Правильное заземление: Как сделать заземление в частном доме своими руками

Опубликовано в Разное
/
21 Июн 1984

Содержание

Правильное заземление в доме — Портал о строительстве, ремонте и дизайне

Без заземления использование электроприборов в жилом помещении не безопасно. Последнее время многие электрические приборы такие, как электрические плиты, нагреватели, стиральные или посудомоечные машины, оснащены заземлением. Велико значение этого в помещениях с повышенной влажностью, имеющих электропроводку. Это связано с тем, что в помещении с повышенной влажностью повышается риск поражения электрическим током. Поэтому специалисты рекомендуют устанавливать заземление во всех помещения, где может возникнуть хоть какая-то возможность получить электрическое поражение.

Так, одним из мест, где следует заземлить ток, является дачный домик. Причем, специалисты уверены, что сделать это можно и самостоятельно без специального на то образования. Да и оборудование для заземления имеет довольно-таки бюджетную стоимость. Для этого достаточно купить три провода. Дело осталось за малым: поместить провода в землю, чтобы в последствии соединить провода полосой из металла.

Сначала нужно выкопать яму глубиной 45-50 см. В эти ямки помещают электроды.

То, как они будут располагаться, не влияет на само заземление. Однако электроды должны быть разделены канавкой, где прокладываются полоски из металла.

Требования, которые предъявляются к электродам, заключаются в следующем: длина около 2 метров, площадь сечения – около 150 квадратных миллиметров, толщина стенки более 3,5 миллиметров. Здесь хорошо подойдут трубы для водопровода либо стальные уголки. Расстояние между электродами не должно быть меньше 1 м 20 см, как минимум. Размеры полос из металла должны быть около 4 см шириной и 50 мм кв. в сечении. Полосы и электроды между собой должны быть сварены.

Далее следует соединение проводки, которая расположена в доме, с такого рода контуром. Здесь соединяют болтами электрический провод контура с проводом из меди, имеющим такое же сечение, как у провода с фазой.

Правильное заземление своими руками в частном доме и квартире

Какие типы есть

Прежде всего, необходимо понимать, заземление какого назначения нужно смонтировать. Решающим фактором в принятии решения станет класс напряжения в частном доме (220 В или 380 В).

По своему назначению заземление существует двух типов: защитное и рабочее.

Рабочее — выполняется с целью предупреждения внезапного повышения величины напряжения в электроприборах бытового назначения. Такое может случится в следствии нарушения изоляции обмоток трансформатора. А также такой тип заземления защищает электроприборы от попадания молнии в конструкцию здания. В таком случае весь заряд уходит в землю .

Защитное заземление — осуществляется за счёт принудительного соединения корпуса электроприбором с землёй через проводник.

Для следующих бытовых приборов должно быть предусмотрено защитное заземление:

  • стиральная машина — её корпус имеет относительно большую электрическую ёмкость из-за эксплуатации в условиях повышенной влажности.
  • микроволновая печь — основной рабочий элемент печи — магнетрон. Он имеет большую мощность. Если контакт с заземлением в розетке плохой, то может возникнуть возрастание уровня магнитных излучений. Многие производители микроволновых печей оборудую клемму — заземлитель на тыльной стороне печи.

Для контакта заземляющего проводника в сети и электроприбора современные розетки оборудованы заземляющими контактами.

Заземление в бытовой электросети

Для обеспечения заземления существует шесть систем заземления. В отдельных строительных сооружениях, в частности, жилых домах используют две основных системы заземления.

Система TN-S-C — рекомендована для внедрения в последние годы. Выполнена такая схема с глухозаземлённой нейтралью на подстанции. Оборудование в этом случае имеет непосредственный контакт с землёй. К самому же потребителю земля (РЕ) и нейтраль/ноль (N) ведётся одним проводником (PEN). На входе в электросеть частного дома такой проводник разделяется на два независимых проводника.

Такая система не предусматривает обязательной установки устройства защитного отключения (УЗО). Защита осуществляется автоматическими выключателями.

Недостаток такой системы — при повреждении или отгорании проводника PEN на протяжении участка подстанция/дом, появляется фазное напряжение на заземляющей шине дома. Такое напряжение ничем не отключается. Исходя из этого ПУЭ регламентирует жёсткие требования к такой линии: проводник PEN должен быть обеспечен механической защитой, а теже должно быть оборудовано периодическое местное заземление на опорах линии электропередач.

Многие линии электропередач, особенно в сельской месности, не удовлетворяют вышеуказанным условиям. Для такого случая рекомендована другая система заземления — система ТТ.

Принципиальная схема

Такая система заземления реализована за счёт отдельно идущего провода от заземляющего контура к вводному щитку постройки, а не от трансформаторной подстанции. Эта система более устойчива к повреждениям защитного проводника, но требует установки УЗО. Без оборудования системы такими устройствами, защита от поражения электрическим током отсутствует.

В связи с этим ПУЭ рекомендует такую систему только как дополнительную к системе TN-S-C. (Если линия не соответствует требованиям системы TN-S-C).

Общий вид

Схемы заземления: какую лучше сделать

В настоящий момент в частном секторе используют только две схемы подключения заземления — TN-C-S и TT. В большинстве своем к дому подходит двухжильный (220 В) или четырехжильный (380 В) кабель (система TN-С). При такой проводке кроме фазного (фазных) провода приходит защитный проводник PEN, в котором объединены ноль и земля. На данный момент этот способ не обеспечивает должной защиты от поражения электротоком, потому рекомендуется заменить старую двухпроводную проводку на трехпроводную (220 В) или пятипроводную (380 В).

Две схемы, которые применяются если надо сделать заземление в частном доме

Для  того чтобы получить нормальную трех- или пяти- жильную проводку необходимо провести разделение этого проводника на землю PE и нейтраль N (при этом необходим индивидуальный контур заземления).

Делают это во вводном шкафу на фасаде дома или в учетно-распределительном шкафу внутри дома, но обязательно до счетчика. В зависимости от способа разделения получают либо систему TN-C-S, либо TT.

Устройство в частном доме системы заземления TN-C-S

При использовании этой схемы очень важно сделать хороший индивидуальный контур заземления. Обратите внимание, что при системе TN-C-S  для защиты от поражения электрическим током необходима установка УЗО и дифавтоматов. Без них ни о какой защите речь не идет

Также для обеспечения защиты требуется к земляной шине отдельными проводами (неразрывными) подключить все системы,  которые сделаны из токопроводящих материалов — отопление, водоснабжение, арматурный каркас фундамента, канализация, газопровод (если они выполнены из металлических труб). Потому шину заземления необходимо брать «с запасом».

Схема преобразования системы TN-С на TN-С-S

Для разделения PEN проводника и создания заземления в частном доме TN-C-S нужны три шины: на металлическом основании — это будет шина PE (земляная), и на диэлектрическом основании — это будет шина N (нейтрали), и маленькая шина-расщепитель на четыре «посадочных» места.

Металлическую «земляную» шину надо прикрепить к металлическому корпусу шкафа так, чтобы был хороший электрический контакт. Для этого в местах крепления, под болты, с корпуса счищают краску до чистого металла. Нулевую шину — на диэлектрическом основании — лучше крепить на дин-рейку. Такой способ установки выполняет основное требование — после разделения шины PE и N нигде не должны пересекаться (не должны иметь контакта).

Заземление в частном доме — переход с системы TN-С на TN-С-S

Далее подключаем так:

  • Пришедший с линии проводник PEN заводится на шину-расщепитель.
  • На эту же шину подключаем провод от контура заземления.
  • С одного гнезда медным проводом сечением 10 мм2 ставим перемычку на земляную шину;
  • С последнего свободного гнезда ставим перемычку на нулевую шину или шину нейтрали (тоже медный провод 10 мм2).

Теперь все — заземление в частном доме сделано по схеме TN-C-S. Далее для подключения потребителей фазу берем от вводного кабеля, ноль — с шины N, землю — с шины PE. Обязательно следим, чтобы земля и ноль нигде не пересекались.

Заземление по системе TT

Преобразование схемы TN-C в TT происходит вообще просто. От столба приходят два провода. Фазный и дальше используется как фаза, а защитный PEN-проводник крепится к «нулевой» шине и дальше считается нулем. На шину заземления напрямую подается проводник от сделанного контура.

Заземление в частном доме своими руками — схема TT

Недостаток этой системы в том, что она обеспечивает  защиту только той техники, у которой предусмотрено использование «земляного» провода. Если есть еще бытовая техника, сделанная по двухпроводной схеме, она может оказаться под напряжением. Даже если корпуса их заземлить отдельными проводниками, в случае проблем напряжение может остаться на «нуле» (фазу разорвет автомат). Поэтому из этих двух схем предпочтение отдают TN-C-S как более надежной.

Подключение заземления к щитку

Перед подключением следует проверить эффективность системы.  Возьмите обыкновенный бытовой мультиметр,один щуп присоедините к проводу заземления, а второй к фазе. Если все работает в пределах рекомендованных стандартами параметрами, напряжение должно быть примерно таким же, как и между фазой и нулем.

Проверка мультиметром

Все в норме – заведите в щит кабель заземления и подключите его к специальной шине.

Подключение элементов заземления к распределительному щитку

Теперь в доме проводка должна делаться только трехжильным кабелем, следует применять и соответствующие розетки. 

Намного проще покупать современную пластиковую электроарматуру, у нее шины размещены внутри, подключение скрытое и очень надежное. 

Профессиональныеэлектрики не рекомендуют пользоваться винтовымиштырями. Вкручивать их намного легче, чем забивать уголок, но контур не цельнометаллический сварной,а на штифтовых соединениях. Никто не может знать, сколько лет на практике такое заземление будет сохранять свои первоначальные свойства по эффективности.  

Предъявляемые требования

К создаваемому отводящему контуру предъявляется довольно много требований. Это связано с тем, что он предназначен для отвода напряжения, которое подается на корпус. Подобного рода система представлена сочетанием нескольких частей:

  1. Заземлитель — проводники, которые находятся в постоянном контакте с грунтом.
  2. Заземляющие устройства — проводка, которая находится под напряжением во время работы системы.

Наиболее важным параметром можно назвать сопротивление растекания. Он определяет то, как ток будет преодолевать расстояние от корпуса электрического прибора к земле. С уменьшением показателя сопротивления существенно повышается эффективность отводящего контура. На сопротивление растекания оказывает влияние:

  1. Глубина закладки. С увеличением этого показателя существенно повышается эффективность системы.
  2. Влажность грунта. Более высокая влажность становится причиной повышения степени проводимости.
  3. Тип применяемого сплава. Каждый металл характеризуется своей определенной электропроводимостью. К примеру, есть диэлектрики, которые практически не проводят энергию.

Оптимальным местом для размещения контура принято считать северную сторону дома, так как показатель влажности грунта зачастую выше.

К применяемым материалам также предъявляются различные требования:

  1. Применяемые уголки в качестве вертикальных стержней должны иметь длину не менее 16 миллиметров.
  2. Горизонтальные пластины длиной не менее 10 миллиметров.
  3. Толщина применяемой стали 4 миллиметра. Слишком тонкие пластины могут перегреваться.
  4. Если применяются стальные трубы, то их диаметр должен быть не менее 32 миллиметров.

В большинстве случаев применяется именно сталь. Некоторые сплавы обладают большей проводимостью, но при этом окисляются и не выдерживают воздействие окружающей среды.

Провести монтаж можно своими руками при наличии небольшого количества инструментов. Для работы с металлом потребуется:

  1. Болгарка или ножовка по металлу.
  2. Сверло для создания отверстий.
  3. Сварочный аппарат.
  4. Индикатор.

Если предусматривается применение крепежных элементов, к примеру, болтов, то понадобится набор отверток и гаечных ключей. Кроме этого, поверхность металла нужно зачистить, для чего потребуется наждачная бумага и грубая щетка. Рекомендации по проведению монтажных работ следующие:

  1. Для начала проводится выбор места, где будет размещаться отводящий контур. Стоит учитывать, что поблизости не должно быть никаких коммуникаций: водопровод, телефонная линия или газопровод. Чтобы убедиться в этом, достаточно изучить техническую документацию.
  2. Идеальным местом для размещения конструкции считается отмостка дома. Контур должен быть линейным, отводящая часть создается в виде геометрической фигуры — например, треугольника.
  3. После выбора места проводится вбивание штырей. Для этого применяется специальный инструмент, но при мягком грунте можно обойтись и обычной кувалдой. Верхняя часть штырей обрезается.
  4. Между вертикальными штырями создаются траншеи, в которые укладываются соединяющие их прудки. Для соединения отдельных элементов требуется сварочный инвертор.
  5. Следующий шаг заключается в создании траншеи, которая отходит от распределительного щита к созданному ранее треугольнику. Металлическая пластинка укладывается и соединяется со всеми элементами путем сварки, после чего траншея закапывается.

Монтаж

Итак, перейдем непосредственно к описанию того, как выполнить заземление в частном, загородном доме или на даче своими руками. Для самостоятельной сборки заземляющего контура в загородном доме, садовом участке или на даче нам понадобится стальной уголок, прут или труба, а для стержней – оцинкованные электроды. Иногда вместо них применяют электропроводной бетон.

Забивание стержня.

Как уже было сказано, для забивания стержней модульные системы комплектуются специальными коническими наконечниками, облегчающими прохождение штыря в земле.

Забивать их можно и вручную – с помощью кувалды или молота, а также инструментом – необходим ударный перфоратор или отбойный молоток с силой удара примерно 20 Дж и специальной головкой. В модульных системах соединения электродов и заземляющим проводником выполняются с помощью специальных зажимов. При самостоятельном монтаже можно просто сварить их между собой.

Подсоединение заземления с помощью хомута.

Обратите внимание, что покраска, смазка или какая-либо другая консервация заземлителей запрещена – это снижает их проводимость. Учитывая негативное воздействие коррозии, приводящее к постепенному утончению стержней, необходимо брать прутья с небольшим запасом

Эти размеры указаны в ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) и составляют 6 мм в диаметре — для оцинкованного прута, 10 мм – для прута из черного металла, 48 мм2 (площадь в поперечнике) — для проката с прямоугольным сечением. Стенки труб и полок прямоугольной стали должны иметь толщину не меньше 4 мм.

Увлажнение грунта.

Для соединения электродов между собой можно также использовать пруты, трубы и уголок. С помощью них заземление прокладывается от контура до распределительного электрощита. Размеры данных материалов также имеют определенные нормативы. Прутья должны быть в толщину не менее 5 мм, площадь сечения прямоугольной стали – от 24 мм2, с толщиной стенок не меньше 2,5 мм.

Безусловно, монтаж заземления потребует прокладывать заземляющие провода непосредственно по частному дому, даче или другому зданию, электробезопасность которого требуется осуществить. К внутренним заземляющим проводам также выдвигают специальные требования – их сечение должно быть равным площади сечения фазной жилы, но больше нормативного минимума (диаметр поперечника):

  • 1,5 мм – для изолированного медного;
  • 2,5 – для изолированного алюминиевого;
  • 4 мм – для медного без изоляции;
  • 6 мм – для алюминиевого без изоляции.

Коммутация всех проводников заземления с контуром должна проводиться с помощью специальной PE (Protection Earth) шины из электротехнической бронзы, которая должна быть установлена в электрощитке.

Пример щитка заземления

Одной из самых распространенных ошибок, совершаемых при подключении электроприборов к заземляющему контуру своими руками, является нарушения порядки их подсоединения

Обратите внимание, что оно должно всегда проводиться параллельно – от каждого устройства на щиток должен идти отдельный заземляющий провод

Соединение в одной точке в доме.

Соединение в одной точке у заземления.

Присоединение к шине.

При последовательном подключении или подключении на одну площадку шины, аварийные устройства будут «тянуть», создавая таким образом помехи. Такое нарушение правил подключения электроприборов называется электромагнитной несовместимостью. Из-за нее возникает высокая опасность для жизни во время устранения аварии.

Контроль качества заземления

Нет смысла делать заземление, если вы не будете уверенными в его эффективности. Для полной гарантии рекомендуется вызывать специалистов, они должны составить акт проверки. Ответственность за выполненные работы несет только исполнитель.

В случае самостоятельного изготовления, соответственно, за результаты работ отвечаете лично вы. Обыкновенными бытовыми приборами замерить эффективность заземления невозможно, надо иметь старые мегомметры или современные электронные устройства,технические возможности которых дают возможность замерять такие данные. 

Мегомметр

Надо помнить, что грунт не является линейным проводником, это значит, что параметры сопротивления могут значительно отличаться по длине при равных всех остальных условиях. Кроме этого фактора, существенное влияние оказывает скорость окисления поверхности штырей.Со временем окислы увеличиваются по толщине,а это влияет на показатели проводимости, во время расчетов учитываются эти особенности в исходных данных. 

Защитное заземление

Заземление делается с большим запасом, что покрывает как риски значительных колебаний нелинейной проводимости, так и ухудшения проводимости тока штырями. Сопротивление токам растекания измеряется по регламентной схеме, в качестве противоположных электродов используются металлические штыри, вбиваемые на расстоянии до 1,5 метров на глубину до одного метра. Для частных домов сопротивление тока не может превышать 4 Ом. Сопротивление шины соединения проводки в доме с металлическими штырями не может превышать 0,1 Ом. Есть методы проверки без приборов, они носят ориентировочный характер и не могут отражаться в официальных протоколах. О способе примерного определения эффективности заземления мы расскажем в этой статье немного ниже.

Роль заземления

Электричество открыли уже более двух сотен лет назад. За это время оно не просто прижилось в нашем обществе, но и стало абсолютно незаменимой его частью.

Технический прогресс в последние 20-30 лет развивался невероятно быстро, в результате чего появилось огромное количество электрических приборов и устройств, которые либо необходимы в нашей жизни, либо просто делают ее комфортнее

Контур заземления нужен для того, чтоб вся эта электрическая утварь работала нормально и не являлась непосредственным источником опасности

Если сеть сделана правильно, при возникновении подобных проблем срабатывает устройство защитного отключения.

Обычные электрические устройства не должны создавать подобных проблем. Серьезные неполадки в электрической схеме дома обычно связанны с крупной бытовой техникой – холодильники, стиральные машинки, микроволновки, духовки и так далее.

Грубо говоря под эту категорию подпадает техника, которая может использовать свыше 500 Ватт в режиме работы.

Если банальные светильники без проблем могут обходиться защитой внутри розетки, которая еще и не всегда есть, то для крупной бытовой техники обычно более предпочтительным вариантом является непосредственное подключение к линии заземления.

Если посмотреть на фото заземления в частном доме, то можно заметить, что оно должно проходить через все этажи и иметь доступ ко всем необходимым электрическим устройствам.

Именно поэтому электрики рекомендуют проводить отдельно линию заземления во все комнаты в доме, на случай появления в них устройств, которые в нем нуждаются.

Простой пример – микроволновка. Микроволновки есть сейчас практически во всех домах. Прибор довольно простой, но жизнь делает заметно удобнее и комфортнее, а цена у нее при этом довольно доступная, в зависимости от модели и производителя.

На начальной мощности никто обычно не пользуется микроволновкой, но мало кто знает, что она относится к технике, к которой нужно подводить заземление.

Зачем? Если не сделать банальное заземление своими руками для микроволновки, во время работы она будет создавать довольно сильный фон, который негативно сказывается на здоровье окружающих – людей, животных, растений.

Некоторые могли замечать, что рядом с микроволновкой, у которой нет заземления, крайне плохо растут комнатные растения.

Другой пример – стиральная машинка. Они также есть в каждом доме и также имеют большое потребление электричества.

Прочитав инструкцию к стиральной машине обычно люди сразу начинают думать о том, как сделать заземление. Те же кто инструкцию не читает и не делает заземление, через время начинает замечать, что, если во время работы стиральной машины коснуться к ней влажной рукой, чувствуется легкое пробитие электричеством.

Помимо подобного дискомфорта внутри самой машинки тоже могут быть проблемы, в итоге ведущие к поломке, оплачивать которую будете уже вы.

Компьютеры также стоит подключать, как минимум, к розеткам с заземлением. Внутри корпуса компьютера работает сложная с технической стороны экосистема деталей, причем нередко все это происходит с большим потреблением электричества.

Как сделать заземление своими руками

После того как закуплены все материалы, можно приступать к собственно изготовлению контура заземления. Для начала нарезают металл на отрезки. Длина их должна быть больше расчетной примерно на 20-30 см — при забивании вершины штыре изгибаются, так что приходится их срезать.

Заточить забиваемые края вертикальных электродов — дело пойдет быстрее

Есть способ уменьшить сопротивление при забивании электродов — один конец уголка или штыря заточить под углом 30°. Этот угол оптимален при забивании в грунт. Второй момент — к верхнему краю электрода, сверху, приварить площадку из металла. Во-первых, по ней проще попасть, во-вторых, меньше деформируется металл.

Порядок работ

Независимо от формы контура, начинается все с земляных работ. Необходимо выкопать канаву. Лучше ее сделать со скошенными краями — так она меньше обсыпается. Порядок работ такой:

  • Расчищают площадь, на которой будет размещаться контур заземления, наносят разметку.
  • По разметке копают траншею глубиной 70-80 см, шириной около 50 см. Глубина неслучайна — если проложить металлосвязь ниже или выше, металл будет быстрее корродировать.
  • Подготовленные штыри ставят в намеченных местах, забивают до тех пор, пока над поверхностью не останется участок около 20 см.

  • Когда все вертикальные электроды забиты, срезают площадки или искореженные куски, зачищают металл, приваривают горизонтальный электрод — маталлосвязь. Шов должен быть непрерывный, хорошего качества.
  • После остывания места сварки, шов прокрасить. Только ни в коем случае не красьте сами электроды и полосу, их соединяющую. Это очень ухудшит контакт с землей, все придется переделывать. Краской защищается только место сварки, как наиболее подверженное коррозии. Вся остальная поверхность металла должна быть без краски.

  • От ближайшей к дому точки готового контура заземления копают канаву такой же глубины как и под -контур  60-70 см. Ширина ее может быть меньше — если полоса будет цельной и не надо ее сваривать.
  • Полосу металла сечением не менее 25*4 мм укладывают в вырытую канаву. Ее приваривают к электроду или металлосвязи.
  • Возле стены дома уложенная полоса поднимается из земли на расстояние не менее 200 мм от поверхности. В этом месте можно подключать шину или провод, который идет к шине защитного заземления, расположенной в щитке.

Собственно, на этом все. Заземление в частном доме своими руками сделали. Осталось его подключить. Для этого надо разобраться со схемами организации заземления.

Ввод контура заземления в дом

Контур заземления необходимо каким-то образом завести на шину заземления. Сделать это можно при помощи стальной полосы 24*4 мм, медной проволоки сечением 10 мм2, алюминиевым проводом сечением 16 мм2.

В случае использования проводов, их лучше искать в изоляции. Тогда к контуру приваривается болт, конец проводника надевается гильза с контактной площадкой (круглой). На болт накручивается гайка, на нее — шайба, затем провод, сверху — еще одна шайба и все это затягивается гайкой (картинка справа).

Как завести «землю» в дом

При использовании стальной полосы есть два выхода — завести в дом шину или провод. Стальную шину размером 24*4 мм тянуть очень не хочется — вид неэстетичный. Если есть — можно при помощи того же болтового соединения провести медную шину. Она нужна гораздо меньшего размера, смотрится лучше (фото слева).

Также можно сделать переход с металлической шины на медный провод (сечение 10 мм2). В этом случае к шине приваривают два болтана расстоянии в несколько сантиметров друг от друга (5-10 см). Медный провод закручивают вокруг обоих болтов, прижимая их с помощью шайбы и гайки к металлу (затягивать как можно лучше). Это способ — самый экономный и удобный. Требует не так много денег, как при использовании только медного/алюминиевого провода, провести его через стену проще, чем шину (даже медную).

Какую систему выбрать

В частном секторе на сегодня применяются только две схемы – TN-C-S и TT. Чаще всего к строению подводится двухжильный проводник на 220 В или четырехжильный – на 380 В.

Устройство системы заземления TN-C-S

Схема подключения заземления

Схема заземления TN-C-S  обеспечит качественную защиту только при наличии дифавтомата и УЗО. Подключать все системы на основе проводников тока (водоподачу, армирование фундамента, канализацию, отопление) на земляную шину нужно отдельными проводами:

  1. Выбор шин для разводки PEN-кабеля. Понадобится «земля» (PE) с металлическим основанием, нейтраль (N) с диэлектрическим основанием и расщепитель на 4 точки.
  2. Подключение металлической шины к металлическому корпусу щитка для образования контактов. Краску на точках крепления удаляют полностью.
  3. Монтаж нулевой шины на дин-рейке.
  4. Проверка расположения шин – они не пересекаются.
  5. Заведение PEN-проводника на расцепитель.
  6. Подключение к расцепителю контура заземления.
  7. Установка перемычки на земляную шину от одного гнезда при помощи медного провода с сечением 10 мм2.
  8. Монтаж перемычки со свободного гнезда на шину нуля или нейтрали – применяется аналогичный провод из меди.

Потребители подсоединяются по принципу протягивания фазы от вводного провода, нуля – от шины нейтрали, земли – от шины РЕ.

Заземление по системе TT

Систему TN-C в старых домах можно преобразовать в ТТ. Фазный кабель от столба используется в качестве фазы, а защитный – фиксируется на нулевую шину и остается нейтралью. Проводник от готового контура сразу выводится на шину заземления.

Виды защитных контуров заземления

Существует несколько типов схем заземления (контуров):

  • Треугольный;
  • Линейный,
  • Прямоугольный;
  • Овальный.

Треугольный контур заземления наиболее распространенный из-за его максимальной эффективности благодаря максимальной площади рассеивания токов и более легкой установки. Контур представляет собой равнобедренный треугольник.

Перед тем как устанавливать контур, необходимо:

Правильно выбрать место для установки, таким образом, чтобы в момент срабатывания контура в зоне его действия не находились люди. Поэтому, лучше всего выбирать места вдоль забора или глухих местах участка.

Далее выкапываются небольшие траншеи для защитного контура в виде равнобедренного треугольника с таким учетом, чтобы минимальное расстояние между его вершинами не составляло менее 2,5 м. глубиной 70-80 см. и шириной 50-70 см. Такую же траншею прокопать к дому, для связи контура с щитком заземления, установленном в доме.

Затем в вершины этого треугольника забиваются металлические уголки (электроды), на глубину равную длине стороны треугольника и более. Т. е., при стороне треугольника 2,5м., длина электрода д.б. 2,5-5 м.. Плюс, надо учитывать, что выступающая его часть из почвы, д.б. 20 см.

Для удобства забивания электродов, с одного конца уголок заостряется (срезать его стороны под углом 30 градусов), а с другого приварить полочку, чтобы при забивании этот конец менее деформировался.

В качестве материала для соединения контура со щитком в доме, м.б. использована та же металлическая полоса или медный провод, сечением 10 м.м., или алюминиевый провод сечением 16 м.м..

  • Если вы используете полосу, то она приваривается к одной из вершин треугольника;
  • Если используется алюминиевый или медный провод, приваривается болт (сечением М6 или более), между двумя шайбами крепится провод и затягивается гайкой. Эта же процедура делается на «домашнем» конце заземления (в случае использования полосы), для соединения со щитком.

Места сварки необходимо тщательно покрасить, чтобы избежать коррозии. От того как сделано заземление, будет зависеть не только его функциональность, но и долговечность.

глубинный или вертикальный заземлитель? — Инфокам

В
большинстве старых построек нет такого важного и безопасного
устройства, как заземление. Владельцы частных домов часто задаются
вопросом «А нужно ли заземлять дом?». У многих специалистов такой вопрос
не требует долгих раздумий: когда хозяин обеспокоен предоставлением
максимального комфорта каждому жителю дома, то такие вопросы не
нуждаются в дополнительном рассмотрении. Безопасность вне зависимости от
обстоятельств – основное требование к современному жилому помещению.

Зачем необходимо заземление в частном доме?

Большое количество бытовой техники, которая зависима от электроэнергии –
основной фактор, влияющий на безопасность находящегося в таком доме
человека. Возможная неисправность электроприбора может привести к тому,
что его корпус будет пропускать ток. Особенное внимание стоит уделить
таким приборам, как стиральная машина, холодильник и микроволновая печь.
Именно такая техника имеет непосредственный контакт с жидкостями и
влажностью, которая является отличным проводником электричества.
Поэтому, как сделать заземление в частном доме – главная задача
заботливого хозяина. Не менее важный момент — выбор качественных
комплектующих, от которых зависит надежность всего устройства.

Как сделать правильное заземление?

Заземляющее устройство – это система, которая состоит из двух основных
частей: проводника и заземляющего контура. Искусственный заземлитель,
который представляет собой стальной проводник, закладывается в землю
несколькими способами: горизонтально или вертикально. Начать необходимо
именно с выбора последнего. Заземляющие контуры в частном доме – это
металлический провод, который соединяет все электроприборы с землей.
Процессы, которые происходят внутри такого контура (короткое замыкание
или открытая фаза), способствуют переправлению блуждающего тока
непосредственно в землю. Заземляющий контур частного дома может быть
выполнен в нескольких интерпретациях: треугольной формы и квадратной.
Чаще используют треугольную форму, однако квадратная форма сможет
вывести ток в землю за гораздо меньшее время. 

Также стоит учитывать, что контур заземления должен располагаться не
менее чем 1,5 – 2 метра от фундамента дома. А в земле не должно быть
камней, щебенки и кирпичей, которые значительно снижают функциональность
заземления, а плохая электрическая проводимость будет способствовать
накоплению электричества в самом доме. 

Виды заземлителей

Знания и определенные навыки, как заземлить дом, потребуются для того,
чтобы провести все работы с максимальной точностью. Так, малейшая ошибка
может привести к тому, что во время открытой фазы весь имеющийся поток
электричества будет проведен непосредственно в сам дом. Естественно,
такая ситуация – опасна для жизни всех, кто находится в
строении.  

В тех случаях, когда территория, отведенная под заземление, имеет
каменистую основу либо примеси щебня, а само помещение с большим
количеством техники с электропотреблением, лучше применить
глубинный заземлитель, который представленный в широком ассортименте
в ABC Электро http://avselectro-msk.ru/catalog/4195-zazemliteli-i-aksessuary.
В таком случае высота заземлителя может быть от 3 до 5 метров, при этом
точки заземления находятся на расстоянии друг от друга в 1,5 – 2
метра. 

Вертикальный заземлитель позволяет
обеспечить электропроводимость устройства за счет
собственного местоположения. Так, как вертикальные заземлители находятся
в прямом контакте с нижними слоями грунта, то данная конструкция
позволяет увеличить сопротивление грунтов. Способ монтажа вертикального
заземлителя отличается в зависимости от габаритов электрода, вида
грунта, климатических условий, а также удаленности объектов. 

Правила устройства заземления: основные рекомендации

Для того, чтобы обеспечить максимальную защиту стержня заземления любого
вида, необходимо надеть на всю поверхность защитный кожух. А само
соединение между проводом и стержнем можно покрыть графиткой. Это
повысит антикоррозийную устойчивость материала. Крайне негативно
сказывается на электропроводности такие методы защиты, как покрытие
эмалью и другими лакокрасочными материалами. 

Наиболее выгодным материалом для обеспечения качественного устройства
защиты от электричества являются плоские шлейфы
заземления. Многостренговая конструкция, олово
висмутовое покрытие и электротехнические медные провода с наконечниками
делают шлейф заземления универсальным и функциональным материалом для
заземления дома. 

Медный шлейф выдерживает напряжение в 1кВ., а устойчивость к коррозии и
возможность пайки делают такие устройства максимально удобными для
длительного пользования. Пусть стоимость такого вида заземления будет
несколько выше средней, однако владельцу дома не стоит переживать за
замену любых частей конструкции даже по истечению 20-летнего
периода. 

Заземление на даче — важный пункт в обеспечении безопасности каждого из
членов семьи. В нашем магазине каждый сможет найти все необходимые
комплектующие, которые уберегут в дальнейшем от неприятностей.

 



Важность правильного заземления в случае использования электростатических краскораспылителей

Безопасность и эффективность при работе с электростатическими краскораспылителями

Электростатическое распыление позволяет повысить эффективность переноса материала, сократить отходы, улучшить производительность. Этот способ является более экологичным и подходит для тех случаев, когда распыление материала производится с соблюдением мер предосторожности. Несоблюдение мер предосторожности может стать причиной возникновения угрозы безопасности, а также ухудшения эффективности переноса материала.

 

В случае электростатического распыления частицы распыляемой краски получают электрический заряд. Целью данного процесса является увеличение эффективности переноса материала за счет притягивания к обрабатываемой поверхности заряженных частиц краски. В связи с тем, что частицы краски получают дополнительный заряд, очень важно удостовериться в том, что все элементы окрасочной системы надежно заземлены. Это позволит исключить поражения электрическим током, а также поможет предотвратить снижение эффективности переноса материала.

Наличие заземления означает присутствие прямого электрического пути от окрашиваемой детали до шины заземления. Если мегаомметр показывает, что величина сопротивления не превышает 1 МОм, считается, что это «истинное заземление». Поместите мегомметр в область, требующую проверки, чтобы убедиться, что у вас есть истинное заземление.

Ниже перечислены основные зоны, в которых применение электростатического распыления требует наличия заземления:

 

Рабочее место оператора

Когда речь идет о заземлении применительно к оператору, одной из контактных точек оператора с землей являются его ноги. Зачастую в случае недостаточного заземления оператора краска начинает притягиваться к нему, а не к обрабатываемой поверхности. В некоторых случаях краска начинает оседать на пол. Как это можно предотвратить?

Следует исключить все возможные изолирующие предметы:

  • Не носите изолирующую или резиновую обувь. Мы рекомендуем использовать обувь с кожаной подошвой.
  • Откажитесь от использования перчаток. Если перчатки все же используются, удостоверьтесь в следующем:
    • Имеется вырез для ладони и указательного пальца, что позволит обеспечить непосредственный контакт кожи с перчаткой.
    • Или в ладонной части перчатки имеется токопроводящая полоска.
  • Не стойте на бумаге, если она не является токопроводящей.
  • Удостоверьтесь в чистоте и сухости пола. Любые пятна краски на полу могут выполнять роль изоляционного материала.

 

Обрабатываемая поверхность

Окрашиваемое изделие обычно подвешивается на крюк, закрепленный на конвейерной ленте, а заземление осуществляется через крепление к стене.

Опасность представляют следующие области:

  • Область контакта крюка и обрабатываемой детали.
  • Область крепления крюка к конвейеру.
    • Обычно данные зоны окрашиваются в результате излишнего перепыла краски, из-за чего происходит изолирование обрабатываемой детали. В случае изолирования обрабатываемой детали происходит ухудшение обволакивания поверхности частицами краски. Всегда содержите крюк в чистоте, следите за тем, чтобы он был заземлен.

 

Шланг для подачи воздуха

Для подачи воздуха должен использоваться специальный заземленный шланг. Шланги Graco имеют левостороннюю резьбу, что позволяет исключить вероятность подключения к пистолету неподходящего шланга для воздуха. Сопротивление шланга для воздуха до заземленной поверхности должно быть не более 1 МОм.

 

Подача материала

Источником подачи краски может быть любой объект, расположенный в окрасочной камере и способный получить электрический заряд, например емкость с краской, насос и шланг для жидкости.

В системе подачи краски необходимо произвести заземление двух зон:

  • Емкость с краской: Используйте металлическую емкость, подключенную напрямую к шине заземления, либо воспользуйтесь проводом заземления, подключенным к шине.
    • НЕ используйте одноразовые вкладыши, вставляемые в емкость с материалом.
  • Насос: Заземление насоса выполняется путем подключения провода заземления к истинному заземлению.
  • Все прочие электропроводящие предметы и устройства, расположенные в зоне распыления материала, должны быть правильно заземлены.

Перед началом распыления необходимо проверить сопротивление рассмотренных участков с помощью мегаомметра. Если на каждом из участков сопротивление не превышает 1 МОм, то можно приступать к работе. Помните: правильно выполненное заземление обеспечивает безопасность работы и высокую эффективность переноса материала в процессе окраски. Поэтому при проведении электростатического распыления краски проверьте подключение к системе заземления!

Данная информация предназначена для ознакомления с основными положениями процедуры заземления. Для ознакомления со всеми предупреждениями и инструкциями…

Заземление. Что это такое и как его сделать (часть 1) / Хабр

Мой рассказ будет состоять из трёх частей.

1 часть. Заземление

(общая информация, термины и определения)
2 часть. Традиционные способы строительства заземляющих устройств

(описание, расчёт, монтаж)
3 часть. Современные способы строительства заземляющих устройств

(описание, расчёт, монтаж)

В первой части (теория) я опишу терминологию, основные виды заземления (назначение) и предъявляемые к заземлению требования.

Во второй части (практика) будет рассказ про традиционные решения, применяемые при строительстве заземляющих устройств, с перечислением достоинств и недостатков этих решений.

Третья часть (практика) в некотором смысле продолжит вторую. В ней будет содержаться описание новых технологий, используемых при строительстве заземляющих устройств. Как и во второй части, с перечислением достоинств и недостатков этих технологий.

Если читатель обладает теоретическими знаниями и интересуется только практической реализацией — ему лучше пропустить первую часть и начать чтение со второй части.

Если читатель обладает необходимыми знаниями и хочет познакомиться только с новинками — лучше пропустить первые две части и сразу перейти к чтению третьей.

Мой взгляд на описанные методы и решения в какой-то степени однобокий. Прошу читателя понимать, что я не выдвигаю свой материал за всеобъемлющий объективный труд и выражаю в нём свою точку зрения, свой опыт.

Некоторая часть текста является компромиссом между точностью и желанием объяснить “человеческим языком”, поэтому допущены упрощения, могущие “резать слух” технически подкованного читателя.



1 часть. Заземление

В этой части я расскажу о терминологии, об основных видах заземления и о качественных характеристиках заземляющих устройств.

А. Термины и определения

Б. Назначение (виды) заземления
Б1. Рабочее (функциональное) заземление

Б2. Защитное заземление
Б2.1. Заземление в составе внешней молниезащиты

Б2.2. Заземление в составе системы защиты от перенапряжения (УЗИП)
Б2.3. Заземление в составе электросети
В. Качество заземления. Сопротивление заземления.
В1. Факторы, влияющие на качество заземления
В1.1. Площадь контакта заземлителя с грунтом

В1.2. Электрическое сопротивление грунта (удельное)
В2. Существующие нормы сопротивления заземления

В3. Расчёт сопротивления заземления
А. Термины и определения

Чтобы избежать путаницы и непонимания в дальнейшем рассказе — начну с этого пункта.

Я приведу установленные определения из действующего документа “Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ)” в последней редакции (глава 1.7 в редакции седьмого издания).


И попытаюсь “перевести” эти определения на “простой” язык.

Заземление

— преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством (ПУЭ 1.7.28).


Грунт является средой, имеющей свойство “впитывать” в себя электрический ток. Также он являться некоторой “общей” точкой в электросхеме, относительно которой воспринимается сигнал.

Заземляющее устройство

— совокупность заземлителя/ заземлителей и заземляющих проводников (ПУЭ 1.7.19).


Это устройство/ схема, состоящее из заземлителя и заземляющего проводника, соединяющего этот заземлитель с заземляемой частью сети, электроустановки или оборудования. Может быть распределенным, т.е. состоять из нескольких взаимно удаленных заземлителей.

На рисунке оно показано толстыми красными линиями:


Заземлитель — проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с грунтом (ПУЭ 1. 7.15).

Проводящая часть — это металлический (токопроводящий) элемент/ электрод любого профиля и конструкции (штырь, труба, полоса, пластина, сетка, ведро 🙂 и т.п.), находящийся в грунте и через который в него “стекает” электрический ток от электроустановки.
Конфигурация заземлителя (количество, длина, расположение электродов) зависит от требований, предъявляемых к нему, и способности грунта “впитывать” в себя электрический ток идущий/ “стекающий” от электроустановки через эти электроды.

На рисунке он показан толстыми красными линиями:


Сопротивление заземления — отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю (ПУЭ 1.7.26).

Сопротивление заземления — основной показатель заземляющего устройства, определяющий его способность выполнять свои функции и определяющий его качество в целом.
Сопротивление заземления зависит от площади электрического контакта заземлителя (заземляющих электродов) с грунтом (“стекание” тока) и удельного электрического сопротивления грунта, в котором смонтирован этот заземлитель (“впитывание” тока).

Заземляющий электрод (электрод заземлителя) — проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с локальной землей (ГОСТ Р 50571.21-2000 п. 3.21)

Повторюсь: в качестве проводящей части может выступать металлический (токопроводящий) элемент любого профиля и конструкции (штырь, труба, полоса, пластина, сетка, ведро 🙂 и т.п.), находящийся в грунте и через который в него “стекает” электрический ток от электроустановки.

На рисунке они показаны толстыми красными линиями:


Далее определения, не встречающиеся или не описанные достаточно точно в стандартах и нормах, поэтому имеющие только мое описание.

Контур заземления — “народное” название заземлителя или заземляющего устройства, состоящего из нескольких заземляющих электродов (группы электродов), соединенных друг с другом и смонтированных вокруг объекта по его периметру/ контуру.

На рисунке объект обозначен серым квадратом в центре,
а контур заземления — толстыми красными линиями:


Удельное электрическое сопротивление грунта — параметр, определяющий собой уровень «электропроводности» грунта как проводника, то есть как хорошо будет растекаться в такой среде электрический ток от заземляющего электрода.
Это измеряемая величина, зависящая от состава грунта, размеров и плотности
прилегания друг к другу его частиц, влажности и температуры, концентрации в нем растворимых химических веществ (солей, кислотных и щелочных остатков).
Б. Назначение (виды) заземления

Заземление делится на два основных вида по выполняемой роли — на рабочее (функциональное) и защитное. Также в различных источниках приводятся дополнительные виды, такие как: “инструментальное”, “измерительное”, “контрольное”, “радио”.

Б1. Рабочее (функциональное) заземление

Это заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности) (ПУЭ 1.7.30).

Рабочее заземление (электрический контакт с грунтом) используется для нормального функционирования электроустановки или оборудования, т.е. для их работы в ОБЫЧНОМ режиме.

Б2. Защитное заземление

Это заземление, выполняемое в целях электробезопасности (ПУЭ 1. 7.29).

Защитное заземление обеспечивает защиту электроустановки и оборудования, а также защиту людей от воздействия опасных напряжений и токов, могущих возникнуть при поломках, неправильной эксплуатации техники (т.е. в АВАРИЙНОМ режиме) и при разрядах молний.
Также защитное заземление используется для защиты аппаратуры от помех при коммутациях в питающей сети и интерфейсных цепях, а также от электромагнитных помех, наведенных от работающего рядом оборудования.

Подробнее защитное назначение заземления можно рассмотреть на двух примерах:

  • в составе внешней молниезащитной системы в виде заземленного молниеприёмника
  • в составе системы защиты от импульсного перенапряжения
  • в составе электросети объекта
Б2.1. Заземление в составе молниезащиты
Молния — это разряд или другими словами «пробой», возникающий ОТ облака К земле, при накоплении в облаке заряда критической величины (относительно земли). Примерами этого явления в меньших масштабах является “пробой” (wiki) в конденсаторе и газовый разряд (wiki) в лампе.

Воздух — это среда с очень большим сопротивлением (диэлектрик), но разряд преодолевает его, т.к. обладает большой мощностью. Путь разряда проходит по участкам наименьшего сопротивления, таким как капли воды в воздухе и деревья. Этим объясняется корнеобразная структура молнии в воздухе и частое попадание молнии в деревья и здания (они имеют меньшее сопротивление, чем воздух в этом промежутке).
При попадании в крышу здания, молния продолжает свой путь к земле, также выбирая участки с наименьшим сопротивлением: мокрые стены, провода, трубы, электроприборы — таким образом представляя опасность для человека и оборудования, находящихся в этом здании.

Молниезащита предназначена для отвода разряда молнии от защищаемого здания/ объекта. Разряд молнии, идущий по пути наименьшего сопротивления попадает в металлический молниеприёмник над объектом, затем по металлическим молниеотводам, расположенным снаружи объекта (например, на стенах), спускается до грунта, где и расходится в нём (напоминаю: грунт является средой, имеющей свойство “впитывать” в себя электрический ток).

Для того, чтобы сделать молниезащиту «привлекательной» для молнии, а также для исключения распространения молниевых токов от деталей молниезащиты (приёмник и отводы) внутрь объекта, её соединение с грунтом производится через заземлитель, имеющий низкое сопротивление заземления.

Заземление в такой системе является обязательным элементом, т.к. именно оно обеспечивает полный и быстрый переход молниевых токов в грунт, не допуская их распространение по объекту.

Б2.2. Заземление в составе системы защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП)
УЗИП предназначено для защиты электронного оборудования от заряда, накопленного на каком-либо участке линии/сети в результате воздействия электромагнитного поля (ЭМП), наведенного от рядом стоящей мощной электроустановки (или высоковольтной линии) или ЭМП, возникшего при близком (до сотен метров) разряде молнии.

Ярким примером этого явления является накопление заряда на медном кабеле домовой сети или на “пробросе” между зданиями во время грозы. В какой-то момент приборы, подключенные к этому кабелю (сетевая карта компьютера или порт коммутатора), не выдерживают «размера» накопившегося заряда и происходит электрический пробой внутри этого прибора, разрушающий его (упрощенно).
Для “стравливания” накопившегося заряда параллельно “нагрузке” на линию перед оборудованием ставит УЗИП.

Классический УЗИП представляет собой газовый разрядник (

wiki

), рассчитанный на определенный «порог» заряда, который меньше “запаса прочности” защищаемого оборудования. Один из электродов этого разрядника заземляется, а другой — подключается к одному из проводов линии/ кабеля.

При достижении этого порога внутри разрядника возникает разряд 🙂 между электродами. В результате чего накопленный заряд сбрасывается в грунт (через заземление).

Как и в молниезащите — заземление в такой системе является обязательным элементом, т.к. именно оно обеспечивает своевременное и гарантированное возникновение разряда в УЗИПе, не допуская превышение заряда на линии выше безопасного для защищаемого оборудования уровня.

Б2.3. Заземление в составе электросети

Третий пример защитной роли заземления — это обеспечение безопасности человека и электрооборудования при поломках/ авариях.

Проще всего такая поломка описывается замыканием фазного провода электросети на корпус прибора (замыкание в блоке питания или замыкание в водонагревателе через водную среду). Человек, коснувшийся такого прибора, создаст дополнительную электрическую цепь, через которую побежит ток, вызывающий в теле повреждения внутренних органов — прежде всего нервной системы и сердца.

Для устранения таких последствий используется соединение корпусов с заземлителем (для отвода аварийных токов в грунт) и защитные автоматические устройства, за доли секунды отключающие ток при аварийной ситуации.

Например, заземление всех корпусов, шкафов и стоек телекоммуникационного оборудования.

В. Качество заземления. Сопротивление заземления.

Для корректного выполнения заземлением своих функций оно должно иметь определенные параметры/ характеристики. Одним из главных свойств, определяющих качество заземления, является сопротивление растеканию тока (сопротивление заземления), определяющее способность заземлителя (заземляющих электродов) передавать токи, поступающие на него от оборудования в грунт.

Это сопротивление имеет конечные значения и в идеальном случае представляет собой нулевую величину, что означает отсутствие какого-либо сопротивления при пропускании «вредных» токов (это гарантирует их ПОЛНОЕ поглощение грунтом).

В1. Факторы, влияющие на качество заземления

Сопротивление в основном зависит от двух условий:


  • площадь ( S ) электрического контакта заземлителя с грунтом
  • электрическое сопротивление ( R ) самого грунта, в котором находятся электроды

В1.1. Площадь контакта заземлителя с грунтом.

Чем больше будет площадь соприкосновения заземлителя с грунтом, тем больше площадь для перехода тока от этого заземлителя в грунт (тем более благоприятные условия создаются для перехода тока в грунт).

Это можно сравнить с поведением автомобильного колеса на повороте. Узкая покрышка имеет небольшую площадь контакта с асфальтом и легко может начать скользить по нему, “отправив” автомобиль в занос. Широкая покрышка, да еще и немного спущенная, имеет много бОльшую площадь контакта с асфальтом, обеспечивая надежное сцепление с ним и, следовательно, надежный контроль за движением.

(Пример оказался неграмотным. Спасибо

SVlad

— комментарий:

habrahabr.ru/post/144464/#comment_4854521

)

Увеличить площадь контакта заземлителя с грунтом можно либо увеличив количество электродов, соединив их вместе (сложив площади нескольких электродов), либо увеличив размер электродов. При применении вертикальных заземляющих электродов последний способ очень эффективен, если глубинные слои грунта имеют более низкое электрическое сопротивление, чем верхние.

В1.2. Электрическое сопротивление грунта (удельное)

Напомню: это величина, определяющая — как хорошо грунт проводит ток через себя. Чем меньшее сопротивление будет иметь грунт, тем эффективнее/ легче он будет “впитывать” в себя ток от заземлителя.

Примерами грунтов, хорошо проводящих ток, является солончаки или сильно увлажненная глина. Идеальная природная среда для пропускания тока — морская вода.
Примером “плохого” для заземления грунта является сухой песок.

(Если интересно, можно посмотреть таблицу величин удельного сопротивления грунтов, используемых в расчётах заземляющих устройств).

Возвращаясь к первому фактору и способу уменьшения сопротивления заземления в виде увеличения глубины электрода можно сказать, что на практике более чем в 70% случаев грунт на глубине более 5 метров имеет в разы меньшее удельное электрическое сопротивление, чем у поверхности, за счет большей влажности и плотности. Часто встречаются грунтовые воды, которые обеспечивают грунту очень низкое сопротивление. Заземление в таких случаях получается очень качественным и надежным.

В2. Существующие нормы сопротивления заземления

Так как идеала (нулевого сопротивления растеканию) достигнуть невозможно, все электрооборудование и электронные устройства создаются исходя из некоторых нормированных величин сопротивления заземления, например 0.5, 2, 4, 8, 10, 30 и более Ом.

Для ориентирования приведу следующие значения:

  • для подстанции с напряжением 110 кВ сопротивление растеканию токов должно быть не более 0,5 Ом (ПУЭ 1.7.90)
  • при подключении телекоммуникационного оборудования, заземление обычно должно иметь сопротивление не более 2 или 4 Ом
  • для уверенного срабатывания газовых разрядников в устройствах защиты воздушных линий связи (например, локальная сеть на основе медного кабеля или радиочастотный кабель) сопротивление заземления, к которому они (разрядники) подключаются должно быть не более 2 Ом. Встречаются экземпляры с требованием в 4 Ом.
  • у источника тока (например, трансформаторной подстанции) сопротивление заземления должно быть не более 4 Ом при линейном напряжении 380 В источника трехфазного тока или 220 В источника однофазного тока (ПУЭ 1. 7.101)
  • у заземления, использующегося для подключения молниеприёмников, сопротивление должно быть не более 10 Ом (РД 34.21.122-87, п. 8)
  • для частных домов, с подключением к электросети 220 Вольт / 380 Вольт:
    • при использовании системы TN-C-S необходимо иметь локальное заземление с рекомендованным сопротивлением не более 30 Ом (ориентируюсь на ПУЭ 1.7.103)
    • при использовании системы TT (изолирование заземления от нейтрали источника тока) и применении устройства защитного отключения (УЗО) с током срабатывания 100 мА необходимо иметь локальное заземление с сопротивлением не более 500 Ом (ПУЭ 1.7.59)
В3. Расчёт сопротивления заземления

Для успешного проектирования заземляющего устройства, имеющего необходимое сопротивление заземления, применяются, как правило, типовые конфигурации заземлителя и базовые формулы для расчётов.

Конфигурация заземлителя обычно выбирается инженером на основании его опыта и возможности её (конфигурации) применения на конкретном объекте.

Выбор формул расчёта зависит от выбранной конфигурации заземлителя.
Сами формулы содержат в себе параметры этой конфигурации (например, количество заземляющих электродов, их длину, толщину) и параметры грунта конкретного объекта, где будет размещаться заземлитель. Например, для одиночного вертикального электрода эта формула будет такой:

Точность расчёта обычно невысока и зависит опять же от грунта — на практике расхождения практических результатов встречается в почти 100% случаев. Это происходит из-за его (грунта) большой неоднородности: он изменяется не только по глубине, но и по площади — образуя трёхмерную структуру. Имеющиеся формулы расчёта параметров заземления с трудом справляются с одномерной неоднородностью грунта, а расчёт в трёхмерной структуре сопряжен с огромными вычислительными мощностями и требует крайне высокую подготовку оператора.
Кроме того, для создания точной карты грунта необходимо произвести большой объем геологических работ (например, для площади 10*10 метров необходимо сделать и проанализировать около 100 шурфов длиной до 10 метров), что вызывает значительное увеличение стоимости проекта и чаще всего не возможно.

В свете вышесказанного почти всегда расчёт является обязательной, но ориентировочной мерой и обычно ведётся по принципу достижения сопротивления заземления “не более, чем”. В формулы подставляются усредненные значения удельного сопротивления грунта, либо их наибольшие величины. Это обеспечивает “запас прочности” и на практике выражается в заведомо более низких (ниже — значит лучше) значениях сопротивления заземления, чем ожидалось при проектировании.

Строительство заземлителей

При строительстве заземлителей чаще всего применяются вертикальные заземляющие электроды. Это связано с тем, что горизонтальные электроды трудно заглубить на большую глубину, а при малой глубине таких электродов — у них очень сильно увеличивается сопротивление заземления (ухудшение основной характеристики) в зимний период из-за замерзания верхнего слоя грунта, приводящее к большому увеличению его удельного электрического сопротивления.

В качества вертикальных электродов почти всегда выбирают стальные трубы, штыри/ стержни, уголки и т. п. стандартную прокатную продукцию, имеющую большую длину (более 1 метра) при сравнительно малых поперечных размерах. Этот выбор связан с возможностью легкого заглубления таких элементов в грунт в отличии, например, от плоского листа.

Подробнее о строительстве — в следующих частях.

Продолжение:


Алексей Рожанков, специалист технического центра «

ZANDZ.ru

«

При подготовке данной части использовались следующие материалы:

  • Публикации на сайте “Заземление на ZANDZ.ru”
  • Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ), часть 1.7 в редакции седьмого издания (гуглить)
  • ГОСТ Р 50571.21-2000 (МЭК 60364-5-548-96)
    Заземляющие устройства и системы уравнивания электрических потенциалов в электроустановках, содержащих оборудование обработки информации (гуглить)
  • Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87 (гуглить)
  • Собственный опыт и знания

Предотвращение поражения электрическим током с помощью надлежащих методов заземления

Поражение электрическим током

Каждую неделю в результате поражения электрическим током погибает 58 человек.

Фото 1. Надлежащее заземление

В электрической системе система заземления и соединения является основной защитой от опасности поражения электрическим током. Он обеспечивает путь с низким сопротивлением к земле для защиты от электрических неисправностей. Эффективный путь тока замыкания на землю обеспечивает облегчение работы устройства максимальной токовой защиты в условиях замыкания на землю.Земля не должна рассматриваться как эффективный путь тока замыкания на землю [см. 250.4(A)(5)]. Использование надлежащих методов заземления и соединения, проверка и поддержание надежного электрического заземления, а также установка защитных устройств — это наилучшие способы защиты людей и оборудования от поражения электрическим током.

 

Надлежащие методы заземления

Поддержание качественной системы заземления оборудования начинается с правильного подключения цепей. NEC требует, чтобы удаление любого устройства не прерывало путь заземления в соответствии со статьей 250. 148(Б). Производители розеток в ответ поставляют розетки только с одним заземляющим соединением. Это запрещает электрикам подключать устройство последовательно с цепью заземления.

Пигтейл Соединения

Обычный способ гарантировать, что заземляющее соединение оборудования останется неповрежденным, — использовать соединение с косичкой. Кодовый термин для этого «пигтейла» — это перемычка для соединения оборудования, которая определена в Статье 100. Чтобы сделать пигтейл, возьмите оба провода заземления и соедините их 6-дюймовым проводом того же цвета, который был зачищен на одном из концов. конец.Крепко держите все три и соедините их проволочным соединителем. Обязательно используйте разъем правильного размера для размера и количества проводов.

Рисунок 1. Розетки с одним заземляющим соединением

Доступны специальные разъемы, облегчающие эту работу. В одном из них оголенный медный провод вставляется через отверстие в верхней части разъема. Затем все провода связываются вместе, скручивая разъем до упора.

Готовые косички становятся популярными из-за экономии времени.Например, некоторые соединители теперь сочетают в себе накручиваемый проводной соединитель с предварительно обжатым пигтейлом. Сверхгибкий шестидюймовый провод обеспечивает простое размещение в распределительной коробке, а заземляющие пигтейлы поставляются с предварительно обжатым вилочным соединением для быстрой и простой установки устройства.

Соединение распределительной коробки с заземляющим проводником

Во многих электрических цепях в розеточную коробку входит более одного заземляющего проводника оборудования. Согласно NEC 250.148, если в коробку входит более одного заземляющего проводника оборудования, все такие проводники должны быть сращены или соединены внутри коробки или с коробкой.

Фото 2. Коннектор пигтейл

Единственным исключением являются изолированные розетки, указанные в Разделе 250.146(D), где изолированные розетки необходимы для снижения электрических помех (электромагнитных помех).

Для металлических распределительных коробок заземляющие проводники от каждого устройства также должны быть подключены к коробке с помощью указанного заземляющего устройства или заземляющего винта, который не используется для других целей.

Соединение клеммы заземления розетки с распределительной коробкой

Устройство может быть подключено к распределительной коробке с помощью перемычки.В соответствии с NEC 250.146 перемычка заземления оборудования должна использоваться для подключения клеммы заземления розетки с заземлением к заземленной коробке, если она не заземлена, как в 250.146 (A)–(D).

(A) Если коробка установлена ​​на поверхности, допускается прямой контакт металл-металл между ярмом устройства и коробкой или контактным устройством, соответствующим 250.146(B), для заземления розетки на коробку. С сосудов, не имеющих контактного хомута или устройства, соответствующего требованиям 250, должна быть удалена по крайней мере одна из изолирующих шайб. 146(B) для обеспечения прямого контакта металл-металл. Это положение не применяется к сосудам с крышкой, за исключением случаев, когда сочетание ящика и крышки указано как обеспечивающее приемлемую непрерывность заземления между ящиком и сосудом.

(B) Контактные устройства или ярма, спроектированные и указанные как самозаземляющиеся. допускается в сочетании с опорными винтами для создания цепи заземления между ярмом устройства и врезными коробками.

(C) Напольные коробки, разработанные и указанные как обеспечивающие удовлетворительную непрерывность заземления между коробкой и устройством.

(D) Если требуется уменьшить электрические помехи (электромагнитные помехи) в цепи заземления, допускается использование розетки, в которой заземляющая клемма намеренно изолирована от средств крепления розетки. Клемма заземления розетки должна быть заземлена изолированным заземляющим проводом оборудования, проложенным вместе с проводниками цепи. Этот заземляющий проводник должен проходить через одну или несколько щитов без подключения к клемме заземления щита, как разрешено в 408. 40, Исключение, чтобы заканчиваться в том же здании или сооружении непосредственно на клемме заземления оборудования соответствующей производной системы или службы.

Клемма заземления розетки подключена к изолированному проводнику заземления оборудования, который проходит с проводниками цепи и может проходить через одну или несколько подпанелей без подключения к клеммной колодке заземления щита, как разрешено в Разделе 408.40 Исключение.

Обратите внимание, что использование изолированного заземляющего проводника оборудования не снимает требования к заземлению системы кабельных каналов и распределительной коробки.

Поддержание эффективного пути заземления

Фото 3. Пигтейл коннектор (для фото укорочен провод к устройству).

Хорошая система электрического заземления включает в себя не только выполнение нескольких требований NEC; это также должна быть эффективная система заземления. Путь к земле представляет собой заземленный проводник системы и соединение оборудования с землей и служит путем для блуждающего тока. Если электричество идет по пути наименьшего сопротивления, то для их защиты заземляющий контур (путь) должен иметь меньшее сопротивление, чем отдельный.Эмпирическое правило защиты людей заключается в поддержании импеданса заземления менее одного Ома. Обратите внимание, что в Кодексе не установлено значение этого сопротивления, кроме максимальных значений сопротивления, указанных для стержневых, трубчатых или пластинчатых электродов, которое составляет 25 Ом.

Ложные основания

Заземленный (часто нейтральный) проводник, как правило, может быть соединен с землей только на нулевой шине сервисного разъединителя [см. 250.24(A)(5) и 250.142(B)]. Основная соединительная перемычка в сервисе соединяет заземляющий проводник и заземляющий проводник оборудования в этой точке.Основная соединительная перемычка служит жизненно важным звеном на пути тока замыкания на землю от сервисного разъединителя до обмоток источника (обычно это сетевой трансформатор). . Иногда по ошибке или по незнанию заземленный (нейтральный) проводник и проводник заземления оборудования соединяются вместе на стороне нагрузки средств отключения, что нарушает общие требования 250. 24(A)(5). Это часто называют ложным или контрабандным заземлением, и оно может создавать нежелательный или неприятный ток в цепи заземления.Если заземляющий проводник и заземляющие проводники оборудования подключены где-либо еще в здании, весь заземленный металл может стать частью обратной цепи заземленного (нейтрального) проводника для несимметричного тока нейтрали, который может создавать различные потенциалы напряжения на электронном оборудовании. При использовании обычных тестеров розеток это состояние обычно проявляется как обычное подключение.

Земля Земля

Путь к земле выходит за пределы главной панели к системе заземления, известной как система заземляющих электродов, как это предусмотрено в Разделе 250.50. Заземление может представлять собой одиночный заземляющий стержень, несколько заземляющих стержней, мат или сетку или различные другие проводящие элементы, которые устанавливают соединение с землей. Кодекс требует, чтобы все элементы, перечисленные в пунктах 250. 52(A)(1)–(6), если они имеются, были соединены вместе для формирования системы заземляющих электродов. Существует одно исключение для электродов в бетонном корпусе, но оно относится только к фундаментам существующих зданий или сооружений. Раздел 250.56 касается сопротивления заземления, указывая, что если заземляющий электрод (стержень, труба или пластина) не имеет сопротивления заземления 25 Ом или менее, дополнительный электрод любого из типов, перечисленных в 250.52(A)(2)–(7) необходимо добавить и установить на расстоянии не менее 1,8 м (6 футов) от первого электрода. Систему заземляющих электродов можно проверить с помощью тестера сопротивления заземления или клещей для измерения сопротивления заземления.

Хотя проверка сопротивления заземляющего электрода стержневого, трубчатого или пластинчатого типа после установки удовлетворяет требованиям NEC 250.56, этого не всегда достаточно для обеспечения защиты персонала или электронного оборудования.

Фото 4. Токоизмерительные клещи сопротивления заземления

Сопротивление заземляющего электрода сильно зависит от величины удельного сопротивления почвы. Поскольку удельное сопротивление почвы связано с влажностью и температурой, сопротивление системы заземления будет меняться в разные сезоны года. Чтобы обеспечить эффективную систему заземляющих электродов, включите заземляющий электрод или заземление в стандартные процедуры тестирования на вашем предприятии. Токоизмерительные клещи сопротивления заземления позволяют электрикам измерять сопротивление заземляющего электрода за долю времени, необходимого для традиционного трехточечного теста падения потенциала.

Прерыватели цепи замыкания на землю

Кодекс требует установки прерывателей цепи замыкания на землю (GFCI) в жилых домах для защиты от ударов током. Сосуды в ванных комнатах, гаражах, на открытом воздухе, в подвальных помещениях, в незавершенных подвалах, на кухнях, рядом с барными раковинами, хозяйственными раковинами и раковинами для стирки требуют защиты. Все 125-вольтовые 15- и 20-амперные розетки в эллингах должны быть GFCI, а также любая ответвленная розетка для лодочного подъемника в жилом доме (см. 8(А) для дополнительной информации). Кодекс также требует защиты GFCI для многих установок, отличных от жилых единиц. [См. 210.8(B) для получения более полного списка областей, где требуется эта защита от замыкания на землю].

Розетка GFCI — это устройство со встроенной схемой для обнаружения тока утечки на землю на стороне нагрузки устройства. Когда GFCI обнаруживает ток утечки в диапазоне 4–6 миллиампер, он отключает питание на стороне нагрузки устройства, предотвращая опасные условия замыкания на землю.[См. определение прерывателя цепи замыкания на землю (GFCI) устройства GFCI класса A в статье 100 для получения дополнительной информации].

Эти устройства следует регулярно проверять, поскольку они основаны на механических соединениях, которые со временем могут изнашиваться. Согласно недавнему исследованию, проведенному Институтом Левитона, в среднем 15 процентов GFCI не работали при тестировании. «Скачки напряжения от молнии, переключения коммунальных сетей и других источников сказываются на устройствах, поэтому Underwriters Laboratories (UL) требует, чтобы GFCI тестировались ежемесячно.

Отказ оборудования

Когда чувствительное электронное оборудование выходит из строя, первая реакция — поднять руки вверх и обвинить в этом низкое качество электроэнергии. Это делает проблему неуправляемой и неподконтрольной нам. Большинство этих проблем на самом деле находится под нашим контролем, потому что 80 процентов всех проблем с качеством электроэнергии возникают в системе распределения электроэнергии, а также в системе заземления и соединения.

В дополнение к предотвращению возгорания хорошая система электрического заземления с низким импедансом служит для защиты электронного оборудования.Соединение с высоким сопротивлением, такое как ослабленный провод, приведет к колебаниям или падению напряжения при приложении большой нагрузки. Если напряжение падает достаточно низко, это может привести к блокировке, сбросу или полному отключению электронного оборудования. Заземление — еще одна проблема электронного оборудования. Хотя полное сопротивление заземления в один Ом или меньше может защитить людей от поражения электрическим током, оно может не обеспечивать достаточную защиту для электронного оборудования. IEEE рекомендует, чтобы полное сопротивление заземления было менее 0,25 Ом для надлежащей защиты.

Изолированное заземление и выделенные цепи

В некоторых случаях проще изолировать чувствительное электронное оборудование, чем перемонтировать всю цепь. Это можно сделать, запустив изолированное заземление для рассматриваемого оборудования или запустив новую выделенную цепь. В настоящее время Кодекс не включает термин «выделенный канал»; однако термин «индивидуальная ответвленная цепь» определен; и такая схема часто устанавливается для чувствительного электронного оборудования. Отдельные ответвления могут также включать изолированные заземляющие проводники, установленные в соответствии с положениями 250.146(Д).

Изолированное заземление защищает оборудование от другого оборудования, подключенного к той же цепи заземления. Электронное оборудование может создавать электрические помехи в цепи заземления, что может мешать работе другого оборудования в цепи. Важно отметить, что изолированное заземление не защитит оборудование от гармонических искажений, проходящих через общий нейтральный проводник типичных многопроводных ответвленных цепей.

В некоторых случаях для полной изоляции части оборудования в целях обеспечения защиты необходимо использовать выделенную цепь (отдельную ответвленную цепь).

Статья 285 устанавливает правила и распространяется на использование ограничителей переходных перенапряжений. Эти устройства защищают силовые, телефонные и кабельные линии от переходного напряжения. Переходные процессы представляют собой короткие высокоамплитудные импульсы, вызванные выбросом энергии в электрическую систему. Эти импульсы энергии могут быть вызваны внутренними источниками, такими как конденсатор, выделяющий энергию в систему, или внешними источниками, такими как освещение.

Заключение

Скрытые опасности, связанные с проводкой ответвлений, очень серьезны, но, к счастью, меры предосторожности просты.Мы можем защитить себя и оборудование, используя сертифицированные устройства и испытательное оборудование от известных производителей, а также реализуя политику тестирования параллельных цепей. Эти политики должны включать проверку правильности проводки, тестирование устройств, проверку целостности ответвленной цепи и измерение целостности системы заземления.

Установщики всегда должны проверять все устройства сразу после установки, чтобы убедиться в правильности проводки и проверить устройства. Как правило, инспектор по электрике не несет ответственности за испытания установок после их завершения.Подрядчик по установке, как правило, несет ответственность за этот тип испытаний. Розетки следует проверять, чтобы избежать распространенных ошибок подключения, таких как обратная полярность или разомкнутая нейтраль. Проверка уровня напряжения с помощью тестера напряжения позволяет быстро убедиться, что розетка правильно подключена к 120 или 220 В переменного тока. Проверка непрерывности на коммутаторе подтверждает, что он работает правильно. На рынке доступно множество тестеров для быстрой и точной проверки этих устройств.

Проверка электрических цепей под нагрузкой для проверки целостности ответвленной цепи. Испытание на падение напряжения может выявить соединения с высоким сопротивлением, которые могут привести к возгоранию, пробою изоляции и низкой эффективности электрической системы, что может способствовать нестабильной работе оборудования.

Проверка целостности системы заземления, которая включает в себя не только заземляющие проводники оборудования, но и систему заземляющих стержней или заземляющих электродов. Путь с низким импедансом в обеих этих системах необходим для защиты от поражения электрическим током. Эффективный путь тока замыкания на землю гарантирует, что устройства максимального тока будут работать в условиях замыкания на землю.См. 250.4(А)(5).

Подводя итоги, можно сказать, что тестирование ответвленных цепей является важной частью электромонтажа любой цепи. Он проверяет правильность подключения устройств и позволяет защитить себя от скрытых дефектов в электрической системе.

Основы заземления электрических систем

Заземление, или заземление, является фундаментальной темой для правильной работы электрических систем и устройств. Однако мало кто понимает этот вопрос или причину, по которой он используется.

Заземление — это огромная тема, полная стандартов, практических правил, заблуждений, сюрпризов и немного магии. Правила заземления довольно сложны и порой кажутся неясными.

В этой вводной статье обсуждаются основные принципы заземления, дается обзор основных приложений заземления и закладывается основа для изучения этих приложений от начала до конца.

 

Что такое заземление?

При анализе электроустановок вы часто будете встречать термины «земля», «заземление» и «заземление».Существует несколько формальных определений этих терминов в различных стандартах и ​​кодексах. Однако, как следует из названия, заземление представляет собой соединение электрической системы, электрических устройств и металлических корпусов с землей. Его также называют заземлением, т. е. соединением с землей.

Несмотря на то, что незаземленные электрические системы существуют — либо потому, что они освобождены от заземления по кодам, либо по эксплуатационным причинам — большинство массивов так или иначе заземлены.

 

Является ли земля проводником электричества?

Хотя и не самый лучший, да, земля — это электрический проводник.Он используется для передачи токов неисправности, сигналов и радиоволн.

Распространение земных волн особенно важно в низко- и среднечастотной части радиоспектра. Существуют подземные низкочастотные радиоантенны, разработанные в начале 20 века. Это электрическое свойство становится видимым, когда молния распространяется туда-сюда по земле.

 

Заземление. Изображение предоставлено Pixabay.

 

Также важно знать, что иногда предполагается, что земля как проводник имеет нулевой потенциал и используется в качестве эталона во многих измерениях напряжения.

Заземление энергосистемы очень важно, так как большинство неисправностей связано с заземлением. Затем он играет основную роль в защите своих компонентов, а также в безопасности оператора. Существует множество методов заземления, используемых для привязки электрической системы к земле. Далее рассмотрим каждый тип.

 

Заземление системы

Заземление системы относится к пределу определенных значений напряжения относительно земли в каждой части электрической системы.Он соединяет токоведущую точку электрической системы с землей, то есть нейтралью трансформаторов и вращающегося оборудования, а также линий.

 

Заземление нейтрали

Искусство и наука нейтрального заземления имеют первостепенное значение в этом анализе. Появился выбор методов заземления нейтрали в трансформаторах и вращающемся оборудовании для контроля частоты отказов и переходных помех, улучшая непрерывность обслуживания. Основные типы заземления нейтрали:

  • Незаземленный: Заземление не сделано специально, но система заземлена из-за ее естественной емкости относительно земли
  • Сквозное полное сопротивление
    • Сопротивление — высокое сопротивление, низкое сопротивление
    • Реактанс — высокореактивный, резонансный (в том числе высокореактивный), низкореактивный
  • Твердый (действующий)

Большинство нейтральных заземлений являются надежными. В этом методе нейтраль поддерживается с потенциалом земли, что дает следующие преимущества:

  • Ограничивает напряжение, подаваемое на изоляцию оборудования. Напомним, что материалы, используемые в изоляции, должны выдерживать приложенное напряжение;
  • Ограничивает системное напряжение заземлением или корпусами оборудования в нормальных условиях и при неисправностях, повышая безопасность персонала;
  • Сводит к минимуму потенциальные переходные перенапряжения;
  • Обеспечивает источник реле тока замыкания на землю, что позволяет быстро устранять неисправности.

 

Другие методы заземления

Другие методы заземления иногда используются в системах 600 В и ниже.

  • Линия заземления
    • Зигзагообразный заземляющий трансформатор
    • Угол дельты
  • Заземление средней фазы

 

Оборудование и защитное заземление

Люди должны быть защищены, потому что небольшое количество тока, циркулирующего через тело, может привести к серьезным повреждениям или смерти.

Заземление оборудования соединяет все нетоковедущие металлические части системы электропроводки или аппаратуры с землей. Примеры включают в себя шкаф сервисного оборудования, рамы трансформаторов и двигателей, металлические кабелепроводы и коробки, металлический экран экранированных кабелей, опоры, башни и многое другое.

Заземление оборудования ограничивает напряжение между нетоковедущими частями и между этими частями и землей до безопасного значения, повышая защиту. Это также позволяет быстро устранять неисправности.

Кроме того, для защиты находящихся поблизости людей и животных электростанции и подстанции строятся на заземляющих матах. Эта практика сводит к минимуму возможность поражения электрическим током.

 

Заземление оборудования. Изображение предоставлено Pixabay.

 

Оборудование для склеивания, соответствующее стандартам безопасности

Соединение заключается во взаимном соединении всех нетоконесущих металлических частей установки для обеспечения электрической непрерывности и проводимости. Таким образом, металлические части находятся под общим и минимальным потенциалом над землей. Коды требуют соединения в заземленных и незаземленных массивах.

Это соединение ведет себя как путь с низким импедансом, который безопасно проводит ток замыкания на землю и способствует быстрой работе устройств защиты от перегрузки по току в заземленной системе, а также работе детекторов замыкания на землю в заземленных и незаземленных системах с высоким импедансом.

Нормы

также касаются склеивания металлических частей здания (неэлектрических), которые могут случайно оказаться под напряжением.

 

Защита от статического электричества с помощью статического заземления

Целью контроля статических зарядов является защита людей и имущества.

Трение между двумя поверхностями изоляционных материалов может вызвать перенос электронов с одной поверхности на другую, создавая разность потенциалов в тысячи вольт. Эта разность потенциалов может вызвать статические искры, которые являются источником пожаров и взрывов.

Электронные компоненты и оборудование не способны выдерживать мгновенную мощность, создаваемую статическим электричеством.Существует несколько методов защиты от опасности статического электричества, два из них – заземление и соединение.

Статическое заземление обеспечивает заземление с низким сопротивлением, уменьшая образование статического электричества. Эта практика предотвращает искрообразование между корпусами.

Опасные места особенно важны для заземления, поскольку они могут содержать горючие или воспламеняющиеся материалы, а искры, вызванные статическим электричеством, могут воспламенить атмосферу.

Электростатическая индукция также может быть причиной переходных процессов, которые вызывают непреднамеренные события в соседних цепях, приводя к ложным срабатываниям реле, отключению автоматических выключателей или ложным сигналам в цепях управления, и это лишь некоторые из них.

 

Заземление молниезащиты

Молниезащита играет ключевую роль в проектировании и эксплуатации электроэнергетических систем. В районах с частыми грозами молния является наиболее частой причиной отключений и повреждений.

Система молниезащиты перехватывает или отводит молнии и обеспечивает определенный путь для безопасного отведения импульсов на землю с помощью соответствующих токоотводов к заземляющим электродам. Таким образом, это помогает предотвратить катастрофические события, такие как пожары, травмы и смерть.

 

Молниезащита играет ключевую роль при проектировании и эксплуатации электроэнергетических систем. Изображение предоставлено Pixabay.
 

В дополнение к системам электроснабжения, для высоких конструкций, таких как дымовые трубы, резервуары, башни и здания, могут потребоваться системы молниезащиты, хотя они нужны не для всех объектов или сооружений на данном участке. Опять же, опасные места важны, потому что молния вызывает искры и высок риск пожаров и взрывов.

Имейте в виду, что невозможно на 100% защитить конструкцию от прямых ударов, кроме как полностью загерметизировав ее металлом.

Что касается систем передачи, хорошо продуманная система заземляющего провода может существенно снизить частоту отключений, поскольку она будет экранировать фазные проводники, подвергаясь прямому воздействию ударов молнии.

 

Защита от перенапряжения, вызванного молнией 

Переходные перенапряжения являются ежедневными явлениями в электроэнергетических системах.Переключение является их основным инициатором, но с коммутационными перенапряжениями справиться относительно легко. Однако грозовые перенапряжения являются наиболее серьезными и трудноуправляемыми. Они могут увеличить напряжение системы во много раз по сравнению с номинальным напряжением. Если оборудование в энергосистеме не защищено от грозовых перенапряжений, произойдет значительный ущерб.

Опускание грозозащитных тросов, помимо защиты от прямых ударов молнии, снижает воздействие наведенных перенапряжений.

Аналогичным образом, разрядники для защиты от перенапряжения подключаются параллельно элементам электрооборудования для отвода переходных процессов на землю.

 

Методы заземления для защиты электронного оборудования

Компьютеры, системы связи, контрольно-измерительные приборы и контрольное оборудование требуют надлежащего заземления для правильной работы. Чаще всего защитное заземление оборудования для электронного оборудования такое же, как и для любого другого типа оборудования.

 

Диспетчерская. Изображение предоставлено Unsplash.
 

Иногда к электронному оборудованию применяются специальные методы заземления, отличные от обычных методов безопасного заземления, но необходимо соблюдать осторожность, чтобы эти методы не приводили к небезопасным действиям.

Некоторые электрические распределительные системы для электронного оборудования были установлены ошибочно с целью минимизировать количество электрических помех, наблюдаемых в системе заземления. Но эти установки не соответствуют правилам Национального электротехнического кодекса (NEC), что ставит под угрозу безопасность персонала.

Защита цепей данных от помех или повреждений не всегда требует заземления, хотя хорошее заземление облегчает эту защиту.

 

Обзор методов и способов заземления 

Одним из наиболее важных, но наименее понятных факторов при проектировании электрических систем является заземление.

Заземление состоит из низкоомного соединения с землей. Земля — плохой проводник, но достаточно хороший для этой цели.

Заземление играет ключевую роль в правильной работе электрических систем, силовых или электронных, а также в защите людей.

  • Заземление системы помогает обнаруживать и устранять замыкания на землю.
  • Заземление оборудования обеспечивает обратный путь для тока замыкания на землю.
  • Соединение обеспечивает электрическую непрерывность и проводимость.
  • Статическое заземление предотвращает накопление статического электричества, снижая вероятность возгорания или взрыва при работе с опасными материалами.
  • Заземление молниезащиты помогает защитить конструкции и оборудование от прямых ударов.
  • Воздушные заземляющие провода и разрядники защиты от перенапряжений, соединенные с землей, могут ограничивать опасные перенапряжения в системе до безопасных значений.

По сути, заземление электронной системы такое же, как заземление любой электрической системы.Однако необходимо соблюдать осторожность, чтобы специальные методы заземления не создавали опасные условия.

Заземление: понимание основ построения фундамента электрической системы сооружения | NFPA

Заземление — это термин, с которым хорошо знакомы и часто используют электрики, инженеры-электрики или руководители объектов, но что он означает? Первоначальная мысль заключается в том, что это просто подключение заземляющего проводника к земле. Проще говоря, это правильно, но это нечто большее.Во-первых, мы должны понять, что такое заземление, чтобы можно было установить правильную систему заземления.

Заземление или заземление, как определено в редакции NFPA 70® 2020 года, Национальный электротехнический кодекс ® (NEC®), ст. 100, соединяется с землей или с проводящим телом, которое расширяет соединение с землей. Итак, я уверен, что многие из вас думают, просто воткните провод в землю и назовите это хорошим, верно? Не совсем. Сначала должен быть создан эффективный путь тока замыкания на землю, чтобы обеспечить безопасную электрическую систему.В основном, это создание низкоимпедансного электропроводящего тракта, облегчающего работу устройства защиты от перегрузки по току. Этот путь должен быть способен безопасно проводить максимальный ток замыкания на землю, который может быть наложен на него из любой точки системы электропроводки, где может произойти замыкание на землю. Земля сама по себе не считается эффективным путем тока замыкания на землю, поэтому недостаточно воткнуть провод в землю.

Заземление является основой электрической системы здания или сооружения. Согласно 250.20 (B) NEC 2020, системы переменного тока (AC) от 50 до 1000 вольт должны быть заземлены, что означает заземление. Это достигается за счет правильно установленной системы заземляющих электродов. Наличие надежной системы заземляющих электродов стабилизирует напряжение и помогает устранять замыкания на землю. В разделе 250.50 NEC 2020 года дается описание системы заземляющих электродов, а в разделе 250.52 перечислены утвержденные заземляющие электроды. Несколько наиболее эффективных заземлителей для зданий и сооружений:

  • Металлическая подземная водопроводная труба
  • Металлические заглубленные опорные конструкции
  • Электрод в бетонном корпусе (также известный как «заземление нижнего колонтитула» или «заземление Ufer»).
  • Кольцо заземления

Система заземляющих электродов представляет собой соединение с землей посредством требуемых заземляющих электродов. Затем заземляющие электроды снова подключаются к электросети здания через проводник заземляющего электрода (GEC). GEC при обслуживании здания или сооружения подключается к нулевой шине внутри электротехнического оборудования рядом с заземленным (нейтральным) проводником. Нейтральная шина соединяется (подключается) к корпусу сервисного оборудования через главную соединительную перемычку, которая, в свою очередь, создает эффективный путь тока замыкания на землю для электрической системы.

Но как только будет установлен эффективный путь тока замыкания на землю на землю, что тогда? Как будет производиться заземление электрооборудования, находящегося в зданиях и сооружениях? Это через заземляющий проводник оборудования ответвленной цепи (EGC). EGC бывают разных размеров, типов и материалов, как указано в NEC 2020, раздел 250.118. Некоторые из них:

  • Медные, алюминиевые или покрытые медью алюминиевые проводники
  • Жесткий металлический рукав (RMC)
  • Промежуточный металлический кабелепровод (IMC)
  • Электрические металлические трубки (EMT)

Часто EGC представляют собой систему каналов, RMC, IMC или EMT. Эти типы EGC соединяются друг с другом и с корпусом оборудования с помощью ряда перечисленных установочных винтов или компрессионных муфт и соединителей. В большинстве соединителей используются стопорные гайки или соединительные втулки для соединения с электрическим оборудованием или корпусами. Там, где используются соединительные втулки, требуется дополнительный проводник, называемый перемычкой для соединения оборудования, который требуется для завершения соединения с корпусом, нейтральной шиной или шиной EGC. Это помогает завершить эффективный путь тока замыкания на землю.Использование проходного изолятора с соединительными перемычками оборудования может быть более подвержено человеческим ошибкам или механическим повреждениям, поэтому путь эффективного тока замыкания на землю может быть не таким надежным. EGC, которые представляют собой электрические проводники, такие как медные, алюминиевые или покрытые медью алюминиевые проводники, могут быть более эффективными благодаря прямому подключению к электрическому оборудованию, корпусу, нулевой шине или шине EGC. Вероятность отказа этого типа EGC меньше из-за меньшего количества точек соединения.

Как правило, при установке EGC утвержденный EGC должен располагаться в пределах того же кабельного канала, траншеи, кабеля или шнура от электрической сети или вспомогательной панели, что и проводники питающей или ответвленной цепи, которые обеспечивают питание электрооборудования.С точки зрения электробезопасности и с учетом стандарта NFPA 70E® по электробезопасности на рабочем месте ® , раздел 120.5(8), там, где существует вероятность наведенного напряжения, все проводники и части цепей должны быть заземлены перед касаясь их. Это один из возможных шагов для создания электробезопасных условий труда (ESWC), поэтому слабый или нефункционирующий EGC затруднит или сделает невозможным создание ESWC при возникновении необходимости замены или обслуживания электрооборудования.

Чтобы узнать больше о правильном склеивании, более подробно изучите ст. 250 НЭК 2020 года. Наш новейший информационный бюллетень по заземлению и соединению также будет полезным ресурсом. Загрузите его здесь.

Неспособность установить эффективный путь тока замыкания на землю через надлежащее заземление может помешать правильной работе устройств защиты от перегрузки по току и, следовательно, неэффективному устранению замыкания на землю, что может привести к поражению электрическим током, поражению электрическим током или вспышке дуги. Создавая эффективную цепь тока замыкания на землю, вы не только правильно выполняете работу, но и защищаете себя и других.

NFPA 70 Национальный электротехнический кодекс® (NEC®) теперь доступен в  NFPA LiNK™ , платформе предоставления информации ассоциации с кодами и стандартами NFPA, дополнительным контентом и наглядными пособиями по строительной, электрической и жизнеобеспечению. профессионалов и практиков. Узнайте больше по телефону nfpa.org/LiNK .

Предотвращение поражения электрическим током с помощью надлежащих методов заземления — Охрана труда и техника безопасности

Предотвращение поражения электрическим током с помощью надлежащих методов заземления

Восемьдесят процентов всех проблем с качеством электроэнергии связаны с системой распределения электроэнергии и заземления.

  • Чад Рейнольдс
  • 01 ноября 2003 г.

По оценкам AN , каждую неделю в результате поражения электрическим током погибает 58 человек. В электрической системе система заземления является основной защитой от опасности поражения электрическим током. Он обеспечивает путь с низким сопротивлением к земле для защиты от электрических неисправностей. Использование надлежащих методов заземления, проверка и поддержание хорошего электрического заземления, а также установка защитных устройств — это наилучшие способы защиты людей и оборудования от поражения электрическим током.

Поддержание качественного заземления начинается с правильного подключения цепи. Национальный электротехнический кодекс® (NEC) требует, чтобы удаление любого устройства не прерывало путь заземления. Производители розеток в ответ поставляют розетки только с одним заземляющим соединением. Это запрещает электрикам подключать устройство последовательно с цепью заземления.



=»центр»>

Обычный метод обеспечения целостности заземления — использование косичного соединения.Чтобы выполнить соединение косичкой, возьмите оба провода заземления и соедините их с 6-дюймовым проводом того же цвета, который был зачищен с обоих концов. Крепко держите все три и соедините их проволочным соединителем. Обязательно используйте разъем, размер которого соответствует размеру и количеству проводов.

Доступны специальные разъемы, облегчающие эту работу. В одном из них оголенный медный провод вставляется через отверстие в верхней части разъема. Затем все провода соединяются вместе, скручивая разъем до упора.Готовые косички становятся все более популярными из-за экономии времени. Например, некоторые соединители теперь сочетают в себе накручиваемый проводной соединитель с предварительно обжатым пигтейлом. Сверхгибкий 6-дюймовый провод обеспечивает простое размещение в распределительной коробке, а заземляющие пигтейлы поставляются с предварительно обжатым вилочным соединением для быстрой и простой установки устройства.


Эта статья впервые появилась в ноябрьском номере журнала Occupational Health & Safety за 2003 год.

Важность электрического заземления

Заземление ваших электрических систем имеет решающее значение для защиты как людей, находящихся в здании, так и оборудования от опасности высокого напряжения. Когда проводящая поверхность, такая как металл, не заземлена и находится под напряжением, она может иметь достаточное напряжение, чтобы нанести смертельный удар током.

В Национальном электротехническом кодексе заземление определяется как «проводящее соединение, преднамеренное или случайное, между электрической цепью или оборудованием и землей или каким-либо проводящим телом, которое служит вместо земли.NEC также заявляет, что «земля не должна использоваться в качестве единственного заземляющего проводника оборудования».

Зачем нужно электрическое заземление?

Представьте, что возникла проблема с электричеством, например удар молнии или скачок напряжения, при отсутствии заземления. Затем металлические компоненты действуют как проводящая поверхность, получая электрическое напряжение. Когда человек случайно прикасается к этим компонентам, его тело обеспечивает путь тока к земле, поражая его в процессе.

Надлежащая система заземления обеспечивает:

  • Цепи имеют эффективный обратный путь от оборудования к источнику питания
  • Низкое сопротивление обеспечивает срабатывание или короткое замыкание выключателя в случае электрической неисправности
  • Металлические компоненты электрически соединены, чтобы между ними не было напряжения
  • Установлена ​​и поддерживается эталонная точка нулевого напряжения

Преимущества надлежащего заземления
Хотя заземлению уделяется мало внимания, сегодня оно является одним из наиболее важных аспектов безопасности зданий и технического обслуживания оборудования.Исследовательский институт электроэнергетики (EPRI) заявляет, что «более 80% всех отказов электронных систем, связанных с аномалиями питания, на самом деле являются результатом ошибок электропроводки или заземления или вызваны другими нагрузками на объекте заказчика».

К преимуществам правильного заземления относятся:

  • Устраняет опасность поражения электрическим током
  • Защищает оборудование от напряжения
  • Предотвращает возгорание электричества
  • Снижает затраты на ремонт оборудования и время простоя
  • Снижает уровень электрических помех (колебаний электрического сигнала)

Доверяйте заземление вашего объекта только сертифицированному электрику.Если у вас есть вопросы о заземлении, узнайте, предлагается ли эта услуга в вашем регионе. Наши специалисты могут предоставить вам подробный отчет о сертификации объекта, чтобы помочь вам узнать о любых потенциальных проблемах до того, как произойдет сбой в электросети.

ConServ Building Services, LLC предоставляет отличные коммерческие услуги по ОВКВ, холодильному оборудованию, сантехнике и общестроительные услуги предприятиям на юго-востоке США. Чтобы узнать больше о ConServ , посетите сайт www. conservonline.com.

5 самых распространенных ошибок при электрическом заземлении, которые вы можете совершить

Ваш объект, технологии и другие ключевые активы находятся под угрозой удара молнии. В то время как эффективное устройство молниеприемника и наземная система молниезащиты имеют решающее значение для эффективной защиты, правильное заземление может уберечь людей и продукты от опасности.

Предотвратимые ошибки в системе электрического заземления могут сделать ее уязвимой для замыканий на землю, боковых вспышек и электронных помех, что может привести к пожару, повреждению конструкций и травмам.  

Ниже мы приводим 5 распространенных ошибок, допускаемых при проектировании и установке системы заземления.

1. Непонимание рекомендаций по сопротивлению и импедансу

Основной целью системы заземления является обеспечение пути к земле с низким импедансом.

В этом процессе участвует сама земля — или почва. Удельное сопротивление грунта является важным фактором при проектировании, который определяет отправную точку при проектировании любой системы заземления. Он значительно различается для разных типов почвы, уровней влажности и температуры — каждая характеристика приводит к вариациям импеданса грунта.

Заземление с высоким сопротивлением создает небезопасные пути для тока повреждения, увеличивая риск отказа оборудования и травм, вызванных ступенчатым потенциалом и потенциалом прикосновения. Ток всегда будет идти по пути наименьшего сопротивления; поэтому, если низкоимпедансное заземление отсутствует, альтернативный путь к земле может включать чувствительное оборудование или тело человека.

В таблице ниже приведены некоторые значения удельного сопротивления обычных почв, встречающихся по всему миру:

Безопасность не может быть поставлена ​​под угрозу из-за неэффективной системы заземления.Понимание рекомендаций по импедансу имеет решающее значение для проектирования и установки эффективной системы.

Ознакомьтесь с нормами и стандартами заземления, принципами и т. д. в nVent ERICO Grounding and Bonding и nVent ERICO Cadweld Solutions Guide .

2. Отсутствие измерения системы заземления после установки

После того, как системы заземления будут полностью спроектированы, определены и реализованы, важно убедиться, что после установки не были обнаружены отклонения, поскольку могут возникнуть отклонения, которые изначально не предполагались.Например, могут возникнуть отклонения, если заземляющий стержень ударяется о большой камень под землей и не достигает желаемой глубины. Эти отклонения могут привести к гораздо более высокому сопротивлению грунта, чем первоначально предполагалось.

Лучший способ гарантировать, что система заземления имеет достаточное сопротивление, — измерить это сопротивление с помощью трехточечного метода до подключения системы к сети.

В соответствии с требованиями Национального электротехнического кодекса (NEC) для большинства применений требуется дополнительный заземляющий стержень, если сопротивление первого ведомого стержня превышает 25 Ом. Несмотря на то, что NEC не требует дополнительных измерений или процедур после второго заземляющего стержня, если сопротивление все еще очень велико, это может вызвать проблемы.

3. Отсутствие повторного подключения заземляющих путей после перемещения, замены или удаления оборудования для ремонта

Все соединения пути заземления, включая установочные винты, контргайки и резьбу, должны быть полностью затянуты и проверены на непрерывность, прежде чем снова ввести систему в эксплуатацию. Проверьте на наличие грязи, ржавчины и коррозии, поскольку такие примеси могут повредить металлическую дорожку качения.

Без надлежащей защиты линии цепь с низким импедансом будет нарушена, что повысит риск отказов. Убедитесь, что весь путь полностью переподключен после завершения ремонта.

4. Неправильное использование заземляющего провода

При установке заземляющего провода или осмотре системы заземления важно обращать внимание на изгибы и длину проводников. В то время как большинство электриков могут оставлять лишние витки провода внутри панелей для будущего обслуживания, заземляющий провод не должен подвергаться чрезмерной длине.Заземляющий провод, который скручен или скручен вместе, создает пути с высоким импедансом за счет взаимной индуктивности, что приводит к более высоким напряжениям, наблюдаемым на оборудовании во время переходных процессов. Индуктивность, генерируемая этими катушками, не может быть измерена с помощью измерителя постоянного тока, поскольку они основаны на сопротивлении переменного тока.

Не сворачивайте провод в спираль, потому что главное правило заземления — обеспечить прямой и простой путь тока к земле. Обязательно используйте постепенные изгибы, короткие длины проводов и надежные соединения при установке заземляющего провода.

5. Выбор неправильного провода заземления

Низкий импеданс по отношению к земле является основой системы. При выборе провода в качестве токоотвода выбирайте более толстый провод. Более толстый провод по своей природе имеет более низкое сопротивление, что упрощает путь тока к земле. Сечение заземляющего провода должно напрямую зависеть от номинальных токов короткого замыкания системы и используемых устройств защиты от перегрузки по току. Хотя NEC не дает максимального импеданса цепи замыкания на землю, тем не менее, он указывает значение 250.4(A)(5), что оно должно быть достаточно низким, чтобы облегчить работу устройств защиты цепи.

Все производители автоматических выключателей или плавких предохранителей публикуют кривые время-ток для своей продукции, что позволяет разработчикам правильно выбрать размер заземляющего провода для получения достаточного количества необходимого тока. Некоторые технические проекты могут включать в себя концепцию тока повреждения, который не менее чем в пять раз превышает номинальный ток устройства перегрузки по току. Например, если устройство максимального тока рассчитано на 400 А, в цепи должен быть ток не менее 2000 А, чтобы оно разомкнуло неисправную цепь в течение разумного времени.

Хотите узнать больше о правильном заземлении, от токоотводов до заземляющих стержней?

Руководство nVent ERICO Grounding and Bonding и nVent ERICO Cadweld Solutions Guide содержит исчерпывающую информацию о принципах надлежащей системы заземления, важности такой системы и продуктах высочайшего качества, доступных для создания надежной системы заземления.

Изображение предоставлено: Pexels

Как правильно заземлить автомобильную электрическую систему

Надлежащее заземление электрической системы – один из наиболее неправильно понимаемых аспектов автомобильной электрической системы.Тем не менее, правильно заземленная электрическая система жизненно важна для работы вашего автомобиля. Без хорошего заземления ваша система зажигания будет работать хуже, у вас будут случайные проблемы с зарядкой, и вы легко можете оказаться в затруднительном положении.

Базовая система заземления выглядит следующим образом:

  1. Всегда используйте толстый кабель заземления и подключайте один конец к отрицательной клемме аккумуляторной батареи, а другой конец к стартеру или блоку двигателя как можно ближе к стартеру. Это обеспечит правильный путь заземления к стартеру.
  2. Заземлите блок двигателя на раме с помощью толстого заземляющего провода или кабеля, убедившись, что оба соединения чистые, плотно затянуты и металл к металлу.
  3. Затем заземлите блок двигателя на кузов автомобиля с помощью толстого заземляющего провода или кабеля, убедившись, что оба соединения чистые, плотно затянуты и металл к металлу.
  4. Если у вас кузов из стекловолокна, вам потребуется прикрепить к блоку цилиндров несколько толстых проводов заземления. Проведите один сзади, два в районе приборной панели (если у вас много аксессуаров) и один спереди.

Каждое отдельное заземление может быть подключено к центральному местоположению, и все компоненты в этой области могут быть заземлены на него.

ПРИМЕЧАНИЕ. Убедитесь, что провод или кабель для каждого заземления имеет достаточную длину, чтобы при крутящем моменте двигателя (движении под нагрузкой) заземление не разрывалось.

С точки зрения фактической проводки, вы должны использовать провод калибра не менее 14 для заземления кузова (дополнительную информацию см.

Оставить комментарий