Технические средства и способы приемы прокладки шин с шинами заземления

Обновлено: 04.05.2024

Конструкция и области применения главной заземляющей шины

Безопасность работы с электрооборудованием обеспечивается за счет заземления. В случае утечки оно уводит ток в землю, благодаря чему человек при прикосновении к металлическим частям не получит повреждений. Одним из способов создания защиты является главная заземляющая шина. Она предназначена для подключения нескольких проводников для заземления и уравнивания потенциалов. Шина может иметь разную конструкцию, размеры и способы установки. При работе с ней нужно учитывать ряд нюансов, чтобы монтаж и последующее функционирование проходили качественно и надежно.

Содержание

Конструкция шины заземления

ГЗШ (главная заземляющая шина) – это защитный элемент, который является обязательным при создании любых электрических сетей. Заземление позволяет обезопасить человека и жилище в случае аварийной ситуации или утечки тока.

Вся система главной заземляющей шины изготавливается из металла (сталь, медь). В роли конструкционных элементов могут применяться водопроводные трубы, газопровод, стальные элементы строения и другие части из металла. Часто для создания заземляющей системы применяют вентиляцию и кондиционеры.

Требования ПУЭ позволяют использовать не только стальные, но и медные заземлительные устройства. Сталь применяется чаще из-за своей стоимости, но по техническим характеристикам лучше применять медь. Она практически не окисляется, имеет хорошую электропроводность, надежна и не ржавеет. Алюминий не применяется, так как он подвержен окислению и имеет недостаточное сопротивление.

ГЗШ имеет меньшую площадь сечения, чем защитный провод или ноль. Сечение подбирается в зависимости от металла. Для медных проводов в установках до 1000 В требуется площадь от 10 кв.мм., для алюминия от 16 кв.мм., для стали от 75 кв.мм.

По требованиям ГОСТ к главной заземляющей шине должно подключаться не менее пяти одновременных соединений. Обычно медные шины способны единовременно подсоединять 14 или 18 направляющих. Этого числа разъемов хватает для 10 и более квартир с условием равномерности распределения нагрузки.

Требования к размерам

Действующие нормативы указывают, какие размеры должна иметь шина. Она должна выполняться в виде полосы, на которой может уместиться необходимое число контактных отверстий для болтовых соединений.

Для промышленных изделий марки ХХ-УХЛ4 ТВС нормы следующие: 3×30, 3×40, 4×40 мм. Количество отверстий также нормировано – 10, 15 или 20. Эти размеры могут отличаться в зависимости от производителя, но все пропорции должны сохраняться. Также должны быть сохранены все характеристики главной заземляющей шины.

Применение защитного элемента

Главная заземляющая шина является защитным оборудованием. Она используется как основной элемент защитного контура для отвода линий по жилым домам и производственным зданиям. Применяются подобные изделия при присоединении оборудования с напряжением до 1000 В.

Устройство является соединительным элементом для нескольких разных потребителей питания. Она обеспечивает работу всей системы заземления в строении. Также она должна выравнивать потенциалы в электрической сети. Благодаря шине можно разделять проводники и соединять контакты.

Кроме главной заземляющей шины в систему входит набор медных соединителей и конструкция из металлического профиля или арматуры, являющаяся контуром заземления. Этот контур нужно вбить в землю рядом со строением для обеспечения надежного контакта металла и грунта.

Обычно заземляющая шина собирает в себе проводники, идущие от следующих конструкций:

основной заземляющий контур;
корпусы трубопроводов, металлического оборудования;
молниеотвод.

Также к ней подсоединяется PEN проводник, который входит в состав кабельной подводки питающего напряжения.

Важно продумать систему заземления еще на этапе проектирования дома.

Место установки

Главную шину можно поместить внутри вводного устройства электроустановок. В случае отдельной установки шина должна располагаться в удобном доступном месте.

Если изделие будет ставиться в местах, доступных только квалифицированным работникам, следует выбрать открытое расположение. В случае риска доступа посторонних людей следует поставить заземляющую шину в защитную оболочку – шкаф, коробка, ящик с ключом. Обязательно должно быть обозначение заземления на корпусе оболочки, а также таблица с техническими характеристиками изделия.

Если строение имеет несколько обособленных вводов, шина устанавливается на каждое вводное оборудование. Все шины следует соединить проводником, который будет уравнивать потенциалы. Сечение провода должно составлять не менее половины сечения PE кабеля. Все части должны соответствовать требованиям ГОСТ и ПУЭ.

Основной способ соединения проводов – сварка. Она отличается высокой надежностью и долговечностью, благодаря чему контакт будет соответствовать всем необходимым требованиям безопасности. Также применяются клеммы и зажимы. Они просты в установке и стоят недорого, но имеют меньшую надежность, чем соединение сваркой и пайкой.

Требования к установке защитного короба

К установке короба предъявляются особые требования. Щиток обязательно нужно оснастить замком, чтобы не было несанкционированного доступа. Его можно ставить на высоте не ниже 150 см от пола, чтобы в ящик случайно не залезли дети. Место установки должно выбираться с учетом того, что на работу заземлителя влияет и окружающая среда. По этой причине в случае влажности 80% температура воздуха должна быть примерно 15-20°С. При более высоких или низких температурах надежность конструкции ухудшится. Не рекомендуется ставить короб в местах с агрессивными химическими веществами, а также источниками огня и тепла.

При установке элементов конструкции, которые реализуют рабочее заземление, следует учитывать следующие моменты:

Чтобы установка была удобной и надежной, следует крепить главную заземляющую шину при помощи болтов на стальном корпусе короба.
Во время монтажа необходимо соединить шину заземления и нулевую рейку при помощи стальной либо медной перемычки.
Размеры шины должны быть сравнимы с сечением нулевого рабочего и защитного провода.
Установка проводов относительно друг друга не регламентирована нормами и требованиями официальных организаций.

К сечению заземляющих пластин РЕ также применяются свои требования. Площадь поперечного сечения должна быть не менее 10 кв.мм., если в качестве материала выбрана медь. Если же пластина сделана из стали, минимальное сечение составляет 75 кв.мм.

На столбе воздушной линии

Монтаж главной заземляющей шины может осуществляться на дополнительном вводном устройстве, если оно есть. Им может быть столб, на который подводится питающая линия. По требованиям ПУЭ и других действующих нормативов необходимо соединять установленную на столбе шину с основной распределительной планкой, которая расположена во внутреннем вводном устройстве.

Кроме того следует повторно организовать заземление PEN провода на столбе путем выделения для него отдельной заземляющей шины.

Установка вне шкафа

Главная шина может монтироваться в местах, где доступ имеют только профессиональные работники. Чаще всего это заводы и производственные помещения. В таком случае ставить ее в шкаф не обязательно. Зафиксировать шину можно на поверхности изолятора из прочного материала. Примером такого изделия является пластина на 19 дюймов марки TLK. Шина заземления на изоляторах отличается надежностью и качеством работы. Она позволяет заземлить все важные установки на производстве.

Встроенные шины

Конструкция создается полностью с нуля мастером. Однако в продаже есть уже встроенное готовое устройство с заземляющими шинами. Примером является DIN рейка, к которой прилагается коммутатор на 220 В для питания устройства. Также в комплекте идут нулевые шины с изолятором. Максимально допустимое одновременное количество подключений – 22.

В продаже можно найти три разновидности таких реек. Для автоматических выключателей применяется DIN U3, также эта модель выпускается с нулевой шиной заземления. Третий вид – DIN U4 с дополнительным функционалом. Все изделия имеют антикоррозийное покрытие и легко поддаются электромонтажу.

Установка, присоединие и окраска шин

Заготовленные шины после их маркировки соответственно эскизам замеров доставляют на место установки. Шины должны быть расположены симметрично и в одной плоскости. Такое расположение их не только придает опрятный вид установке, но и облегчает персоналу ее эксплуатацию. Нельзя приближать шины к заземленным частям установки или к шинам другой полярности на расстояния меньшие, чем допускается нормами.

Для прокладки шин изготовляют: сжимы и шинодержатели на плоскость и ребро, шинные компенсаторы, междушинные распорки, переходные пластины.

При непосредственном креплении требуется точная разметка шин и сверление или выдавливание в них овальных отверстий. При креплениях шинодержателями не требуется сверлить или выдавливать отверстия в шинах, что значительно упрощает монтаж. Шинодержатели и сжимы при переменном токе более 600 А не должны создавать замкнутого магнитного контура вокруг шин. Для этого одну из накладок или все стяжные болты, расположенные по одной из сторон шины, выполняют из немагнитного материала либо устанавливают шинодержатель, конструкция которого не образует замкнутый магнитный контур.

Монтаж заготовленных шин выполняют в такой последовательности: устанавливают шинодержатели на опорных изоляторах; раскладывают шины и выверяют их положение в шинодержателях; соединяют участки сборных шин с компенсаторами; устанавливают, выверяют и присоединяют ответвления; при необходимости вторично окрашивают выправленные шины.

Сборные шины выверяют по продольной оси натянутой по ней стальной проволокой. Кроме того, проверяют горизонтальность каждого участка шин с помощью рейки и уровня.

Рис. 3. Способы крепления шин РУ:
а — однополосных плоским болтом, б — однополосных плоскими болтами и планкой, в — круглых на головке изолятора скобой, г — многополосных плоских плашмя в шинодержателях, д — многополосных плоских на ребро в шинодержателях; 1 — шина, 2, 4 — пружинящая и нормальная стальная шайбы, 3 — болт, 5,6,9 — стальные планка, скоба и вкладыш, 7 — верхняя планка из стали или немагнитного материала, 8 — шпилька, 10 — нижняя планка, 11 — прокладка из электрокартона

Шины крепят плашмя или на ребро на изоляторах болтами, скобами или в шинодержателях (рис. 3, а—д). Чтобы при большой длине шин избежать деформаций из-за линейных расширений, устанавливают компенсаторы, состоящие из набранных в пакет тонких (0,1—0,25 мм) медных или алюминиевых (соответственно материалу шин) лент, суммарное сечение которых равно сечению шины. Ленты по концам, сваренные в общий монолит, как правило, приваривают встык в месте разреза шин. Кроме того, для возможности перемещения шины в месте крепления из-за температурных изменении в ней проштамповывают овальное отверстие.

Присоединение шин к контактным зажимам (выводам) аппаратов.

Существует несколько способов присоединения шин к выводам аппаратов в зависимости от конструкции выводов и материала шин: одноболтовое и многоболтовое непосредственное с помощью сквозных болтов с гайками и шайбами; гаечное непосредственное (шину зажимают между двумя контактными гайками, навернутыми на нарезной токопроводящий стержень аппарата); через плоские медно-алюминиевые переходные пластины. В последнее время для присоединения к зажимам аппаратов алюминиевые шины оконцовывают пластинами из сплава АД31Т1, которые по сравнению с медно-алюминиевыми пластинами исключают расход меди и уменьшают материальные затраты.

К плоским выводам аппаратов непосредственно присоединяют медные, алюминиевые и стальные шины; к выводам, выполненным в виде нарезного стержня,— медные шины. Таким же способом, но с помощью специальных медных или латунных гаек увеличенных размеров подключают алюминиевые шины, если номинальный ток аппарата не более 600 А. Контакт плоских алюминиевых шин с медными стержневыми выводами аппарата на токи 600 А и более осуществляют специальными медно-алюминиевыми переходными пластинами. Последние используют также для всех присоединений в помещениях, где окружающая среда содержит большое количество влаги или активных газов, вызывающих усиленное окисление в местах непосредственных контактов алюминия с медью.

Медно-алюминиевая пластина состоит из отрезков медной и алюминиевой шин, сваренных встык на сварочной машине. Пластину алюминиевой частью приваривают к алюминиевой шине, а в медной части сверлят отверстия соответственно диаметру присоединительного болта.

Контактные поверхности в местах присоединения шин к выводам аппаратов должны быть тщательно обработаны на специальном шиношлифовальном или шинофрезерном станке при заготовке в мастерских. Как исключение допускается обработка плоскости контакта полудрачевым напильником. Плоскость контакта необходимо проверять угольником. Между ребром угольника и плоскостью не должно быть просветов. В зазор между контактными поверхностями после присоединения не должен входить стальной щуп толщиной 0,05 мм.

На подсоединениях к зажимам аппаратов следует применять контрящие приспособления. При использовании тарельчатых пружин контрящие приспособления не ставят. Некоторые присоединения алюминиевых шин показаны на рис. 4, а—в.

Рис. 4. Присоединения алюминиевых шин к выводу аппарата:
а — плоскому через пластину МА, б — медному стержневому через пластину МА, в — медному через пластину АП; 1 — вывод аппарата, 2, 3, 5 — стальные гайки, шайба и болт, 4 — переходная пластина

Окраска шин.

Поверхности шин РУ окрашивают равномерно без наплывов и подтеков по всей длине эмалевой или масляной краской. Однополосные шины окрашивают со всех сторон, многополосные в сухих помещениях — по наружным поверхностям, в помещениях сырых, с повышенной влажностью или с химически активной средой — каждую шину в отдельности со всех сторон.

Шины окрашивают в следующие цвета: при постоянном токе положительную шину (+) — в красный, отрицательную (—) — в синий и нейтральную — в белый; при переменном токе фазу А — в желтый, В — в зеленый и С — в красный. Нулевые шины при изолированной нейтрали окрашивают в голубой, а при заземленной — в зелено- желтый (двухцветный), резервную — в цвет резервируемой фазы.

В каждой электроустановке одноименные шины должны иметь одинаковую окраску. В закрытых РУ при переменном трехфазном токе сборные шины при вертикальном расположении окрашивают соответственно: верхнюю шину А — в желтый цвет, среднюю В — в зеленый и нижнюю С — в красный.

При расположении сборных шин горизонтально, наклонно или по прямоугольнику шину А (наиболее удаленную от персонала) окрашивают в желтый цвет, среднюю В — в зеленый и ближайшую к персоналу С — в красный. Ответвления от сборных шин должны быть окрашены Так: левая шина А — в желтый, средняя В — в зеленый, правая С — в красный, если смотреть на шины из коридора обслуживания.

Окраске не подлежат: токоведущие части аппаратов; места болтовых соединений шин и их присоединения к выводам аппаратов, а также участки шин длиной не менее 10 мм от мест соединений, места для контроля температуры, предусматриваемые вблизи контактов, покрытых термоскопической краской; места наложения на шины переносных заземлений для производства ремонтных работ. Места для присоединения заземлений должны иметь длину, равную ширине шины (но не менее 50 мм), и быть окаймлены по обе стороны контактной поверхности черными полосками шириной 10 мм.

Как осуществлять соединение заземлителей контура заземления?

Большая часть домов оснащается старыми системами электрических передач – то есть без заземлителей. Такие схемы являются устаревшими, не обеспечивают должного уровня безопасности – при включении большого числа приборов в сеть может замыкать проводка. Основные задачи системы – отключить сетевое напряжение на случай утечек тока, создать оптимальные условия для работы бытовых приборов. Некоторые устройства, кроме наличия заземляющего контакта в розетке, требуют прямого подключения к специальной шине с применением зажимов. Для этого имеются специальные зажимы.

Что такое шина заземления

Шина заземления устанавливается на вводном щитке. Она соединяет провода, идущие от:

защитного придомового заземления;
Электропотребителей;
металлических конструкций;
корпусов и кожухов электрооборудования.

К шине заземления подключают защитный проводник PEN, который соединяется с ВЛИ. Для соединения рабочих частей используются гайки, болты, но для решения некоторых задач потребуется сварка. Пример – сваривание заземлителя из пластин и уголков, в отличие от простого накручивания, обеспечивает надежный контакт деталей. В заводских медных заземлителях штыревого типа применяется лазерная резка, обработка, раскрой металла своими руками на высоком уровне невозможны.

Конструкция медных шин

Шина заземления представляет собой набор металлических деталей, которые обеспечивают надежный контакт корпуса электроустановки и грунта. Основные составляющие системы:

главная шина ГЗШ;
отводы;
заземляющие провода;
общий контур.

Клеммы, полосы, зажимы заземления по ПУЭ и ГОСТ могут выполняться только из меди и стали, независимо от характеристик контура, типа электрической установки. Во многом эффективность функционирования защитного заземляющего устройства зависит от сопротивления.

Шина заземления ИЭК стандартно представляет собой пластинку из меди с набором отверстий. Провода должны опрессовываться соединительной гильзой либо наконечником для кабелей. Для крепления используются шайбы для заземления или болт с гайкой. Провода маскируются.

Стандартная схема подключения шинки заземления:

контур заземления;
полоса или провод от контура до вводного щита
шина заземления в щите.

В частных домах система устанавливается в отдельный шкаф либо распределительное водное устройство с защитными комплектующими, выключателями автоматического типа. Если вводное устройство крепится на столбе, шина будет монтироваться внутрь него. Не забывайте о повторном заземлении проводника PEN вне столба.

Маркировка

Провода заземления обозначают двумя способами:

Цвет заземления

Заземление обычно обозначают желто-зеленым цветом. Гораздо реже встречаются чисто желтые или светло-зеленые провода. На кабеле может иметься синяя оплетка на концах в местах фиксации, что указывает на заземление в совокупности с нулем.

В распредщите заземление соединяют с заземлительной шиной, корпусом и металлической дверцей щита. В распредкоробке подключение направляется к проводам «земли» от осветительных приборов и заземлительных контактов розеток.

Обратите внимание! Заземлительный проводник не следует соединять с устройством защитного отключения.

Ниже показано обозначение заземления на электросхемах.

Стандартное заземление.
Чистое заземление.
Защитное заземление.
Заземление к корпусу электрооборудования.
Заземление для постоянного тока.

Цвет нейтрали

Нулевой проводник обозначается синим цветом. В распределительном щите его подключают к шине нейтрали, обозначенной буквой N. Туда же присоединяют все проводники синего цвета. Шина стыкуется к вводу через электросчетчик или же напрямую, без монтажа автомата. В распредкоробке все провода (кроме провода от переключателя) синего цвета не задействованы в коммутации. В розетках нулевые проводники присоединяют к контакту, который обозначается литерой N (находится на тыльной стороне розетки).

Цвет фазы

Цветовая гамма для обозначения фазового провода более разнообразна по сравнению с заземлением и нейтралью. Используются коричневый, черный, красный или любые другие цвета за исключением желтого, зеленого и синего.

В распредщите фазу, отходящую от потребителя, присоединяют к нижнему контакту автоматического переключателя или устройства защитного отключения. В выключателях происходит коммутация фазы. После замыкания контакта напряжение направляется к потребителям. В фазных розетках черный проводник следует соединить с контактом, промаркированным буквой L.

Буквы в маркировке

Для указания на типы проводов используют такие буквенные обозначения:

А — сердечник проводника изготовлен из алюминия. Если А не указана в маркировке, сердечник произведен из меди.
АА — многожильный проводник с сердечником из алюминия и дополнительной алюминиевой оплеткой.
АС — имеется дополнительная свинцовая оплетка.
Б — кабель относится к защищенной от влаги категории. Оплетка выполнена из двухслойной стали.
Бн — кабельная оплетка обладает стойкостью к огню.
В — оболочка произведена из поливинилхлорида.
Г — оболочка не используется.
r — кабель оголенный и влагозащищенный.
К — контрольный кабель с проволочной обмоткой.
Р — используется оболочка из резины.
НП — негорючая резиновая оболочка.

Самостоятельное обозначение проводов

Иногда встречаются проводники, окрашенные в несвойственные им цвета. Такие цветовые решения не соответствуют стандартам, указанным в Правилах устройства электроустановок. Чтобы облегчить задачу обустройства проводки, рекомендуется произвести самостоятельную маркировку цветами. Для этой цели подойдет цветная изолента, с помощью которой отмечают концы проводников в распредщите. Также для маркировки используют термоусадочную трубку. Остается лишь записать в блокноте значения цветов, которыми помечен тот или иной провод.

От чего зависит сопротивление контура

Клемма заземления может показывать разные значения сопротивления заземления – общее значение складывается из набора параметров, включая сопротивление на отдельных проводках, общей шине, контуре грунта. Значение данных параметров снижается, если металлические детали имеют низкое сопротивление с высокой проводимостью. Важный параметр – сопротивление почв, по которым растекаются токи (чем оно ниже, тем лучше). Нормы по предельно допустимым значениям:

для зданий с сетями на 220, 380В – 30 Ом;
для генераторов, подстанций трансформаторов – 4 Ом.

Таблица сопротивлений по типам грунта.

Почвы Ом/м2 Гранитный камень 2000 Известняк 5050 Базальт 2000 Однородный гравий 800 Гравий с глиной 300 Песчаники 1000 Песчаник влажный прессованный 800 Чернозем 200

Степень проводимости грунта резко увеличивается при повышенной влажности почвы. Учитывать это при обустройстве системы заземления нужно обязательно. Другие параметры – глубина залегания контура, материалы изготовления рабочих частей, габариты, число электродов. Элементы заземляющей системы помещаются в главную шину. Безаварийность работы установок во многом зависит от выбранного материала, соблюдения правил монтажа.

Порядок монтажа защитного заземления

Защитное заземление – система преднамеренного соединения с землей железных частей электрической установки в целях повышения безопасности ее эксплуатации. Металлические составляющие конструкции под напряжением находиться не должны.

установка заземлителей;
прокладка заземляющих проводниковых частей;
соединение заземляющих проводников – между собой, электрическим оборудованием.

Вертикальные стальные угловые заземлители, отбракованные трубы в грунт погружают и фиксируют путем забивки либо вдавливания. Круглые стальные части в землю по знаку места заземления вдавливают либо вворачивают. Для выполнения работ применяются особые приспособления, машины – сверлилки, копры, ПЗД-12. Чаще всего для устройства системы применяют электрические заглубители со стандартными редуктором и сверлилкой. Это способствует снижению частоты вращений менее 100 оборотов за минуту и увеличению крутящего момента на вкручиваемом электроде. К концу электрода приваривают забурниковый наконечник, который обеспечивает нормальное погружение рабочей части, рыхлит грунт. Заводской электрод имеет вид полосы 4х40 мм или других размеров. Полоса заземления заострена на конце, имеет винтовой изгиб. Другие типы наконечников для электродов также применяются, для фиксации используют зажимы заземления.

Вертикальные заземлители закладываются на 0.5-0.6 м от планировочной отметки, со дна траншеи выступают до 0.2 м. Важно соблюдать правильные интервалы между электродами – это от 2.5 до 3 м. Горизонтальные медные ленты для заземления и соединения укладываются в траншеи на 0.7 м в глубину от отметки планирования на грунте. Если струбцины, клеммники, болты, тросы, скобы для крепления использовать нельзя, делается сварка внахлест. Стыки покрываются слоем битума – она защитит детали от коррозии. Ширина траншеи составляет 0.5 м, глубина 0.7 м.

Внешний заземляющий контур, прокладка внутренней сети делают по проектным рабочим чертежам.

Каждая клемма заземления должна давать корректные показания. Зажимы заземления устанавливайте по схеме. Вводы в здание проводников делайте как минимум в паре мест. После завершения работ готовится акт, на чертежах размечаются привязки на местности – где проходит каждая полоса заземления.

Магистральная полоса заземления прокладывается на удалении 0.5-0.1 м от поверхностей вдоль стен, расстояние от пола 0.4-0.6 м. Между точками крепления выдерживайте интервал 0.6-1.0 м. В сухих помещениях при условии отсутствия химически активных сред допустима прокладка заземлителей прямо к стене.

Стержни крепят к стенам дюбелями – с применением дополнительных комплектующих либо без них. Широко используют закладные детали, колодки, к которым привариваются полосы. Пистолетом изделия пристреливаются в кирпичные, бетонные основания. В помещениях с высоким уровнем влажности, особенно едкими токсичными испарениями, проводники привариваются к установленным с применением дюбелей-гвоздей опорам. Для зазоров используют стальной полосный держатель штампованного типа, кронштейн. Длина нахлестки в ходе сварки равняется двойному показателю ширины полосы, если она прямоугольная, и шести диаметрам, если используется круглая сталь.

Шина заземления в щит с din рейками может крепиться болтовыми фланцевыми соединителями, обходными перемычками.

Отдельные ответвления использовать тоже можно.

Стальные заземляющие полосы присоединяются сварным способом к металлическим конструкциям, для оборудования предпочтительно крепление на болты, гайки. Другие варианты – пайка и бандаж.

Когда шина заземления будет установлена, клеммы заземления и другие составляющие системы по периметру и внутри здания протестированы, можно будет подсоединять контур заземления. От контура сваркой крепятся заземляющие полосы для внутренних частей здания.

Отдельно взятые элементы заземления потребителя соединяются проводникам в параллельном, а не последовательном порядке.

Что такое функциональное заземление

Построение электрических сетей и эксплуатация электроустановок напряжением до 1000 В немыслимы без организации систем заземления и для большинства обывателей это слово связано, прежде всего с безопасностью. В принципе они правы – задачи, поставленные перед защитным заземлением заключаются в отведении опасных потенциалов, которые могут появиться на корпусах электрооборудования в заземляющий контур, с последующим растеканием электрического тока в грунте. Однако этот вид заземления не следует путать с функциональным заземлением, имеющим иное назначение.

К защитному заземлению подключено все электрооборудование и установки, многие из них (мощные электродвигатели, сварочное оборудование и т.д.) являются источниками импульсных помех, блуждающих в нулевых защитных шинах. Это не представляет серьезных угроз для электротехнического оборудования, однако для высокочувствительной электроники импульсные помехи достаточно опасны. Они могут:

приводить к сбоям автоматики;
нарушать работу и искажать информацию чувствительных датчиков;
вызывать нарушения алгоритмов обработки данных и их потерю;
порождать программные сбои;
выводить из строя элементы схем.

Это явилось главной причиной создания раздельных систем заземления с независимыми заземлителями, а высокочувствительное оборудование стали подключать к функциональному заземлению при помощи защитных проводников FE.

Организация функционального заземления и его основные схемы

Развитию и росту популярности дополнительной системы заземления, обеспечивающей надежное функционирование вычислительной техники, способствовал стремительный рост компьютерного парка, начавшийся в начале 90-х годов прошлого столетия. Защитное заземление системы TN-C, доминировавшее в ту пору было не в состоянии защитить от помех должным образом, да и появление специфических требований по защите информации способствовало распространению заземления FE. Таким образом, функциональное или технологическое заземление отвоевало право на существование.

Защитная и функциональная заземляющие системы должны иметь различные контуры заземления, расстояние между которыми (и любыми другими заземлителями) не должно быть менее 15 метров.

Сопротивления заземлителя не могут превышать:

для защитного заземлителя 4 Ом;
независимый функциональный должен иметь не более 2 Ом.

Последнее требование в частности касается лечебно-профилактических учреждений, где присутствует высокочувствительное медицинское оборудование, не допускающее на своих корпусах даже малейшего электрического потенциала.

На сегодня существуют различные схемы реализации функционального заземления, их много, однако, наибольшую популярность получили следующие.

В качестве первого варианта можно привести независимое функциональное заземление, у которого шины FE и шины PE не имеют электрической связи друг с другом. Кроме того независимые шины FE в такой схеме не связаны с общей системой уравнивания потенциалов. Она может быть реализована в случаях, когда производитель вычислительной техники специально оговаривает такое подключение. Схема считается наиболее опасной, поскольку не исключена возможность появления разности потенциалов между заземляющими системами. Минимизировать вероятность поражения от электрического тока можно применением разделительного трансформатора или дополнительным разнесением заземлителей на расстояние более 20 м.
Второй вариант применим при организации рабочего заземления на уже действующих объектах, в этом случае шина функционального заземления FE соединяется с шиной PE проводником, тем самым включая ее в общую систему уравнивания потенциалов.
Третий вариант отличается тем, что главная заземляющая шина подключается на единственный низкоомный заземлитель (менее 2 Ом), а шина FE уже соединяется с ней. Такая схема признана наиболее безопасной и применяется при проектировании новых объектов.

Благодаря высокой безопасности последние два варианта находят широкое применение при создании электрических сетей.

1.1. Разборные (болтовые) контактные соединения в зависимости от материала соединяемых шин и климатических факторов внешней среды подразделяются на соединения:

а) без средств стабилизации электротехнического сопротивления;

б) со средствами стабилизации электрического сопротивления.

1.2. Контактные соединения шин из материалов медь-медь, алюминиевый сплав алюминиевый сплав, медь-сталь, сталь-сталь для групп А и Б, а также из материалов алюминиевый сплав-медь и алюминиевый сплав-сталь для группы А не требуют применения средств стабилизации электрического сопротивления. Соединения выполняются непосредственно с помощью стальных крепежных деталей (рис.1 а).

Рис. 1. Разборные контактные соединения

1 - шина медная, из алюминиевого сплава или стали; 2 - алюминиевая шина; 3 - стальная шайба; 4 - тарельчатая пружина; 5 - стальной болт; 6 - стальная гайка; 7 - болт из цветного металла; 8 - гайка из цветного металла; 9 - шайба из цветного металла; 10 - металлопокрытие; 11 - шина медная, алюминиевая, из алюминиевого сплава или стали; 12 - медно-алюминиевая пластина; 13 - пластина из алюминиевого сплава; 14 - шина из алюминиевого сплава

1.3. Контактные соединения шин из материалов алюминий-алюминий, алюминиевый сплав-алюминий для групп А и Б, а также из материалов алюминий-медь и алюминий-сталь для группы А следует выполнять с помощью одного из средств стабилизации сопротивления:

а) тарельчатых пружин по ГОСТ 3057 (рис. 1 б);

б) крепежных изделий из меди или ее сплава (рис. 1 в);

в) защитных металлических покрытий по ГОСТ 21.484, наносимых на рабочие поверхности шин или электропроводящей смазкой типа ЭПС-98 (рис 1 г);

г) переходных медно-алюминиевых пластин по ГОСТ 19357 (рис. 1 д);

д) переходных пластин из алюминиевого сплава (рис. 1 е).

1.4. Для группы Б контактные соединения шин из материалов алюминиевый сплав-медь, алюминиевый сплав-сталь, следует выполнять как показано на рис. 1 д, е; из материалов алюминий-медь, алюминий-сталь - как показано на рис. 1 б, в, д, е.

Рабочие поверхности шин и пластин из алюминия и алюминиевого сплава должны иметь защитные металлопокрытия.

1.5. Пластины из алюминиевого сплава и алюминиевые части медно-алюминиевых пластин следует соединять с алюминиевыми шинами сваркой. Разборные соединения переходных пластин с медными шинами необходимо выполнять с помощью стальных крепежных деталей.

1.6. Расположение и диаметр отверстий для соединения шин шириной до 120 мм приведены в табл. 1.

Зависимость диаметра отверстия в шинах от диаметра стягивающих болтов следующая:

Диаметр болта, мм

Диаметр отверстия в шинах, мм

Таблица 1

* Примечание только при соединении пакетов шин

1.7. Контактные участки шин шириной 60 мм и более, имеющие два отверстия в поперечном ряду, рекомендуется выполнять с продольными разрезами. Ширина разреза зависит от способа его выполнения и должна быть не более 5 мм.

2. Подготовка к сборке разборных соединений

2.1. Подготовка шин для разборного соединения состоит из следующих операций: выполнение отверстий под болты, обработка контактных поверхностей и, при необходимости, нанесение металлопокрытия.

2.2. Расположение и размеры отверстий под болты должны соответствовать указанным в п. 1.6.

2.3. При массовой заготовке шин рекомендуется вырубку отверстий производить на прессах. Одновременная вырубка нескольких отверстий

может быть осуществлена с помощью специальных приспособлений. При вырубке отверстий с применением упора и кондукторов разметку производить не следует.

2.4. Длину болтов для соединения пакета шин необходимо выбирать по табл. 2. На болтах после сборки и затяжки соединений должно оставаться не менее двух ниток свободной резьбы.

Таблица 2

Длина болтов для соединения пакетов шин:

Толщина пакета шин в соединении, мм

Длина болтов, мм

алюминиевых с алюминиевыми

алюминиевых с медными или с шинами из алюминиевого сплава

медных или стальных

2.6. Для удаления окисных пленок рабочие поверхности следует зачищать. По окончании зачистки шин из алюминия или алюминиевого сплава на их поверхность необходимо нанести нейтральную смазку (вазелин КВЗ, ГОСТ 15975; ЦИАТИМ-221, ГОСТ 9433; ЦИАТИМ-201, ГОСТ 6267; электропроводящую смазку ЭПС-98 ТУ 0254-002-47926093-2001 или другие смазки с аналогичными свойствами). Рекомендуемое время между зачисткой и смазкой - не более 1 ч.

2.7. Способы и технология нанесения металлопокрытий на контактные поверхности шин даны в Приложении 8.

2.8. Поверхности, имеющие защитные металлические покрытия, в случае загрязнения перед сборкой следует промыть органическими растворителями (бензином, уайт-спиритом и т.д.).

Луженые медные желобки, предназначенные для закрепления медных шин в петлевых зажимах, необходимо промывать растворителем и покрывать слоем нейтральной смазки (вазелин КВЗ, ГОСТ 15975; ЦИАТИМ-201, ГОСТ 6267; ЦИАТИМ-221, ГОСТ 9433; электропроводящую смазку ЭПС-98 ТУ 0254-002-47926093-2001 или другими смазками с аналогичными свойствами). Зачищать такие желобки наждачной бумагой не следует.

2.9. Допускается наносить металлопокрытия на отрезки шин (пластин), которые затем приваривают к шинам на монтаже. Длина покрываемого отрезка шины (пластины) в зависимости от длины этого отрезка должна быть:

Читайте также: