Шина заземления как установить

Обновлено: 01.05.2024

Сечение полосы для внутреннего контура заземления. Контур заземления. ПУЭ, нормы

Регламентирование порядка эксплуатации различных видов защитных систем может быть представлено в виде определённого набора требований, касающихся обустройства отдельных конструкций.

Согласно им, функциональная готовность контуров заземления, в состав которых входит целый набор конструктивных элементов, должна подтверждаться следующими техническими данными:

Описание конструкции и состава защитных устройств, применяемых в действующих электроустановках;
Формулы для расчета их размеров, а также нормы сопротивления заземляющих устройств (ЗУ);
Таблицы с корректировочными коэффициентами, позволяющими вводить поправки на качество и состояние грунта в месте размещения контура (с учётом материала отдельных элементов);
Порядок организации и проведения контрольных испытаний, имеющихся у систем заземления.

На заметку. Наличие документально подтверждённых данных о рабочих характеристиках и надёжности функционирования контура заземления частного дома, например, позволит исключить вероятность поражения электрическим током животных и жильцов.

При его обустройстве предписывается действовать в строгом соответствии с ПУЭ, а также соблюдать все требования, касающиеся эксплуатации данного защитного устройства.

Что такое цветовая маркировка шин и проводов и зачем она нужна

В наше время монтаж электропроводки проводится проводами с различным цветом изоляции. И дело здесь не в каких-то модных тенденциях или красоте самого изделия, а в безопасности и удобстве эксплуатации данной электропроводки.

Ведь цветная изоляция может выполнять две функции одновременно – защиту от удара электрическим током или защиту от короткого замыкания путем наложения на проводник изоляционного материала, и с помощью цвета этого самого изоляционного материала помогает электрику определить назначения данного проводника.

Конструкция контура

Составные части

Уже упоминавшееся ранее сопротивление заземления (Rз) контура – основной параметр, контролируемый на всех этапах его эксплуатации и определяющий эффективность его применения. Эта величина должна быть настолько малой, чтобы обеспечить свободный путь аварийному току, стремящемуся стечь в землю.

Обратите внимание! Важнейшим фактором, оказывающим решающее влияние на величину сопротивления заземления, является качество и состояние грунта в месте обустройства ЗУ.

Исходя из этого, рассматриваемое ЗУ или заземляющий контур ЗК (что для нашего случая – одно и то же) должны иметь конструкцию, удовлетворяющую следующим требованиям:

В её составе необходимо предусмотреть набор металлических прутьев или штырей длиной не менее 2-х метров и диаметром от 10-ти до 25-ти миллиметров;
Они соединяются между собой (обязательно на сварку) пластинами из того же металла в конструкцию определённой формы, образуя так называемый «заземлитель»;
Кроме того, в комплект устройства входит подводящая медная шина (её ещё называют электротехнической) с сечением, определяемым типом защищаемого оборудования и величиной токов стекания (смотрите таблицу на рисунке ниже).

Таблица сечений шин

Дополнительная информация. Условно к этой конструкции можно отнести соединительные медные провода в виде жгута или оплётки.

Эти составляющие устройства необходимы для соединения элементов защищаемого оборудования со спуском (медной шиной).

Различие по месту устройства

Согласно положениям ПУЭ, защитный контур может иметь как наружное, так и внутреннее исполнение, причём к каждому из них предъявляются особые требования. Последними устанавливается не только допустимое сопротивление контура заземления, но и оговариваются условия измерения этого параметра в каждом частном случае (снаружи и внутри объекта).

При разделении систем заземления по их местонахождению следует помнить о том, что лишь для наружных конструкций корректен вопрос о том, как нормируется сопротивление заземлителя, поскольку внутри помещения он обычно отсутствует. Для внутренних конструкций характерна разводка по всему периметру помещений электротехнических шин, к которым посредством гибких медных проводников подсоединяются заземляемые части оборудования и приборов.

Для элементов конструкций, заземлённых снаружи объекта, вводится понятие сопротивления повторного заземления, появившееся вследствие особенной организации защиты на подстанции. Дело в том, что при формировании нулевого защитного или совмещённого с ним рабочего проводника на питающей станции нейтральная точка оборудования (понижающего трансформатора, в частности) уже заземляется один раз.

Поэтому когда на ответном конце того же провода (обычно это PEN или PE шина, выводимая непосредственно на щиток потребителя) делается ещё одно местное заземление, его с полным основанием можно назвать повторным. Организация этого вида защиты показана на рисунке ниже.

Повторное заземление

Важно! Наличие местного или повторного заземления позволяет подстраховаться на случай повреждения защитного нулевого провода PEN (PE – в системе электропитания TN-C-S).

Такая неисправность в технической литературе обычно встречается под наименованием «отгорание нуля».

Влияние почвы на сопротивление Rз

Практически доказано, что сопротивление заземляющего устройства в значительной степени определяется состоянием грунта в месте расположения заземлителя. В свою очередь, характеристики почвы в зоне проведения защитных работ зависят от следующих факторов:

Влажность почвы на участке проведения работ;

Дополнительная информация. При оценке влажности следует знать, что сланцы и глина хорошо удерживают воду, а песчаные почвы, напротив, плохо.

Наличие в почве каменистых составляющих, в которых обустроить заземление попросту невозможно (в этом случае приходится выбирать другое место);
Возможность искусственного увлажнения грунта в особо засушливые летние периоды;
Химический состав почвы (наличие в ней солевых составляющих).

В зависимости от состава грунта, он может быть отнесён к тому или иному виду (смотрите фото ниже).

Различные виды почвы

Исходя из особенностей формирования сопротивления заземлителя, предполагающих его снижение при увлажнении и повышении солевой концентрации, в случае крайней необходимости в грунт искусственно вводятся порции влажного химиката NaCl.

Хорошие грунты с точки зрения обустройства заземления – это суглинистые почвы с высоким содержанием торфяных составляющих и солей.

Устройство и типы контуров

Стандартный контур заземления изготавливается не только в виде оптимального для большинства условий треугольника; он может иметь форму линии, прямоугольника, угла или даже дуги (овала). При рассмотрении каждой из этих конструкций с точки зрения их сопротивления необходимо отметить следующее:

Основой конструкции являются забиваемые в землю штыри или стержни;
Между собой они соединяются нарезанными по длине металлическими полосами (так называемой «металлосвязью»);
К одному из штырей или к полоске металла приваривается медная шина, прокладываемая в отдельной канавке, как это изображено на приведённом ниже рисунке.

Прокладка шины до конструкции КЗ

Выбор треугольника в качестве основного вида заземлителя объясняется тем, что в этом случае удаётся получить максимальную зону рассеивания при небольшой занимаемой площади. Материальные затраты на такую конструкцию минимальны, а величина сопротивления растеканию в грунте при правильном её обустройстве соответствует нормативам.

Расстояние между штырями треугольного контура обычно выбирается равным длине, а максимальное удаление одного от другого может быть вдвое больше. Так, если штыри заглубляются в землю на 250 сантиметров, оно может достигать 5-ти метров. Лишь при соблюдении этих условий удаётся получить оптимальные характеристики зарытого в землю сооружения.

Линейный контур представляет собой цепочку штырей, вбитых в землю с определённым шагом, равным примерно 5-10 метров (смотрите рисунок далее по тексту).

Линейный распределённый контур

В отдельных случаях, зависящих от условий местности, конструкция сооружается в виде полукруга; при этом штыри располагаются на том же удалении один от другого. В таком распределённом устройстве сопротивление должно быть минимальным именно в точках соприкосновения прутьев с грунтом. Для достижения требуемого показателя Rз штырей забивается как можно больше.

Все остальные типы конструкций являются модификациями описанных выше заземлителей, а предъявляемые к ним требования по сопротивлению стекания являются производными от уже рассмотренных.

Медная

Наряду с оцинкованными полосами широко применяются на практике полосы заземления с медным покрытием. Медь менее активна электрохимически, чем сталь и цинк. Поэтому она служит дольше и может применяться в более сложных условиях.

Омедненные заземлители обладают хорошей пластичностью. Они поставляются немерной длиной, что удобно для прокладки контуров заземления. Также медная полоса используется для внутреннего контура в качестве магистрального проводника, служащего для подключения к нему оборудования. Минусом полос заземления с медным покрытием является их высокая цена.

Виды материала (профили)

Согласно требованиям ПУЭ, содержащим указания на то, каким должно быть сопротивление растекания тока в грунте, в большинстве случаев этот показатель устанавливается на уровне не более 4 Ом. Для получения этого значения обычно приходится приложить немало усилий, направленных на то, чтобы придерживаться заданных теми же требованиями технологий.

В первую очередь, это касается используемых при сборке заземляющего контура материалов, подбираемых, исходя из следующих условий:

При выборе штырей предпочтение должно отдаваться заготовкам из черного металла;
Наиболее часто применяется пруток типоразмером 16-20 мм или уголок с параметрами 50х50х5 мм и толщиной металла около 5 мм;
Применять в качестве элементов контура арматуру не допускается, поскольку она обладает каленой поверхностью, влияющей на нормальное стекание тока;
Для этих целей подходит именно чистый пруток, а не его арматурный заменитель.

Обратите внимание! Для районов с засушливым летом лучше всего подходят трубные толстостенные металлические заготовки, нижний конец которых сплющивается на конус, а затем в этой части трубы просверливаются несколько отверстий.

Согласно положениям ПУЭ, перед их размещением в грунте сначала бурятся лунки нужной длины, поскольку забить их вручную достаточно проблематично. В случае особо засушливого лета и резком ухудшении параметров заземлителя в полые части труб заливается концентрированный соляной раствор, что позволяет получить такое сопротивление, какое должно быть в соответствии с требованиями ПУЭ. Длина трубных заготовок выбирается в пределах 2,5-3 метра, что вполне хватает для большинства российских регионов.

К этому виду профильных заготовок предъявляются особые требования, касающиеся порядка их размещения в почве и состоящие в следующем:

Во-первых, трубные элементы защитного контура должны размещаться на глубине, превышающей уровень промерзания грунта не менее чем на 80-100 см;
Во-вторых, в особо засушливых местностях примерно треть длины заземлителя должна достигать влажных слоёв почвы;
В-третьих, при выполнении второго условия следует ориентироваться на особенности расположения в данном регионе так называемых «грунтовых вод». В случае если они находятся на значительной глубине, по правилу, сформулированному в положениях ПУЭ, необходимо будет подготовить более длинные трубные отрезки.

С видом и профилем используемых при обустройстве заземлителя штыревых заготовок можно ознакомиться на размещённом ниже рисунке.

Допустимые профили штырей

На практике в большинстве регионов России обычно применяются стальной уголок и полоса из того же металла. Для того чтобы получить более точные параметры используемых элементов заземления, потребуются данные геологических обследований. При наличии этой информации можно будет привлечь к обсчёту параметров заземлителя специалистов.

Из чего делается металлосвязь

Соединяющие штыри элементы (металлосвязь) обычно изготавливается из следующих электротехнических материалов:

Типовая медная шина, имеющая сечение на менее 10 мм2;
Алюминиевая полоса с поперечным сечением порядка 16 мм2;
Стальная полоска 100 мм2 (типоразмер – 25х5 мм).

Классическая металлосвязь делается обычно в виде нарезанных по размеру стальных полос, крепящихся на сварку к уголкам или оголовкам прутка.

Важно! От качества сварочного сочленения зависит, сможет ли данное заземляющее устройство или контур пройти проверочные испытания на соответствие переходного сопротивления нормируемому значению (4 Ома).

При применении более дорогих алюминиевых (медных) полосок к ним на сварку крепится болт подходящего типоразмера, на котором впоследствии фиксируются подводящие шины. Главное, на что нужно обращать внимание при обустройстве любых соединений, – это надёжность получаемого в результате контакта.

Для этого перед оформлением болтового сочленения необходимо тщательно зачистить обе соединяемые детали до появления блеска чистого металла. Дополнительно эти места желательно обработать шкуркой, а после закручивания болта хорошо его поджать, что обеспечит более надёжный контакт.

Оцинкованная

Для продления срока службы и защиты от воздействия окружающей среды на сталь наносится цинковое покрытие по ГОСТ 9.307-89 «Покрытия цинковые горячие». Стальную полосу предварительно обрабатывают и погружают в емкость с расплавом цинка. Толщина покрытия составляет 40-200 мкм. Чем толще слой, тем больше он способствует увеличению прочности изделия. Усиление покрытия осуществляется повторным погружением полосы в цинковый расплав.

Оцинковка является на данный момент наиболее эффективным и дешевым способом защиты. Нанесение покрытия увеличивает стоимость проката, но срок его службы при этом вырастает. Свойства цинка сохраняются и при небольших повреждениях поверхности. Оцинкованная полоса устойчива к коррозии, упруга, не трескается и имеет аккуратный внешний вид. Она производится из углеродистых и низколегированных марок стали методом продольной резки стального листа и поставляется в виде бухт весом 50-60 кг или хлыстов длиной 5-6 м.

Согласно ПУЭ минимальное сечение заземляющего проводника для установок с напряжением менее 1 кВ равняется 75 мм2. Полоса 4х20 мм является наиболее экономичным решением, которое удовлетворяет этим требованиям. Чаще для изготовления заземляющего контура используется оцинкованная полоса сечением 4х40 мм, 5х40 мм, 5х50 мм. Эти изделия обеспечивают выполнение норм и удобны для монтажа заземления. Один метр полосы 4х40 мм согласно стандарту весит около 1,3 кг. Масса погонного метра также регламентируется ГОСТ 103-2006 и применяется для расчета необходимого количества ленты.

Самостоятельное изготовление

После подготовки всех необходимых материалов и выбора подходящего места для обустройства заземления можно переходить к непосредственным операциям по сборке заземляющего контура. На подготовительной стадии нарезаются трубные или другие профильные отрезки, размер которых выбирается на 20-30 см больше расчётного (это нужно для компенсации изгиба вершины заготовки при её вбивании в землю).

Дополнительная информация. Для облегчения забивания таких отрезков рекомендуется заострить их нижний срез посредством болгарки с обрезным диском.

Одновременно с подготовкой точечных штыревых заземлителей начинается этап земляных работ, состоящих в подготовке канавок со скошенными краями (для лучшего удерживания грунта от осыпания).

Порядок производимых при земляных работах операций выглядит следующим образом:

Сначала подготавливается (расчищается) площадка под будущий контур заземления и делается его разметка;
Затем по уже нанесённой разметке выкапываются канавки глубиной 70-80 см и шириной порядка 50 см (глубина выбирается из соображения минимальной коррозии металлосвязей);
После этого нарезанные по длине штыри забиваются в намеченных точках так, чтобы над поверхностью выступало около 20 см (смотрите фото ниже);

По завершении монтажа всех вертикальных элементов верхние их части срезаются, а контактные площадки тщательно зачищаются, после чего к ним привариваются металлосвязи;
После того, как все сварочные швы остынут, они зачищаются болгаркой со шлифовальным диском, а затем окрашиваются специальной защитной краской на основе гудрона;

Обратите внимание! Покраске подвергаются лишь места образования сварных сочленений, наиболее подверженные коррозии.

Далее от ближайшей к жилому строению точки КЗ прокапывают канавку на ту же глубину, что была вырыта под металлосвязи (её ширина может быть чуть меньше, поскольку соединительная полоса делается цельной, не требующей проведения сварных работ);
Затем в подготовленную траншею укладывается полоса металла с типоразмером не менее 25х4 мм, которая впоследствии приваривается к штырю или перемычке (металлосвязи);
На заключительной стадии работ у самой стены дома уже проложенная металлическая полоса поднимается на высоту порядка 200 мм, где к ней на болт или сварку подсоединяется шина (провод), идущая на ГЗШ распределительного щитка (фото ниже).

Ввод заземления в дом

Для подключения готового заземления в действующую цепь электроснабжения потребуется ознакомиться с существующими схемами организации заземления.

Ввод в дом

На шину заземления распределительной системы контур заводится с помощью стальной полосы с типоразмером 24х4 мм или же медной и гибкой проволоки сечением 10 мм². В отдельных случаях, специально оговариваемых в ПУЭ, для этого допускается применять алюминиевый провод сечением 16 мм² (смотрите рисунок ниже).

Схема заведения заземления в щиток

При возможности выбора между предложенными выше вариантами предпочтение отдаётся медному проводу, имеющему наиболее подходящие для выполнения поставленной задачи характеристики.

В заключительной части обзора обратим внимание пользователей на то, что сделать заземляющий контур своими руками не очень просто, поскольку при проведении этих работ необходимо строгое соблюдение требований ПУЭ. Для тех, кто полностью не уверен в своих силах, всегда имеется «запасной» выход – пригласить представителей организации, специализирующейся на изготовлении заземлений.

Порядок работ при монтаже заземления

Обустройство эффективного заземления на стороне потребителя является важнейшей частью комплекса мероприятий, обеспечивающих надёжную защиту от случайного поражения электричеством. При решении этой задачи особое внимание уделяется такой составляющей предстоящих работ, как монтаж заземляющих устройств.

Техническое задание

В соответствии с требованиями нормативов на любом энергозависимом объекте перед монтажом заземляющего контура подготавливается техническое задание (ТЗ). В нем обязательно учитываются следующие рабочие моменты:

тип используемого заземления (одно- или двухконтурное, стационарное или переносное);
схема и способ прокладки заземляющих шин;
геометрические размеры и форма погружаемой в грунт части конструкции;
материал, используемый для изготовления заземляющих проводников и заземлителя (сталь, медь или алюминий);
способ их соединения (сварка или ботовое сочленение).

Это позволяет в дальнейшем быстро и своевременно выполнить работы по монтажу заземления, а также подготовить документацию.

Одноконтурная и двухконтурная схема

Независимо от способа организации электроснабжения на промышленном или гражданском объекте, установка заземлителей и монтаж защитного заземления осуществляется либо по одноконтурной, либо по 2-х контурной схеме.

В первом случае заземляющий контур прокладывается только внутри строения, что позволяет подключать к нему соединительные шины, проложенные от металлических частей действующих установок и другого электротехнического оборудования.

В простейшей ситуации (в бытовых условиях, например) защитный контур заземления может вообще не делаться. В этом случае его функцию выполняет расположенная во вводном устройстве или электрическом шкафу главная заземляющая шина (ГЗШ).

При использовании двухконтурной системы заземления к внутренней шинной обвязке добавляется ещё один контур, монтаж которого происходит снаружи объекта.

Как правило, он выполняется в виде распределённого по периметру набора одиночных заземлителей (вбитых в землю металлических прутьев или отрезков арматуры, соединённых между собой стальной шиной).

Образующаяся при этом замкнутая система позволяет увеличить площадь соприкосновения с грунтом и обеспечивает лучшие условия для стекания тока в почву.

Наружными контурами, дополняющими внутреннюю распределительную шину, обычно оснащаются трансформаторные подстанции, где требования к качеству заземления особенно высоки.

В соответствии с требованиями нормативов электромонтажные работы на подстанциях проводятся с тем расчётом, чтобы элементы наружной обвязки отстояли от края строения более чем на один метр.

Металлические штыри или отрезки арматуры вбиваются в землю на глубину не менее 0,7 метра. При этом соединяющая их стальная полоса должна располагаться строго вертикально (то есть ставиться на «ребро»).

Правила работы с переносными видами

Перечисленные схемные решения относятся к разряду стационарных заземлений, привязанных к конкретному месту. Однако в ряде случаев (для проведения ремонтных работ на отключённых сетях, например) может потребоваться монтаж временных или переносных приспособлений, в основу работы с которыми заложен принцип наложения заземления.

Переносные конструкции изготавливаются в виде оголённой медной жилы, имеющей на одном из своих концов забиваемый в землю металлический штырь, а с другой – специальную медную струбцину, служащую для подсоединения к заземляемой шине.

Некоторые модели переносных или временных устройств защиты вместо штыря имеют ещё одну струбцину, обеспечивающую надёжный контакт с заземляющей конструкцией (заземлителем).

Потребность в переносном заземлении этого класса объясняется необходимостью предупредить появление на обслуживаемом участке питающей цепи опасного напряжения, включённого по ошибке или случайно.

Правила монтажа этих накладных конструкций строго регламентированы действующими руководствами по обустройству заземлений. Ниже приведён перечень основных моментов, на которые следует обратить внимание в процессе работы с ними:

для обеспечения защиты линии сначала к ней подсоединяются струбцины со стороны заземляющего устройства и лишь после этого переходят к фиксации их на защищаемой шине;
струбцина заземления подключается к оголённой шине обесточенной токоведущей цепи с той её стороны, откуда более всего вероятна ошибочная подача напряжения (обычно – со стороны распределительного щита).

Снятие или разборка конструкции временного заземления осуществляется в обратной последовательности.

Пример на железнодорожном транспорте

Рассмотрим требования к монтажу заземления на железнодорожном транспорте (стационарные или тяговые электроустановки), указания по которым приводятся в инструкции ЦЭ-191. Согласно этому документу всё действующее электрооборудование должно быть надёжно защищено путём подключения заземляющего проводника к специальной шине.

Той же инструкцией оговаривается величина максимального сопротивления шины заземления, при которой токи утечки достаточны для того, чтобы защитные устройства успевали сработать и своевременно отключить аварийный участок контактной сети.

Отключение повреждённой линии производится с помощью специальных фидерных выключателей, размещённых на тяговой подстанции и настроенных на требуемый ток отсечки (смотрите ПУЭ).

Особые требования предъявляются к конструкциям или агрегатам с повышенным риском попадания на них напряжения контактной сети (из-за пробоя изоляции или при случайном соприкосновении). Всё это оборудование должно иметь надёжное электрическое соединение с основной тяговой или рельсовой сетью.

Такому заземлению подлежат и все металлические конструкции, включая опоры контактной линии с закреплёнными на изоляторах проводами.

Особенности подключения

При проектировании и монтаже любой заземляющей системы основное внимание должно уделяться обеспечению высокой надежности болтовых сочленений и сварных контактов между отдельными её составляющими.

Поскольку такие конструкции рассчитаны на длительную эксплуатацию – необходимо минимизировать возможные механические нагрузки на них, а также обеспечить надёжную защиту металлических поверхностей от коррозии.

При монтаже защитного заземления в условиях домашней разводки, прежде всего, необходимо определиться с устройством подводящих питающих линий.

Дело в том, что в домах старой застройки, построенных до 2003 года, нормативными требованиями не предусматривалось наличие в питающей цепи отдельной заземляющей жилы. В таких домах на стороне потребителя (у распределительного щитка) в подводящей проводке имеется всего лишь 2 провода – «фазный» и «нулевой».

Причём последний представляет собой совмещённую нулевую рабочую (PE) и нулевую защитную (N) жилы и согласно международному стандарту обозначается как PEN.

Для монтажа заземления в таких домах проводник PEN намеренно расщепляется на две составляющие, после чего отдельная жила N используется в качестве шины заземления.

Понятно, что созданная таким образом искусственная конструкция лишь частично соответствует требованиям нормативов, поскольку в многоквартирном доме не удаётся организовать повторное заземление.

В домах современной застройки в подводящей проводке должна иметься ещё одна (третья) жила, предназначенная специально для подключения заземляющего провода электрооборудования и бытовых приборов. При этом общий проводник PEN уже разделён на две отдельные жилы PE и N.

Порядок изготовления типового заземлителя

Наиболее распространённой формой конструкции типового заземлителя является равнобедренный треугольник, длина каждой из сторон (полос) которого составляет примерно 1,2 метра.

При этом в качестве его вертикальных составляющих используются стальные уголки с типоразмером 40х40 или 45х45 и толщиной порядка 4-5- миллиметров.

В отсутствии стальных уголков в землю устанавливают (забивают) трубные металлические заготовки, имеющие примерно те же типоразмеры, как по диаметру, так и по толщине. Длина вбиваемых труб или электродов для заземления может выбираться от 2-х до 3-х метров (в зависимости от состава почвы).

Совет специалиста. Для облегчения погружения (забивания) уголка или трубы в грунт, их нижний конец рекомендуется срезать болгаркой под конус.

С информацией по допустимым размерам отдельных элементов заземления, зависящим от формы и материала изделия, можно будет ознакомиться в таблице 1.7.4 ПУЭ.

На рисунке приведена схема расположения заземлителя и состав его элементов.

Забивать уголки (трубы) в землю необходимо таким образом, чтобы их концы выступали над поверхностью грунта примерно на 15-20 сантиметров.

После забивки штырей на требуемую глубину они по периметру соединяются на сварку стальной полосой шириной 30-40 и толщиной 5 миллиметров. При этом обвязка из стальной полосы должна располагаться примерно на полуметровой глубине.

По завершении монтажа вся конструкция заземления засыпается выработанным ранее грунтом, после чего к одному из её углов приваривается провод, протянутый со стороны ГЗШ.

Следует отметить, что технология монтажа выносного заземляющего контура предполагает удаление его от здания не более чем на 10 метров.

Контроль состояния заглублённых в землю элементов организуется в соответствии с графиком, утверждённым соответствующими техническими службами.

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.

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.

Читайте также: