно мала и не причинит ему никакого вреда (смотрите фото слева). Это гарантирует требуемый уровень электробезопасности при работе с заземляемым устройством.
Дополнительная информация: Системы заземления наряду с уже известным нам техническим занулением – не единственные варианты обеспечения безопасности при эксплуатации электроустановок.
Наряду с ними ПУЭ рекомендуются к применению специальные устройства аварийного отключения питающей линии (УЗО), срабатывающие при появлении утечек на землю.
Как рассчитать систему заземляющих элементов
Знакомство с порядком расчета заземления следует начать с выяснения того, какую величину принимать за определяющий показатель и для какой цели применяется сама процедура. Этим параметром является сопротивление защитного контура, зависящее от таких технических показателей, как:
- Габариты и форма заземляющей системы.
- Глубина ее погружения в землю.
- Состояние грунта в данной местности.
Важно: Большой «вклад» в формирование проводимости цепочки стекания тока вносит переходное сопротивление контактов в конструкции самого ЗУ.
Известно, что контур искусственного заземления состоит из комплекта вертикальных и горизонтальных металлических элементов и медной соединяющей их шины. С целью обеспечения минимального сопротивления стеканию тока в землю необходимо:
- использовать заземляющие системы с большой площадью контакта с грунтом (при необходимости – увеличить количество вертикальных штырей и их шаг);
- постоянно следить за состоянием почвы в месте расположения устройства и уметь определять удельное сопротивление грунта;
- контролировать надежность сварных соединений.
Для оценки реальных показателей эффективности ЗУ необходимо ознакомиться с существующими методиками измерения проводимости заземляющей системы.
Типовые методики расчета
Для расчета защитного заземления потребуется заранее определиться со следующими исходными показателями:
- Размеры и общее число вбитых в грунт штырей из стали.
- Расстояние, оставляемое между ними (шаг установки).
- Глубина заложения прутьев.
- Удельное сопротивление самой почвы в месте обустройства ЗУ.
Помимо них важно учитывать геометрическую форму и материал заготовок, из которых сваривается система из заземлителей (либо это типовой стальной уголок, либо медная полоса и тому подобное).
Согласно действующей нормативной документации (ПУЭ, в частности) минимальные размеры выбранных заготовок должны быть не менее:
- полоса стальная с сечением не менее 100 мм2;
- стальной уголок со сторонами 4х4 мм;
- круглый стальной брусок сечением 16 мм2;
- металлическая труба диаметром 32 мм и толщиной стенки не менее 3,5 мм.
Минимальные размеры штырей или арматурных прутьев, используемых для изготовления системы ЗУ, выбирается из следующих соображений. Длина заготовок не может быть менее 1,5-2 метра. Расстояния между ними берется кратным длине каждого стержня. В зависимости от того, какая площадка выбирается для обустройства ЗУ, они устанавливаются либо в ряд один за другим, либо в виде квадрата или правильного треугольника. Согласно применяемой методике расчета основная его задача – определиться с числом стержней и параметрами соединяющей из полосы (ее длиной и толщиной).
Для расчета всех параметров защитного заземления Вы можете воспользоваться онлайн калькулятором на нашем сайте.
Пример расчета элементов ЗУ
В качестве примера рассмотрим расчет сопротивления стеканию аварийного тока для вертикального стержня, взятого в единственном экземпляре (чертеж справа).
Для его проведения потребуется знать следующие исходные данные:
ρ – удельное сопротивление грунта в этом месте (в Омах на·метр);
L – длина стержня в метрах;
d – его основной типоразмер (диаметр) в метрах;
Т – расстояние до середины прутка от поверхности в метрах.
Если учитывать величину, ограничивающую растекание тока для горизонтальных элементов ЗУ, то сопротивление для их вертикальных аналогов вычисляется по следующей формуле:
В ситуации, когда заземляющее устройство обустраивается в неоднородном грунте (специалисты называют его двухслойным), удельное сопротивление рассчитывается так:
где – Ψ представляет собой сезонный коэффициент;
ρ1 и ρ2– удельные сопротивления различных слоев местного грунта (верхнего уровня и нижнего слоя соответственно), измеренные в Омах на·метр;
Н – толщина слоя, расположенного в верхней части грунта в метрах;
t – общее заглубление вертикальных элементов (глубина всей траншеи), равное примерно 0,7 метра.
Нужное число стержней (без учета горизонтальных компонентов) определяется следующим образом:
где Rн представляет собой нормируемое согласно ПТЭЭП сопротивление растеканию.
Если учитывать горизонтальные составляющие ЗУ, то формула для числа вертикальных штырей примет следующий вид:
где ηв – это коэффициент использования системы, указывающий на то, насколько сильно токи растекания от единичных элементов влияют друг на друга (при их различном расположении).
Дополнительная информация: При параллельном размещении системы из прутьев взаимное влияние токов растекания единичных штырей проявляется значительно сильнее.
Отличие рабочего заземляющего провода от защитной шины
Рабочий и защитный заземляющие проводники отличаются один от другого, прежде всего, своим назначением. Первый из них служит целям обеспечения нагрузки фазным током, создавая цепь для его протекания от трансформатора к потребителю. Второй же используется целенаправленно для обустройства систем заземления (как на станционной стороне, так и у потребителя).
Обратите внимание: На производстве или в частных домах, например, заземляющая жила используется для организации так называемого «местного» или повторного заземления.
Таким образом, основное функциональное назначение рабочей шины – создание условий для бесперебойной работы станционного и местного электрооборудования за счет прокладки отдельной от защитного проводника линии. Система заземления функционально решает совсем иные задачи – она создает условия для безопасного режима эксплуатации этого оборудования. Кроме того, к ней подключаются установленные на предприятиях или в частных домах молниеотводы. Она же используется при необходимости создания систем заземления и уравнивания потенциалов в электроустановках.
Чтобы не путать эти два типа заземляющих проводников на электрических схемах – специально введены буквенные и цветовые обозначения, указывающие на способ их монтажа (совмещенный или раздельный). В первом случае общий провод обозначается как PEN, а при раздельной прокладке они функционально разделены на PE защитный и на N, нулевой или рабочий (фото слева). В зависимости от способа оформления этих двух проводников различают несколько видов систем заземления, допустимых к применению в российских питающих сетях.
Требования, контроль, проверка
При обустройстве и эксплуатации систем заземления организации контроля их состояния уделяется повышенной внимание. Перед проведением этих мероприятий в первую очередь необходимо ознакомиться с содержанием терминов, используемых для описания процедур. Под «проверкой» понимается визуальное обследование систем заземления на соответствие следующим требованиям:
- надежность контактов в местах сочленения элементов ЗУ;
- отсутствие следов разрушения на открытых частях конструкций и подводящих медных шин;
- состояние защитной окраски, которую рекомендуется регулярно обновлять, а также наличие маркировки на подводящих проводниках.
Под словом «контроль» понимают периодические испытания заземляющих контуров с целью выявления соответствия их сопротивлений стеканию тока установленным ПУЭ нормам. Согласно требованиям этого документа оно не должно превышать нескольких единиц Ома.
Дополнительная информация: Для контроля состояния заземления потребуются измерительные приборы, подключаемые к конструктивным элементам по специальной схеме.
Согласно требованиям ПУЭ действующие ЗУ должны проверяться не реже чем один раз в полгода (визуальный осмотр). Та же процедура, сопровождающаяся выборочным вскрытием земляного покрова в подозрительных местах, проводится не реже одного раза за 12 лет. При организации контроля исправности и надежности функционирования систем ЗУ также исходят из рекомендаций ПУЭ, определяющих какие напряжения не требуется применять при проверке сопротивления контура, а какие – можно.
Кроме того, типовые методики проводимых периодически контрольных обследований предполагают обязательное измерение сопротивления электрического контура, называемого «петлей фаза-нуль». Эта искусственно создаваемая система формируется путем замыкания отдельно взятого фазного провода на металлический корпус подключенной к действующей сети электроустановки.
По сути, такая петля образуется между фазной шиной и заземленным нулем, что и стало поводом для присвоения ей такого названия. Знание этого параметра позволяет точнее контролировать цепи заземления с целью обеспечения требуемой эффективности защиты (стекания аварийного тока в грунт). От величины сопротивления этого контура зависит безопасность обслуживающего персонала и работающих с бытовыми приборами людей.
Как определить сопротивление петли «фаза-нуль»
Требования, содержащиеся в правилах ПТЭЭП, предписывают постоянный контроль состояния ЗУ, обеспечивающих безопасность эксплуатации бытового и промышленного электрооборудования. Согласно этим нормативам в системах до 1000 Вольт с заземленной наглухо нейтралью они обязательно проверяются на одиночное фазное замыкание. Используемые методики испытаний, прежде всего, опираются на техническую базу, представленную образцами измерительных приборов специального назначения.
Измерительная аппаратура
Для проверки сопротивления контурной цепочки замыкания «фаза нуль» традиционно применяются электронные приборы, отличающиеся малой погрешностью измерений. К наиболее известным образцам измерительной техники этого класса относят:
- Измерители марок М 417 и MSC 300, позволяющие определять проводимость контролируемых цепей (на основании полученных результатов токи КЗ в грунт вычисляются по специальным формулам).
- Прибор ЭКО-200, предназначенный исключительно для определения токов КЗ.
Устройство ЭКЗ-01, используемое точно так же как и ЭКО-200. - Измерительный прибор марки ИФН-200.
М417 допускается применять при организации и проведении измерений в трехфазных цепях с заземленным наглухо нулем (в этом случае снятия питающего напряжения не требуется). В ходе испытаний используется метод падения напряжения при размыкании контролируемой цепи на время порядка 0,3 секунды. К неудобствам работы с этим прибором относят обязательность его калибровки перед началом каждого нового измерения.
Изделие MSC300 – это более совершенное техническое устройство, оснащенное сложной электронной начинкой в виде современных микропроцессорных чипов. При работе с этим прибором применяется метод снижения потенциала при включении в измеряемую цепь сопротивления величиной 10 Ом. Рабочее напряжение варьируется в границах от 180 до 250 Вольт, а время замера искомого параметра составляет около 0,03 секунды. При проведении замеров он подсоединяется к контролируемой линии в самой удаленной точке, а для начала работы с ним потребуется нажать кнопку «Старт». С результатами измерений можно ознакомиться после вывода их на встроенный цифровой дисплей.
В ситуации, когда в распоряжении пользователя не оказалось ни одного образца специальной измерительной техники – для практического определения сопротивления петли «фаза-нуль» могут применяться типовые вольтметр и амперметр. Требуемый результат находится по простейшей формуле, знакомой многим еще по школьному курсу физики.
Выводы
В заключительной части обзора отметим, что областью применения систем защитного заземления являются все электрическое оборудование, работающее как на стороне потребителя, так и в границах трансформаторной подстанции. Эти устройства характеризуются тем, что обеспечивают условия для безопасной работы обслуживающего персонала (защищают его от удара электрическим током). После знакомства с особенностями их обустройства и расчета ни у одного пользователя не должно остаться сомнений в том, для чего нужно заземление при эксплуатации электроустановок.
Заземление или зануление? Понятное объяснение, как они работают и что выбрать
Раз за разом общаясь с заказчиками я убеждаюсь, что большинство людей не понимают , что такое заземление и зануление . Кто-то думает, что это одно и то же, кто-то полагает, что заземление это хорошо, а зануление - категорически нет. Но и то и другое - заблуждения.
В статье дальше я разложу всё по полочкам и вы будете точно знать "что есть что" и какую систему лучше применить в вашем доме.
Коротко и по делу: что вам нужно знать
Схема заземления или системы защиты ТТ Схема заземления или системы защиты ТТКоротко: заземление это соединение корпусов приборов с землёй и только с ней . Иначе этот способ защиты называется система ТТ . При заземлении ноль и земля не соединяются нигде, это два совершенно разных провода.
Схема зануления или системы защиты TN-S Схема зануления или системы защиты TN-SЗануление это соединение корпусов приборов с заземлённой нейтралью трансформатора или генератора, то есть это то, что применяется в 99% всех случаев и в вашем доме тоже. Иначе это называется система TN-S .
При занулении ноль соединяется с землёй, либо на подстанции, тогда это система TN-S , принятая, например, в Британии, либо непосредственно в щитке вашего дома, тогда это более дешёвая и стандартная для России система TN-C-S .
В этой удешевлённой системе, на протяжении линии электропередачи, воздушной или кабельной, ноль и земля объединены в одном проводе , который называется провод PEN (PE + N). И лишь в распределительном щитке провод PEN разделяется на PE (защитный ноль) и N (рабочий ноль).
Защитный ноль соединяется с контактами заземления розеток и корпусами всех приборов и светильников, а рабочий ноль используется для электропитания - по нему течёт рабочий ток. Через защитный ноль ток течёт только в случае утечки (неисправности) и в этом его принципиальное отличие от рабочего нуля.
Иногда занулением называют сомнительный способ защиты, который практиковался в СССР для экономии - корпуса приборов соединялись с рабочим нулём. Так делать я категорически не советую - на рабочем нуле часто появляется напряжение относительно земли (пола, на котором вы стоите), поэтому так занулённые корпуса будут постоянно биться током , иногда весьма сильно.
Ещё раз про заземление или систему ТТ
Система ТТ или "чистое" заземление это допустимый способ защиты, но со своими нюансами. Для того, чтобы при возникновении утечки тока питание надёжно отключалось, простых автоматов, как при занулении, недостаточно .
Поэтому придётся раскошелиться на установку УЗО на все линии, причём каждая линия должна подключаться через два УЗО последовательно, общее на вводе, на ток 100 или 300 мА и отдельное УЗО на одну-две линии, с током срабатывания 30 мА. Только при этом условии система ТТ или "чистое" заземление будет отвечать нормам электробезопасности .
Спасибо за то, что дочитали, если вам эта статья пригодилась, поставьте ей лайк и поделитесь ей в своей соцсети!
Читайте также: