Заземление опор освещения при прокладке сети освещения кабелем в земле

Обновлено: 30.04.2024

Тема: Нужно ли заземлять опоры наружного освещения?

Нужно ли заземлять опоры освещения при питании от кабельной линии проложенной в земле?
Согласно ПУЭ, как я понимаю, нет.
6.1.45. При выполнении защитного заземления осветительных приборов наружного освещения должно выполняться также подключение железобетонных и металлических опор, а также тросов к заземлителю в сетях с изолированной нейтралью и к РЕ (PEN) проводнику в сетях с заземленной нейтралью.
6.1.47. При питании наружного освещения воздушными линиями должна выполняться защита от атмосферных перенапряжений в соответствии с гл. 2.4.

К опорам наружного освещения требуется прокладывать кабель трёх или пятижильный. РЕ проводник кабеля присоединяется в опоре к шине РЕ или к болту, который приварен в опоре. И не забывайте о неразрывности РЕ проводника. От опоры к опоре РЕ проводник кабеля не должен разрываться. Зачищайте и подключайте его неразрывно. От этого болта или шины подключается осветительный прибор, который установлен на опоре.

На объекте есть 30 опор освещения. Питание разделено на 5 групп. Грубо говоря питание подается на каждые 6 опор последовательно. Подвод кабеля подземный. Кабель 4-х жильный (380В). На каждой опоре выполнено повторное заземление, согласно проекту. В кабеле под основной изоляцией есть броня. На каждой опоре есть разветвительный ящик, присоединенный к повторному заземлению. В ящик заходит приходящий кабель и уходящий на следующую опору. Внутри каждого ящика (т.е. 30 штук) монтажники обрезали броню кабеля под корень, т.е., как я понимаю, не выполнено уравнивание потенциалов брони. Догадываюсь что это не правильно, однако в ПУЭ четкого ответа на эту ситацию не нашел.
нашел только ИНСТРУКЦИЮ ПО МОНТАЖУ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ, СИЛОВЫХ И ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОН ВСН 332-74. там есть пункт 13-14, в котором сказано: Броня и металлическая оболочка кабелей всех напряжений в силовых и осветительных сетях должны заземляться с двух концов - в щитовом помещении и внутри вводных устройств электрооборудования, кроме исключений, оговоренных в настоящей Инструкции. Но проблема в том что зона объекта не взрывоопасная, поэтому не могу сделать ссылку на эти нормы. подскажите пожалуйста, какие нормативные документы могут еще описывать эти ситуацию.

Во многих случаях при сооружении наружного освещения скверов и площадей, автомобильных трасс, спортивных площадок и объектов ЖКХ востребованы металлические опоры.

Популярность использования металлических опор в качестве несущих конструкций для размещения приборов уличного освещения обусловлена продолжительным сроком службы и эксплуатационными свойствами.

Преимущества опор из металла

Опоры из металла для линий освещения улиц и других объектов имеют относительно малый вес и отличаются повышенной прочностью. Для них также характерно следующее:

устойчивость к механическим повреждениям, благодаря которой металлические столбы для освещения способны выдержать статические и ветровые нагрузки;
сохранение функциональности и технических характеристик металлических опор уличного освещения в течение длительного времени, которое может составлять до 50 лет;
возможность эксплуатации при разных климатических условиях, которая достигается благодаря устойчивости опор для наружных осветительных приборов к перепадам температуры.

Благодаря защитному цинковому слою и другим способам обработки стальные мачты для наружного освещения устойчивы к воздействию влаги и появлению коррозии.

Необходимость заземления

Металлические опорные конструкции для уличного освещения являются источником повышенной опасности. При эксплуатации линий наружного освещения провода изолируют от опор с помощью штыревых изоляторов, которые изготавливают из диэлектрических материалов. Деформация изоляции приводит к нарушениям работы сетей уличного освещения и увеличивает вероятность поражения током. Он протекает в грунт через опору с поврежденным проводом и может стать причиной несчастных случаев и получения травм.

Чтобы исключить опасность при эксплуатации сетей наружного освещения, необходимо предусмотреть заземление металлических опор. Мероприятия по организации заземления опор освещения из металла проводят согласно положениям ПУЭ и других нормативных документов.

Как правильно выполнять заземление

Согласно положениям ПУЭ способ заземления для осветительных приборов зависит от характеристик сетей наружного освещения. При организации защитного заземления для линий с изолированной нейтралью тросы и металлические опоры подсоединяют к заземлителю. Если выполняется заземление сетей с заземленной нейтралью, то несущие металлические конструкции подключают к проводнику PEN.

Заземление металлических опор освещения действует следующим образом:

При повреждении изоляции проводов наблюдается стекание электрического тока на землю.
Благодаря заземляющим устройствам в области растекания рядом с неисправной опорой распределяются напряжения, которые не представляют опасность для человека.

При повреждении изоляции проводов наблюдается стекание электрического тока на землю. Благодаря заземляющим устройствам в области растекания рядом с неисправной опорой распределяются напряжения, которые не представляют опасность для человека. На величину показателей электрического потенциала влияют расположение заземлителей и сопротивление грунта.

Заземлители, которые применяют для заземления стальных опор освещения, представляют собой специальные элементы из металла. Они заглубляются в земле и в зависимости от исполнения бывают:

в виде стальных пластин;
в форме металлических прутков.

Стержни, которые выполняют функции заземлителей, забивают в грунт вертикально, причем глубина составляет до 3 м. При этом расстояние от основания почвы до верхней части элементов для заземления металлических опор освещения должно составлять 0,5 м. Горизонтальные заземлители в виде пластин устанавливают аналогичным образом.

Вертикальные стержни используют для заземления уличного освещения в тех случаях, когда проводимость верхних слоев почвы выше, чем нижних. Они обеспечивают лучший отвод тока при попадании молнии в опоры для наружного освещения. На скальных и каменистых грунтах опоры лучше заземлять с помощью горизонтальных элементов.

Диаметр заземляющих проводников, которые применяют для подсоединения заземлителей, зависит от параметров грунта и должен составлять не менее 6 мм. Во влажных почвах необходимо заземлять металлические опоры освещения, используя заземлители большего сечения.

При выполнении заземления металлических опор освещения для фиксации заземляющих проводников и заземлителей применяют сварку, а место крепежа окрашивают лакокрасочным составом. Нанесение краски на соединения заземлителей и заземляющих проводников препятствует появлению коррозии и защищает металл от разрушений.

Как заземлять опоры

Заземление стальных опор освещения предусматривает два варианта, которые различаются способом организации. Заземление светильников наружного освещения проводится:

Для линий наружного освещения с заземленной нейтралью с помощью нулевого провода, который соединяется с оболочкой кабеля.
Для сетей наружного освещения с изолированной нейтралью за счет использования металлической оболочки кабеля.

Чтобы организовать заземление металлических опор освещения, которое обеспечит безопасную эксплуатацию линий для осветительных приборов, нужно контролировать параметры заземленных устройств. Для этого после монтажа заземления стальных опор освещения проводят замеры сопротивления защитного оборудования, используя специальный прибор. Значение сопротивления для заземления металлических опор освещения должно быть не более 50 Ом.

Особенности организации молниезащиты

Помимо предохранения от поражения электрическим током заземление стальных опор может служить в качестве молниезащиты. Особенно важно заземлять опоры при монтаже наружного освещения на открытых площадках, которые удалены от зданий и сооружений. Значительная высота столбов для наружного освещения, которая составляет от 3 до 11 м, способствует притягиванию молний.

Попадание молнии в мачты для светильников наружного освещения, которые не подсоединены к заземлителям, приводит к перенапряжению сети. Если опорные конструкции заземлены, то во время грозы импульсные токи отводятся в грунт.

Для отвода тока молнии следует заземлять каждый столб для наружного освещения. Кроме того, нужно предусмотреть защитные мероприятия от перенапряжения из-за вторичных проявлений молний. Наличие защиты от молний позволяет избежать нарушений в работе линий наружного освещения.

Заземление стальных опор освещения — как правильно это делать

Преимущества опор из металла

устойчивость к механическим повреждениям, благодаря которой металлические столбы для освещения способны выдержать статические и ветровые нагрузки;
сохранение функциональности и технических характеристик металлических опор уличного освещения в течение длительного времени, которое может составлять до 50 лет;
возможность эксплуатации при разных климатических условиях, которая достигается благодаря устойчивости опор для наружных осветительных приборов к перепадам температуры.

Необходимость заземления

Как правильно выполнять заземление

Заземление металлических опор освещения действует следующим образом:

При повреждении изоляции проводов наблюдается стекание электрического тока на землю.
Благодаря заземляющим устройствам в области растекания рядом с неисправной опорой распределяются напряжения, которые не представляют опасность для человека.

в виде стальных пластин;
в форме металлических прутков.

Как заземлять опоры

Для линий наружного освещения с заземленной нейтралью с помощью нулевого провода, который соединяется с оболочкой кабеля.
Для сетей наружного освещения с изолированной нейтралью за счет использования металлической оболочки кабеля.

Особенности организации молниезащиты

Информация о компании

Проектирование, производство и монтаж современных систем наружного освещения: — Опоры конические граненые и круглые, силовые, опоры контактной сети; опоры для декоративного освещения парков, скверов и пр.; высокомачтовые опоры со стационарной и мобильной короной освещения; складывающиеся опоры; опоры освещения с интегрированной зарядной станцией для электромобилей и электробусов; опоры для светосигнального оборудования; — Мачты для освещения спортивных сооружений; — Опоры сотовой связи и опоры двойного назначения; — Молниеотводы, в т.ч. совмещенные с высокомачтовым освещением; — Опоры воздушных линий; — Светильники и прожекторы, в т.ч. для светодиодные для уличного и промышленного освещения; — Флагштоки, в т.ч. высокомачтовые (высотой более 100 метров); — Шеф-монтаж оборудования; — Услуги сервисного обслуживания высокомачтового оборудования с мобильной короной освещения;

Заземление стальных опор: нужно ли и как выполнить?

Требования к заземлению опор: изолированная и заземленная нейтраль

Заземление выступает обязательным этапом установки опор освещения согласно требованиям ПУЭ 7. Этому вопросу в документе посвящено несколько разделов: глава 6.1. и глава 1.7.

В главе 1.7 ПУЭ 7 приводятся требования к заземляющим устройствам электроустановок в сетях с двумя видами нейтрали. Опоры разделены по категориям сетей с напряжением ниже и выше 1 кВ.

Так, заземление стальных опор может осуществляться с помощью:

Изолированной нейтрали, которая подсоединена к заземлителю через другие приборы или вовсе не имеет с ним контакта. Ее используют везде, где требуется обеспечить повышенную безопасность или нет возможности сделать нормальное заземление. Чаще всего она применяется в сети со средним классом напряжение 1-35 кВ.
Заземленной нейтрали, которая в отличие от предыдущей имеет соединение с самим заземлителем. Ее используют при напряжении в сети от 110 кВ.

Разница между нейтралями

При изолированной нейтрали опасность тока при одновременном касании одного из проводов и трубопровода очень низкая. Если один проводник коснется токопроводящих частей, то сеть ввиду малых токов утечки продолжит работать. Это дает время на поиск и устранение повреждений.

При той же ситуации, но уже с заземленной нейтралью, для человека могут наступить серьезные последствия. Но такая нейтраль позволяет получить большие токи ОЗЗ (однофазного замыкания на землю) и отключить релейную защиту. Поврежденный участок при коротком замыкании быстро и надежно отключается в автоматическом режиме.

Как заземляют опоры освещения

Заземление металлических опор – это соединение заземляемых устройств с корпусом столба, а его основания – с заземлителем. В конструкции заземляющего устройства присутствуют заземляющая магистраль и заземлитель, которые соединяют с помощью сварки.

Магистралью могут выступать:

уголки с полками толщиной 4 мм;
стальные пруты диаметром от 10 мм;
оцинкованные стальные пруты с диаметром от 10 мм;
стальные полосы толщиной не менее 4 мм.

Это минимальные размеры магистралей, которые корректируются с учетом типа грунтов в местности, где устанавливаются опоры. В заземленных нейтралях воздушных линий до 1 кВ используют нулевой провод, который по тем же опорам прокладывают в месте с фазными линиями. Опору подключают к нему посредством перемычки, а подсоединение – при помощи болтовых зажимов.

Для изолированных нейтралей заземляющим устройством может выступать провод из нескольких жил с общей площадью сечения от 35 мм2 или прут диаметром от 10 мм. Для заземления столба с одной стороны проводник соединяют с опорой, а со второй – с заземлителем. В процессе могут использоваться 2 вида электродов:

Инструкция по устройству сетей заземления и молниезащите

4.3.1. При заземлении частей электроосветительной установки в сетях с изолированной нейтралью в качестве заземляющих проводников допускается использовать трубы электропроводок, алюминиевые оболочки кабелей, металлические конструкции, заземляющие жилы кабелей, специально проложенные провода, а в сетях с заземленной нейтралью — нулевые рабочие и специально проложенные проводники.¶

4.3.2. В нулевом рабочем проводе не следует устанавливать предохранители, выключатели и другие разъединяющие устройства.¶

В цепи нулевых рабочих проводников, если они одновременно служат для целей зануления, допускается применять выключатели, которые одновременно с отключением нулевых рабочих проводников отключают все провода, находящиеся под напряжением.¶

4.3.3. Заземление или зануление корпусов светильников общего освещения с лампами накаливания и лампами ДРЛ, ДРИ, натриевыми и люминесцентными со встроенными внутрь светильника пускорегулирующими аппаратами необходимо осуществлять следующим образом:¶

1) в сетях с заземленной нейтралью: при вводе в светильник кабеля, защищенного провода, незащищенных проводов в трубе, металлорукаве или скрыто без труб — ответвлением от нулевого рабочего проводника внутри светильника (рис.19); а при вводе в светильник открытых незащищенных проводов — гибким изолированным проводом, присоединяемым к заземляющему винту корпуса светильника и к нулевому рабочему проводу у ближайшей к светильнику неподвижной опоры или коробки (рис.20).¶

Эти требования распространяются также на подводку нулевого защитного проводника к нулевым защитным контактам двухполюсных штепсельных розеток, за исключением розеток, устанавливаемых в медицинских лечебных заведениях для электромедицинских аппаратов, а также в кухнях квартир, гостиниц, общежитий для электробытовых приборов, к защитным контактам которых от группового щитка должен быть проложен самостоятельный нулевой защитный проводник.¶

Рис. 19. Зануленние корпусов светильников при заземленной нейтрали в случае ввода в светильник кабеля или провода в трубе (а) и при вводе в светильник открытых незащищенных проводов (б): 1 – светильник; 2 – винт заземления; 3 – нулевой рабочий проводник; 4 – фазный проводник; 5 – нулевой защитный проводник¶

2) в сетях с изолированной нейтралью — гибким проводом, присоединенным к заземляющему винту корпуса светильника и заземляющему проводнику. При вводе в светильник открытых незащищенных проводов заземляющий провод должен быть гибким.¶

4.3.4. Зануление нескольких светильников одной группы может быть выполнено нулевым проводом, проложенным вдоль ряда светильников, который необходимо ввести без разрыва в каждый светильник или от которого нужно сделать ответвление в каждый светильник отдельным проводом, присоединяемым к нулевому проводу болтовым зажимом. Последовательное зануленне группы светильников не допускается.¶

Светильники с вынесенными ПРА допускается заземлять (занулять) при помощи перемычки между заземляющим винтом заземленного (зануленного) пускорегулирующего аппарата и заземляющим винтом светильника.¶

4.3.5. Металлические отражатели светильников, укрепленные на корпусах из изолирующих материалов, заземлять (занулять) не требуется.¶

4.3.6. Заземление или зануление корпусов светильника местного освещения на напряжение выше 42 В должно удовлетворять следующим требованиям:¶

1) если между кронштейном и корпусом светильника нет надежного электрического соединения, то оно должно быть осуществлено при помощи специально предназначенного для этой цели защитного проводника;¶

2) если заземляющие провода присоединяются не к корпусу светильника, а к металлической конструкции, на которой светильник установлен, то между этой конструкцией, кронштейном и корпусом светильника должно быть надежное электрическое соединение.¶

Рис. 20. Заземление корпусов светильников при изолированной нейтрали при любых способах ввода проводов и кабелей в светильник: 1 – светильник; 2 – винт заземления; 3 – нулевой рабочий проводник; 4 – фазный проводник; 5 – нулевой защитный проводник; 6 – магистраль заземления¶

4.3.7. Заземление (зануление) корпусов переносных светильников на напряжение выше 42 В следует осуществлять посредством специальной защитной жилы гибкого кабеля, которая не должна одновременно служить для подвода рабочего тока. При подключении переносных светильников через штепсельные разъемы указанная жила должна быть присоединена к защитному контакту штепсельной вилки.¶

4.3.8. Светильники наружного освещения, установленные на железобетонных и металлических опорах, должны быть заземлены в сетях с изолированной нейтралью и занулены в сетях с заземленной нейтралью. Светильники наружного освещения, установленные на деревянных опорах, не имеющих заземляющих спусков или кабельных муфт, заземлению и занулению не подлежат.¶

4.3.9. Железобетонные и металлические опоры наружного освещения, в том числе опоры электрифицированного городского транспорта, используемые для установки светильников наружного освещения, должны быть заземлены (занулены).¶

Разные варианты заземления опор наружного освещения

Заземление опор уличного освещения является важным моментом в обеспечении безопасности как обычного человека, так и монтажника работающего с опорой.

Заземление опор наружного освещения, имеющих кабельное питание, осуществляется:

через оболочку кабеля, выполненного из металла, в том случае, если сеть имеет изолированную нейтраль;
если нейтраль заземлена, к нулевой жиле присоединяется оболочка кабеля.

Во втором случае металлические опоры и арматура присоединяются к нулевому заземленному проводу с помощью перемычки, выполненной из неизолированного проводника. Это соединение осуществляется с помощью специальных ответвительных болтовых зажимов (рис. 1), изготовленных из материала, аналогичного материалу проводника, например меди или алюминия.

В свою очередь перемычка соединяется с опорой с помощью болтового зажима, который устанавливается на траверсе, металлической или железобетонной опоре наружного освещения. Соединения перемычки очищаются от загрязнений и обрабатываются вазелином.

Заземление опор наружного освещения с изолированной нейтралью происходит следующим образом. Арматуру и металлические опоры присоединяют к заземляющим устройствам, монтированным у опоры. Также в качестве заземлителей могут использоваться основания опор, выполненные из металла, или оболочки кабелей.

В любом случае сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 50 Ом.

Системы заземления для опор освещения

В настоящее время заземление опор наружного освещения осуществляется, в основном, по двум системам. В городах часто используются трехфазные сети с глухозаземленной нейтралью – в них используются четырех- и пятипроводные линии. Для последних используется система заземления TN-S, которая обеспечивает высокую электробезопасность и монтируется на людных улицах и неподалеку от школ. Для такой системы применяются самонесущие изолированные провода СИП-4 (рис. 2) с 4 жилами, сечением 16 или 25 мм 2 .

Однако если необходимо прокладывать кабель в земле, приходится искать другие варианты, например кабель ВБШв (ВБбШв). Наличие брони из стальных оцинкованных лент данного кабеля позволяет не только осуществлять прокладку в земле, но и использовать ее в качестве естественного заземлителя.

Заземление железобетонных опор — необходимые меры для безопасности ЛЭП

Для того чтобы обеспечить безопасность персонала, работающего с опорами линий электропередач, необходимо осуществить заземление железобетонных опор. Воздушные линии электропередач, которые установлены на железобетонных опорах, должны иметь заземление арматуры, штырей и крюков фазных проводов. Сопротивление устройства для заземления при этом не должно превышать значение в 50 Ом.

Заземление железобетонных опор: материалы и особенности

У опор воздушных линий заземляют арматуру, после чего осуществляют повторное заземление нулевого провода (рис. 1).

При этом и заземляющие и нулевые проводники должны иметь определенный диаметр –не менее 6 мм.

Воздушные линии напряжением от 6 до 10 кВ обязательно должны иметь заземленные опоры, на которых установлены: устройства для защиты от грозы, трансформаторы и предохранители. Устройства заземления включают в себя заземлители и спуски, которые соединяют заземлители с элементами опоры.

Для железобетонных опор напряжением 6-10 кВ в качестве заземляющих спусков используется арматура стоек, а если опоры имеют оттяжки, они также применяются в качестве заземляющих проводников к арматуре. Спуски, прокладываемые по опоре для заземления, должны обладать сечением не менее 35 мм 2 либо иметь диаметр не меньше 10 мм. Обрыв спуска может привести к серьезным последствиям и не только представлять опасность для жизни людей, но и повредить опору (рис. 2) в случае повреждения изоляции проводки.

Сопротивление устройств для заземления ЖБ-опор

Заземление железобетонных опор обязательно должно обеспечивать установленные параметры сопротивления. В ненаселенной местности, где опоры установлены в грунте с сопротивлением до 100 Ом/м, сопротивление устройств не должно превышать 30 Ом, а в грунтах с большим сопротивлением – 0,3 Ом. В населенных местностях при сопротивлении грунта до 100 Ом/м, сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 10 Ом. В целом сопротивление заземляющего устройства зависит не только от грунта, но и от количества и вида заземлителей, а также их расположения и заглубления.

Заземление опор

Воздушные линии электропередач в результате обрыва проводов, нарушения рабочей изоляции могут стать причиной электротравм технического персонала и населения. Протекание тока через опоры ВЛ сопровождается появлением потенциала на опоре и возникновении опасных для жизни напряжения прикосновения и шагового напряжения в радиусе десяти метров от столба.

Защитить людей от поражения электротоком помогает защитное заземление – умышленное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей опор, которые могут оказаться под напряжением, с землей или заземляющим устройством.

Воздушные линии электропередач прокладывают на металлических, железобетонных и деревянных столбах. Заземление опор ВЛ выполняется согласно Правилам устройства электроустановок:

Опоры из металла и железобетона для линий напряжением 0,4–35 кВ в электросетях с изолированной нейтралью должны подключаться к заземлителю, в электросетях с заземленной нейтралью - к PEN-проводнику, который выполняет роль нулевого рабочего и защитного проводника (п. 2.4.39 ПУЭ).
Деревянные столбы заземляются только на линиях, ведущих к школам, детсадам, больницам, крупным складам, фермам и агрокомплексам (п. 2.4.46 ПУЭ).
Несущие конструкции с грозозащитным тросом и устройствами грозозащиты оборудуются устройствами заземления.

Заземление опор освещения и воздушных линий электропередач делается на каждой опоре, кроме первой, нулевой провод которой наглухо присоединяется к нулевой точке источника питания.

Конструкция заземляющего устройства

Заземляющие устройства опор состоят из заземляющей магистрали и заземлителей.

Заземлители делятся на:

естественные – арматура железобетонных фундаментов, нулевой провод кабелей, проложенных в земле, стальные трубы водопровода с толщиной стенок более трех с половиной мм, рельсы;
искусственные – стальные уголки и пластины толщиной четыре мм, металлические прутки диаметром десять мм, оцинкованные или омедненные стальные пруты диаметром более шести мм.

Способ монтажа проводников зависит от состава и удельного сопротивления грунта:

Вертикальные заземлители устанавливают, если проводимость верхних слоев выше, чем нижних, и выполняют из металлических прутков длиной 3 метра, которые вдавливаются или ввинчиваются в землю на глубину два с половиной метра. В заземляющем контуре проводники соединяют горизонтальными металлическими полосками сваркой внахлест.
Горизонтальные заземлители используют при высоком сопротивлении верхних слоев или каменистом грунте и изготавливают из стальных полос и уголков, которые размещают на глубине от 0,5 до 1 метра.

Проверка сопротивления заземления

После монтажа заземляющей защиты проверяется сопротивление заземления опор воздушных линий, которое должно быть больше 50 Ом.

Проверка сопротивления заземления ВЛ до 1 кВ проводится раз в 6 лет, ВЛ выше 1 кВ не реже одного раза в 12 лет.

Устройство и эксплуатация заземления опор освещения и воздушных линий должно выполняться в соответствии с требованиями ПУЭ и ПТЭЭП, только в этом случае оно может реально защитить человека от поражения электротоком при повреждении рабочей изоляции опор.

Читайте также: