Требования к контактному соединению заземляющего проводника и заземлителя

Как можно соединять стальные шины заземления между собой?

Валерий ПУЭ п.1.7.139. Соединения и присоединения заземляющих, защитных проводников и проводников системы уравнивания и выравнивания потенциалов должны быть надежными и обеспечивать непрерывность электрической цепи. Соединения стальных проводников рекомендуется выполнять посредством сварки. Допускается в помещениях и в наружных установках без агрессивных сред соединять заземляющие и нулевые защитные проводники другими способами, обеспечивающими требования ГОСТ 10434 “Соединения контактные электрические. Общие технические требования” ко 2-му классу соединений. Возможно ли, согласно указанного ГОСТа, другими способами соединять стальные шины заземления внахлест, стягивая их стальными же квадратными пластинами, затянутыми по вершинам 4-я болтами?
Ответ: В вопросе нет четкости относительно назначения стальной шины заземления. В частности, не указано, является ли стальная шина заземляющим проводником, соединяющим ГЗШ с конструкцией заземляющего устройства, и в какой среде проложена она. В ПУЭ, п. 1.7.139 говорится о рекомендуемом способе соединения стальных проводников без дополнительных мер по коррозионной защите посредством сварки. Однако в ГОСТ Р 50571.5.54-2013, п. 542.2.1, определено, что материалы заземляющих электродов должны обеспечивать коррозионную и необходимую механическую прочность на весь срок службы.

На основании таблицы 54.1 в ГОСТ Р 50571.5.54-2013, для заземляющих электродов из наиболее распространенных материалов с точки зрения коррозионной и механической стойкости должны применяться нижеследующие материалы: — сталь горячего оцинкования, нержавеющая, в медной оболочке, с электрохимическим медным покрытием; — медь без покрытия, луженая, оцинкованная.

В ГОСТ Р 50571.5.54-2013, п. 542.3.2 определены способы соединения заземляющего проводника с заземлителем при помощи сварки, опрессовки, соединительных зажимов, а так же другими механическими соединителями. Однако следует отметить, что механическое соединение должно монтироваться в соответствии с инструкцией изготовителя, а установка соединительного зажима не должна приводить к повреждению электрода или заземляющего проводника.

В соответствии с И1.03-08 «Инструкция по устройству защитного заземления и уравнивания потенциалов в электроустановках», п. 2.2.13., соединения элементов заземляющих устройств рекомендуется выполнять с использованием специальных соединителей, а при использовании сварки должны быть выполнены мероприятия по восстановлению антикоррозионного покрытия.

Вывод: 1. Запрещено использовать стальные шины без коррозионной защите в качестве заземляющего проводника, соединяющего главную заземляющую шину (ГЗШ) с конструкцией заземляющего устройства. 2. Соединения и присоединения заземляющих шин, защитных проводников и проводников системы уравнивания при помощи специальных соединительных зажимов, при условии выполнения инструкции изготовителя, обеспечивают непрерывность электрической цепи и соответствуют требованиям по обеспечению второго класса соединения по ГОСТ 10434.

ГОСТ Р 50571.5.54-2013/МЭК 60364-5-54:2011 Электроустановки низковольтные. Часть 5-54. Заземляющие устройства, защитные проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов п. 542.2.1 Типы, материалы и размеры заземляющих электродов должны обеспечивать коррозионную и необходимую механическую прочность на весь срок службы.

Примечание 1 — С точки зрения коррозии, могут рассматривать следующие факторы: pH почвы, удельное сопротивление почвы, влажность почвы, блуждающие токи и токи утечки переменного и постоянного токов, химическое загрязнение и близость несовместимых материалов.

Минимальные размеры заземляющих электродов из наиболее распространенных материалов с точки зрения коррозионной и механической стойкости, проложенных в земле и замоноличенных в бетон приведены в таблице 54.1.

Примечание 2 — Минимальная толщина защитного покрытия должна быть больше для вертикальных заземляющих электродов, чем для горизонтальных заземляющих электродов, из-за большего механического воздействия при их заглублении.

Таблица 54.1 — Минимальные размеры проложенных в земле заземляющих электродов из наиболее распространенных материалов с точки зрения коррозионной и механической стойкости

п. 542.2.8 Если заземлитель состоит из частей, которые должны быть соединены вместе, соединение должно быть выполнено экзотермической сваркой, опрессовкой, зажимами или другим разрешенным механическим соединителем.

Примечание — Соединения, выполненные проводом покрытым железом, не допускаются для применения в целях защиты.

п. 542.3.2 Соединение заземляющего проводника с заземлителем должно быть надежным и с соответствующими электрическими характеристиками. Соединение может быть выполнено с помощью сварки, опрессовки, соединительного зажима или другим механическим соединителем. Механическое соединение должно монтировать в соответствии с инструкцией изготовителя. Установка соединительного зажима не должна приводить к повреждению электрода или заземляющего проводника. Паяные соединения или паяные детали, которые зависят исключительно от припоя, не следует применять самостоятельно, поскольку они не обеспечивают требуемую механическую прочность. Примечание — Если применяют вертикальные электроды, должна быть обеспечена возможность контроля соединения и замены вертикального стержня.

И1.03-08 «Инструкция по устройству защитного заземления и уравнивания потенциалов в электроустановках»

п. 2.2.11. Соединения заземляющих электродов, заземляющих и защитных проводников в соответствии с требованиями п. 1.7.139 ПУЭ должны выполняться по второму классу соединений по ГОСТ 10434 «Соединения контактные электрические. Общие технические требования» (см. приложение).

п. 2.2.12. При соединении элементов заземляющих устройств, выполненных из различных материалов, следует предусматривать меры по защите от электрохимической коррозии.

п. 2.2.13. Соединения элементов заземляющих устройств рекомендуется выполнять с использованием специальных соединителей, при использовании сварки должны быть выполнены мероприятия по восстановлению антикоррозионного покрытия.

Прочая и полезная информация

Источник

Заземление

Под «заземлением» понимается электрическое соединение оборудования, приборов к заземляющему устройству, которое в свою очередь связано с грунтом (землей). Целью заземления является выравнивание потенциала оборудования, цепей и потенциала земли. Заземление обязательно к применению на всех энергообъектах для обеспечения безопасности работников и оборудования от действия токов короткого замыкания. При возникновении пробоя ток КЗ по цепи заземляющего устройства стекает на землю. Время прохождения тока ограничивается действием релейной защиты и автоматики. При этом обеспечивается сохранность оборудования, а также безопасность работников в части поражения электрическим током.

Для защиты электронной аппаратуры от электростатических потенциалов и ограничения величины напряжения корпуса оборудования в целях безопасности обслуживающего персонала, сопротивление идеальной цепи заземления должно стремиться к нулевому значению. Однако на практике добиться этого нереально. Учитывая данное обстоятельство в современных стандартах безопасности заданы достаточно низкие допустимые значения сопротивления цепей заземления.

Сопротивление заземляющего устройства

Полное сопротивление заземляющего устройства слагается из:

• Сопротивления металла электрода и сопротивление в месте контакта заземляющего проводника и заземляющего электрода.
• Сопротивления в области контакта электрода и грунта.
• Сопротивления земли по отношению к протекающим токам.

На Рис. 1 приведена схема размещения заземляющего электрода (штыря) в грунте.

Рис 1. Заземляющий штырь

Как правило, штырь для обустройства заземления изготавливают из металла, проводящего электрический ток (сталь или медь) и маркируют соответствующей клеммой. Поэтому для практических расчётов можно пренебречь величиной сопротивления заземляющего штыря и места контакта с проводником. По результатам проведённых исследований было установлено, что при соблюдении технологии монтажа заземляющего устройства (плотный контакт электрода с землей и отсутствие на поверхности электрода посторонних примесей в виде краски, масла и пр.) в виду небольшого значения можно не учитывать сопротивление в месте контакта заземляющего электрода с землёй.

Сопротивление поверхности грунта – это единственная составляющая полного сопротивления заземляющего устройства, рассчитывающаяся при конструировании и установке заземляющих устройств. На практике считают, что электрод для заземления находится среди одинаковых слоев грунта, располагающих в виде концентрических поверхностей. У самого ближнего слоя — наименьший радиус и поэтому минимальная площадь поверхности и наибольшее сопротивление.

При удалении от заземляющего электрода у каждого последующего слоя увеличивается поверхность и уменьшается сопротивление. На некотором расстоянии от электрода сопротивление слоев грунта становится настолько малым, что его значение не берется для расчётов. Область грунта, за пределами которой сопротивление представляет собой незначительную величину, называется областью эффективного сопротивления. Размер данной области находится в непосредственной зависимости от глубины погружения в грунт заземляющего электрода.

Теоретическое значения сопротивления грунта вычисляется по общей формуле:

где ρ – величина удельного сопротивления грунта, Ом*см. L – толщина слоя грунта, см. A – площадь концентрической поверхности грунта, см2.

Данная формула наглядно объясняет, почему происходит уменьшение сопротивления каждого слоя грунта при удалении от заземляющего электрода. При расчете сопротивления грунта его удельное сопротивление принимают за постоянную величину, однако на практике величина удельного сопротивления меняется в определенных пределах и зависит от конкретных условий. Формулы для нахождения сопротивления заземления при большом числе заземляющих электродов имеют сложной вид и позволяют найти только приблизительное значение.

Чаще всего сопротивление заземления штыря определяют по классической формуле:

где ρ – среднее значение удельного сопротивления грунта, Ом*см. R – сопротивление заземления электрода, Ом. L – глубина расположения заземляющего электрода, см. r – радиус заземляющего электрода, см.

Влияние размеров заземляющего электрода и глубины его заземления на значение сопротивления заземления

Поперечные размеры заземляющего электрода в незначительной степени влияют на сопротивление заземления. При увеличении диаметра штыря заземления отмечается небольшое снижение сопротивления заземления. Например, если диаметр электрода увеличить в 2 раза (Рис. 2), то сопротивление заземления уменьшится меньше, чем на десять процентов.

Рис. 2. Зависимость сопротивления заземляющего штыря от диаметра его сечения, измеренного в дюймах

При увеличении глубины размещения заземляющего электрода сопротивление заземления снижается. Теоретически доказано, что увеличение глубины в два раза позволяет уменьшить сопротивление на целых 40%. В соответствии со стандартом NEC (1987, 250-83-3) для обеспечения надёжного контакта с землёй следует погружать штырь на глубину не менее 2,4 метра (Рис. 3). Во многих случаях штырь, заземленный на три метра, полностью удовлетворяет актуальным требованиям стандартов NEC.

Согласно стандартов NEC (1987, 250-83-2) минимально допустимый диаметр стального заземляющего электрода составляет 5/8 » (1,58 см), стального электрода с медным покрытием или электрода из меди – 1/2 » (1,27 см).

На практике используют следующие поперечные размеры заземляющего штыря при его общей длине равной 3 метрам:

• Обычный грунт – 1/2 » (1,27 см).
• Сырой грунт – 5/8 » (1,58 см).
• Твёрдый грунт – 3/4 » (1,90 см).
• При длине штыря более 3 метров – 3/4 » (1,91 см).

Рис. 3. Зависимость сопротивления заземляющего устройства от глубины заземления (по вертикали – величина сопротивления электрода (Ом), по горизонтали – глубина заземления в футах)

Влияние удельного сопротивления грунта на величину сопротивления заземления электрода

Приведенная выше формула показывает, что величина сопротивления заземления зависит от глубины нахождения и площади поверхности заземляющего электрода, а также от значения удельного сопротивления грунта. Последняя величина является основным фактором, определяющим сопротивление заземления и глубину заземления электрода, необходимых для обеспечения минимального сопротивления. Удельное сопротивление грунта зависит от времени года и точки земного шара. Наличие в почве электролитов в виде водных растворов солей и электропроводящих минеральных веществ в большой степени влияет на сопротивление грунта. У сухой почвы, не содержащей растворимых солей, сопротивление будет достаточно высоким (Рис. 4).

Рис. 4. Зависимость удельного сопротивления грунта (минимальное, максимальное и среднее) от вида почвы

Факторы, оказывающие влияние на удельное сопротивление грунта

При крайне низком содержании влаги (близком к нулю) песчаный суглинок и обычная земля имеют удельное сопротивление свыше 109 Ом*см, что позволяет относить такие почвы к классу изоляторов. Увеличение влажности почвы до 20 … 30% способствует резкому снижению удельного сопротивление (Рис. 5).

Рис. 5. Зависимость удельного сопротивления грунта от содержания влаги

Удельное сопротивление грунта зависит не только от содержания влаги, но и от его температуры. На Рис. 6 показано изменение удельного сопротивления песчаного суглинка с влажностью 12,5% в температурном диапазоне +20 °С до –15°С. Удельное сопротивление почвы при понижении температуры до – 15 °С возрастает до 330 000 Ом*см.

Рис. 6. Зависимость удельного сопротивления грунта от его температуры

На Рис. 7 показаны изменения удельного сопротивления грунта, зависящие от времени года. На значительных глубинах от поверхности земли температура и влажность грунта достаточно стабильны и меньше зависят от времени года. Поэтому система заземления, в которой штырь находится на большей глубине, будет более эффективна в любое время года. Превосходные результаты достигаются при достижении заземляющего электрода до уровня грунтовых вод.

Рис. 7. Изменение сопротивления заземления в течение года.

В качестве заземляющего устройства взята водопроводная труба (¾»), расположенная в каменистом грунте. Кривая 1 (Curve 1) показывает изменение сопротивления грунта на глубине 0,9 метра, кривая 2 (Curve 2) – на глубине 3 метра.

В отдельных случаях отмечается экстремально высокое значение удельного сопротивления грунта, что требует создания сложных и дорогостоящих систем защитного заземления. В данном случае нужно устанавливать штырь заземления небольших размеров, а для снижения сопротивления заземления периодически добавлять в окружающий грунт растворимые соли. На Рис. 8 показано значительное снижение сопротивления почвы (песчаный суглинок) при увеличении концентрации содержащихся солей.

Рис. 8. Связь между сопротивлением грунта и содержанием соли (песчаный суглинок с влажностью 15% и температурой +17 оС)

На рис. 9 показана зависимость между удельным сопротивлением грунта, который насыщен раствором соли, и его температурой. При использовании заземляющего устройства в подобных грунтах, штырь заземления должен иметь защиту от влияния химической коррозии.

Рис. 9. Влияние температуры грунта, пропитанного солью, на его удельное сопротивление (песчаный суглинок – содержание соли 5%, воды 20%)

Зависимость величины сопротивления заземляющего устройства от глубины зазеления электрода

Для определения необходимой глубины расположения заземляющего электрода будет полезна номограмма заземления (Рис. 10). Например, для получения значения заземления в 20 Ом в грунте, имеющим удельное сопротивление 10 000 Ом*см, необходимо использовать металлический штырь диаметром 5/8 » заглубленный на 6 метров.

Практическое использование номограммы:

• Задать нужное сопротивление заземленного штыря по шкале R.
• Отметить на шкале Р точку фактического удельного сопротивления грунта.
• Провести до шкалы К прямую линию через заданные точки на шкале R и Р.
• В месте пересечения со шкалой K отметить точку.
• Выбрать требуемый размер заземляющего штыря по шкале DIA.
• Через точки на шкале K и на шкале DIA провести прямую линию до пересечения шкалы D.
• Пересечение данной прямой со шкалой D даст искомую величину заглубления штыря.

Рис. 10. Номограмма для выполнения расчёта заземляющего устройства

Измерение удельного сопротивления грунта при помощи прибора TERCA2

Имеется земельный участок большой площади. Задача – найти место с минимальным сопротивлением и оценить глубину нахождения слоя грунта с наименьшим удельным сопротивлением. Среди различных видов грунта, встречающихся на данном участке, минимальное сопротивление будет у влажного суглинка. После детального обследования участка зона поиска сужается до 20 м2. Исходя из требований к системе заземления, необходимо определить сопротивление грунта на глубине 3 м (300 см). Расстояние между крайними заземляющими штырями будет равняться глубине, для которой производится измерение среднего удельного сопротивления (в данном случае 300 см).

Для использования упрощённой формулы Веннера

заземляющий электрод должен находиться на глубине порядка 1/20 расстояния между электродами (15 см).

Установка электродов выполняется по специальной схеме, приведённой на Рис. 11. Пример подключения тестера заземления (Мод. 4500) показан на Рис. 12.

Рис. 11. Установка заземляющих электродов по сетке

Далее следует выполнить следующие действия:

1. Снять перемычку, с помощью которой замыкаются выводы Х и Х V (C1 и P1) измерительного прибора.
2. Подключить тестер к каждому из 4-х штырей (Рис. 11).

Пример. Тестер показал сопротивление R = 10 Ом. Расстояние между электродами А = 300 см. Удельное сопротивление определяется по формуле ρ = 2 π *R*A

Подставив исходные данные получим:

ρ = 2 π * 10 * 300 = 18 850 Ом•см.

Рис. 12. Схема подключения тестера

Измерение напряжения прикосновения

Важнейшей причиной для проведения измерения напряжения прикосновения является получение достоверной оценки о безопасности персонала подстанции и по защите оборудования от воздействия токов высокого напряжения. В отдельных случаях степень электробезопасности оценивается по другим критериям.

Заземляющие устройства в виде отдельного штыря или решетки электродов, требуют периодического осмотра и проверки измерения сопротивления, которое выполняется в следующих случаях:

• Устройство заземления имеет компактные размеры и его можно временно отключить.
• При угрозе возникновения электрохимической коррозии заземляющего электрода, вызванной низким удельным сопротивлением грунта и постоянными гальваническими процессами.
• При низкой вероятности пробоя на землю недалеко от проверяемого устройства заземления.

В качестве альтернативного способа определения безопасности технологического оборудования подстанции используется измерение напряжения прикосновения. Данный способ рекомендован в следующих случаях:

• При невозможности отключения заземляющего устройства для проведения измерений сопротивления заземления.
• В случае угрозы возникновения пробоев на землю вблизи от проверяемой системы заземления или поблизости от оборудования, подключенного к проверяемой системе заземления.
• Когда контур оборудования, находящийся в контакте с грунтом, сравним по своей площади с размером заземляющего устройства, подлежащего проверке.

Необходимо отметить, что измерение сопротивления заземления при помощи метода падения потенциала или замеры напряжения прикосновения не позволяют сделать достоверный вывод о способности проводника заземления выдерживать значительные токи при утечке тока с фазного на заземляющий проводник. Для этой цели необходим иной метод, при котором используется проверочный ток значительной величины. Измерение напряжения прикосновения выполняется при помощи четырёхточечного тестера заземления.

В процессе измерения напряжения прикосновения прибор создаёт в грунте небольшое напряжение, которое имитирует напряжение при неисправности электрической сети вблизи от проверяемой точки. Тестер показывает значение напряжения в вольтах на 1 А тока, протекающего в цепи заземления. Чтобы определить наибольшее напряжение прикосновения, которое может возникнуть в экстремальном случае, следует умножить полученное значение на максимально возможную силу тока.

Например, при проверке системы заземления с наибольшим возможным током неисправности в 3000 А, тестер выдал значение 0,200.

Следовательно, напряжение прикосновения составит

U = 3000 A * 0,200 = 600 В.

Измерение напряжения прикосновения во многом напоминает метод падения потенциала: в каждом случае необходимо устанавливать в землю вспомогательные электроды заземления. Однако расстояние между электродами будет отличаться (Рис. 22).

Рис. 13. Схема проводника заземления (общий случай для электросети промышленного назначения)

Рассмотрим характерный случай. Вблизи подстанции подземный кабель получил повреждение изоляции. Через это место в грунт потекут токи, которые направятся к системе заземления подстанции, где создадут высокую разность потенциалов. Высокое напряжение тока утечки может представлять существенную угрозу для здоровья и жизни персонала подстанции, находящегося на опасном участке.

Для измерения приблизительного значения напряжения прикосновения, возникающего в данном случае, следует выполнить ряд действий:

• Подключить кабеля между металлическим ограждением электрической подстанции и точками Р1 и С1 четырёхточечного тестера заземления.
• Установить заземляющий электрод в грунте в том месте, где наиболее вероятен пробой кабеля.
• Подключить электрод ко входу С2 тестера.
• На прямой между первым электродом и местом подключения к ограждению установить в землю дополнительный электрод. Рекомендуемое расстояние от точки установки этого электрода до места подключения к ограждению равно одному метру.
• Подключить данный электрод к точке Р2 тестера.
• Включить тестер, выбрать диапазон 10 мА, зафиксировать показания прибора.
• Для получения значения напряжения прикосновения умножить показания тестера на максимальную величину тока.

Чтобы получить карту распространения потенциала напряжения необходимо устанавливать электрод (разумеется, подключенный к выводу Р2 тестера) в различные места вблизи ограждения, находящиеся рядом с неисправной линией.

Измерение сопротивления заземления прибором «С.А. 6415» с использованием токовых клещей

Измерение сопротивления заземления с помощью токовых клещей относится к новому, весьма эффективному методу, позволяющему проводить измерения при включённой системе заземления. Также данный метод обеспечивает уникальную возможность измерения общего сопротивления устройства заземления, включая определение сопротивления соединений в действующей системе заземления.

Принцип работы прибора С.А. 6415

Рис. 14. Схема проводника заземления (общий случай для электросети промышленного назначения)

Рис. 15. Принцип работы заземляющего проводника

Классическое заземляющее устройство для электрической сети промышленного назначения можно представить в виде принципиальной схемы (Рис. 23) или в виде упрощенной схемы работы заземляющего проводника (Рис. 24).

Если на одном из участков цепи с сопротивлением RX при помощи трансформатора подать напряжение E, то через данную цепь пойдет электрический ток I.

Данные величины связаны между собой соотношением:

Измерив силу тока I при известном постоянном значении напряжения Е, можно определить сопротивление RX.

На приведенных схемах (Рис. 23 и 24) для генерации тока используется специальный трансформатор, подключенный к источнику напряжения через усилитель мощности (частота 1,6 кГц, постоянная амплитуда). Возникший ток регистрируется синхронным детектором в образующемся контуре, далее усиливается при помощи избирательного усилителя и после преобразования через аналогово-цифровое устройство отображается на дисплее прибора.

Избирательный усилитель эффективно очищает полезный сигнал от побочных сигналов сети и прочих паразитных шумов высокой частоты. Для регистрации уровня напряжения применяются катушки, которые охватывают проводник в возбуждаемом контуре. Далее в компараторе происходит сравнение входящего сигнала с опорным. При неправильном подключении токовых клещей прибор С.А. 6415 на дисплее выдаёт следующую надпись: «open jaws» (что означает – «клещи открыты»).

Типовые примеры измерения сопротивления заземления в реальных условиях

1. Измерение сопротивления заземления трансформатора, установленного на столбе ЛЭП

Порядок проведения измерений:

• С заземляющего проводника снять защитную крышку.
• Обеспечить необходимое пространство для свободного охвата токовыми клещами проводника или штыря заземления.
• Клещи должны подключаться на пути прохождения тока от нейтрального или заземляющего провода к штырю заземления (системе штырей).
• На приборе выбрать измерение тока «А».
• Захватить токовыми клещами проводник заземления.
• Определить значения тока в проводнике (максимальный допустимый ток составляет 30 А).
• При превышении данного значения прекратить измерение сопротивления.
• Отключить прибор от этой точки и выполнить замеры в других точках.
• Если значение тока не превышает 30 А, следует выбрать режим «?».
• На дисплее прибора будет показан результат замеров в Омах.

Полученное значение включает общее сопротивление системы заземления, куда входят: сопротивление контакта нейтрального провода со штырем заземления, а также локальные сопротивления всех соединений между штырем и нейтралью.

Рис. 16. Измерение сопротивления заземления на столбе ЛЭП

Рис. 17. Измерение заземления трансформатора, установленного на опоре линии электропередач (заземление в виде группы штырей)

Рис. 18. Измерение заземления трансформатора, установленного на опоре линии электропередач (для заземления используется металлическая труба)

Согласно схеме, приведенной на Рис. 25, для заземления используется торец столба и штырь, находящийся в грунте. Для корректного измерения общего сопротивления заземления следует подключать токовые клещи в точке, находящейся выше места соединения заземляющих проводников, проложенных от заземляющего штыря и торца столба.

Причиной повышенного значения сопротивления заземления может быть:

• Некачественное заземления штыря.
• Отключённый проводник заземления
• Высокие значения сопротивления в области контактов проводников или в точке сращивания заземляющего провода.
• Следует внимательно осмотреть токовые клещи и места соединений на конце штыря на предмет отсутствия значительных трещин на стыках.

2. Измерение сопротивления заземления на распределительной коробке или на счетчике электроэнергии

Методика проведения измерений заземления на распределительной коробке и на электросчётчике схожа с той, что рассмотрена при измерении заземления трансформатора. Схема заземления может состоять из группы штырей (Рис. 26) или в качестве заземляющего проводника может применяться металлическая водопроводная труба, имеющая контакт с грунтом (Рис. 27). При измерении заземления сопротивления можно использовать оба вида заземления одновременно. Для этого необходимо подобрать оптимальную точку на нейтрали, чтобы получить корректное значение общего сопротивления системы заземления.

3. Измерение сопротивления заземления на трансформаторе, установленном на площадке

При проведении замеров заземления на трансформаторной подстанции необходимо помнить:

• На этом энергообъекте всегда присутствует высокое напряжение, опасное для жизни человека
• Нельзя открывать ограждение трансформатора.
• Все работы могут выполняться только квалифицированными специалистами.
• При проведении замеров следует соблюдать требования мер безопасности и охраны труда.

Рис. 19. Измерения величины заземления на трансформаторе, размещенного на специальной площадке

Порядок проведения измерений:

• Определиться с количеством заземляющих штырей.
• При расположении штырей заземления внутри ограждения, измерения производить по схеме, показанной на Рис. 28.
• При расположении заземляющих штырей вне зоны ограждения – использовать схему, приведённую на Рис. 29.
• При наличии одного штыря заземления, находящегося внутри ограждения, необходимо подключиться к заземляющему проводнику в точке, расположенной после контакта этого проводника со штырем заземления.
• Использование токовых клещей мод. 3730 и 3710, подключенных непосредственно к штырю заземления, в большинстве случаев обеспечивает лучшие результаты измерений.
• Во многих случаях, к зажиму на штыре подключены несколько проводников, идущих к нейтрали или внутрь заграждения.
• Токовые клещи следует подключать в той точке, через которую проходит единственный путь для тока, протекающего в нейтральный проводник.

При получении низких значений сопротивления, следует переместить точку проведения замеров как можно ближе к штырю заземления. На рис. 29 показан заземляющий штырь вне зоны заграждения. Для обеспечения корректных замеров необходимо выбрать точку подключения токовых клещей в соответствии со схемой, показанной на Рис. 29. При наличии внутри ограждения нескольких заземляющих штырей, следует определиться с их подключением, чтобы выбрать оптимальную точку для измерений.

Рис. 20. Выбор правильной точки для измерения заземления

4. Передающие стойки

При проведении замеров заземления на передающих стойках следует помнить, что существует множество различных конфигураций заземляющих устройств, что вносит определённые сложности при оценке проводников заземления. На Рис. 30 приведена схема заземления одиночной стойки на фундаменте из бетона с внешним заземляющим проводником.

Место подключения токовых клещей выбирается выше точки соединения элементов заземления, которые могут иметь конструкцию в виде группы пластин, штырей или представлять собой конструктивные элементы фундамента стойки.

Рис 21. Измерение сопротивления заземления передающей стойки

Соединение элементов заземляющих устройств в земле

При обустройстве заземления приходится соединять между собой провода, а также проводники и штыри, устанавливаемые под землей. Такие соединения должны быть устойчивыми к действию коррозии, а также не требовать обслуживания в течение длительного периода времени. В настоящее время используются три основных способа соединения проводов заземлений — опресовка, сварка и винтовой зажим. В этой статье будет дано краткое описание каждого из методов и проведено сравнение их преимуществ и недостатков.

Нормативная база

Соединение проводов заземления регулируется ГОСТ Р 50571.5.54-2013 (МЭК 60364-5-54:2011) «Электроустановки низковольтные». Часть 5-54, пункт 542.2.8: «Если заземлитель состоит из частей, которые должны быть соединены вместе, соединение должно быть выполнено экзотермической сваркой, опрессовкой, зажимами или другим разрешённым механическим соединителем».

Другим документом, регламентирующим соединение проводов заземления, является ПУЭ. П. 1.7.139, 7-е издание ПУЭ, в частности, гласит: «Соединения и присоединения заземляющих, защитных проводников и проводников системы уравнивания и выравнивания потенциалов должны быть надёжными и обеспечивать непрерывность электрической цепи… Соединения должны быть защищены от коррозии и механических повреждений. Для болтовых соединений должны быть предусмотрены меры против ослабления контакта».

Кроме этого, параметры соединения проводов заземления винтовыми зажимами регулируются ГОСТ 10434 «Соединения контактные электрические. Общие технические требования». Если нет агрессивной среды (земля к ней, как правило, не относится), то соединения должны относиться ко 2 классу. К нему относятся контактные соединения цепей, сечения проводников которых выбраны по стойкости к сквозным токам, потере и отклонению напряжения, механической прочности и защите от перегрузки. Допускает зажимное соединение и циркуляр 11/2006 ассоциации «Электромонтаж», если соединяемые элементы выполнены не из чёрных металлов.

3.3. Требования к защитному заземлению 3.3.1. Элементом для заземления должны быть оборудованы изделия, назначение которых не требует осуществления способа защиты человека от поражения электрическим током, соответствующего классам II и III. Допускается при этом выполнять без элемента заземления и не заземлять следующие изделия: предназначенные для установки в недоступных, без применения специальных средств, местах (в том числе — внутри других изделий); предназначенные для установки только на заземленных металлических конструкциях, если при этом обеспечивается стабильный электрический контакт соприкасающихся поверхностей и выполнения требования п.3.3.7; части которых не могут находиться под переменным напряжением выше 42 В и под постоянным напряжением выше 110 В; заземление которых не допускается принципом действия или назначением изделия.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 3). 3.3.2. Для присоединения заземляющего проводника должны применяться сварные или резьбовые соединения. По согласованию с потребителем заземляющий проводник может присоединяться к изделию при помощи пайки или опрессования, выполняемого специальным инструментом, приспособлением или станком. 3.3.3. Заземляющие зажимы должны соответствовать требованиям ГОСТ 21130-75. Не допускается использование для заземления болтов, винтов, шпилек, выполняющих роль крепежных деталей. 3.2.2-3.3.3. (Измененная редакция, Изм. № 1). 3.3.4. Болт (винт, шпилька) для присоединения заземляющего проводника должен быть выполнен из металла, стойкого в отношении коррозии, или покрыт металлом, предохраняющим его от коррозии, и контактная часть не должна иметь поверхностной окраски. (Измененная редакция, Изм. № 4). 3.3.5. Болт (винт, шпилька) для заземления должен быть размещен на изделии в безопасном и удобном для подключения заземляющего проводника месте. Возле места, в котором должно быть осуществлено присоединение заземляющего проводника, предусмотренного п. 3.3.2, должен быть помещен нанесенный любым способом нестираемый при эксплуатации знак заземления. Размеры знака и способ его выполнения — по ГОСТ 21130-75, а для светильников — по ГОСТ 17677-82. Вокруг болта (винта, шпильки) должна быть контактная площадка для присоединения заземляющего проводника. Площадка должна быть защищена от коррозии или изготовляться из антикоррозийного металла, и не иметь поверхностной окраски. Должны быть приняты меры против возможного ослабления контактов между заземляющим проводником и болтом (винтом, шпилькой) для заземления (контргайками, пружинными шайбами). Диаметры болта (винта, шпильки) и контактной площадки должны выбираться по току (см.табл.1). Таблица 1 Номинальный ток электротехнического Номинальный диаметр резьбы для места Диаметр контактной площадки места присоединения, мм изделия, А присоединения, не менее на плоскости поверхности возвышенно относительно поверхности Св. 4 до 6 М 3 10 7 » 6 » 16 М 3,5 11 8 » 16 » 40 М 4 12 9 » 40 » 63 М 5 14 11 » 63 » 100 М 6 16 12 » 100 » 250 М 8 20 17 » 250 » 630 М 10 25 21 » 630 М 12 28 24 Примечания: 1. На токи свыше 250 А допускается вместо одного болта ставить два, но с суммарным поперечным сечением не менее требуемого. В качестве тока при выборе наименьшего диаметра болта для потребителей и преобразователей электромагнитной энергии следует принимать значение тока. потребляемого изделием от источника (сети), для источников электромагнитной энергии — значение номинального тока нагрузки. 2. Для источников электромагнитной энергии, имеющих несколько номинальных токов, выбор диаметра болта следует производить по наибольшему из этих токов.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 3, 4). 3.3.6. В случае, если размеры изделия малы, а также если болт (винт) заземления установлен при помощи приварки его головки, допускается необходимую поверхность соприкосновения в соединении с заземляющим проводником обеспечивать при помощи шайб. Материал шайб должен соответствовать тем же требованиям, что и материал заземляющего болта (винта, шпильки). (Измененная редакция, Изм. № 3). 3.3.7. В изделии должно быть обеспечено электрическое соединение всех доступных прикосновению металлических нетоковедущих частей изделия, которые могут оказаться под напряжением, с элементами для заземления. Значение сопротивления между заземляющим болтом (винтом, шпилькой) и каждой доступной прикосновению металлической нетоковедущей частью изделия, которая может оказаться под напряжением, не должно превышать 0,1 Ом. 3.3.8. Элементами для заземления должны быть оборудованы следующие металлические нетоковедущие части изделий, подлежащих заземлению: оболочки, корпусы, шкафы; каркасы, рамы, обоймы, стойки, шасси, основания, панели, плиты и другие части изделий, которые могут оказаться под напряжением при повреждении изоляции. Допускается не выполнять элементы для заземления у следующих частей изделия (из числа перечисленных выше): корпусов изделий, предназначенных для установки на заземленных щитах, металлических стенах камер распределительных устройств, в шкафах; нетоковедущих металлических частей изделия, имеющих электрический контакт с заземленными частями, при условии выполнения требований п.3.3.7; частей, закрепленных в изоляционном материале или проходящих сквозь него и изолированных как от заземленных, так и от находящихся под напряжением частей (при условии, что при работе изделия они не могут оказаться под напряжением или соприкасаться с заземленными частями). 3.3.9. Каждая часть изделия, оборудованная элементом для заземления, должна быть выполнена так, чтобы: была возможность ее независимого присоединения к заземлителю или заземляющей магистрали посредством отдельного ответвления, чтобы при снятии какой-либо заземленной части изделия (например, для текущего ремонта) цепи заземления других частей не прерывались; не возникла необходимость в последовательном соединении нескольких заземляемых частей изделия. 3.3.10. Заземление частей изделий, установленных на движущихся частях, должно выполняться гибкими проводниками или скользящими контактами. 3.3.11. При наличии металлической оболочки элемент для ее заземления должен быть расположен внутри оболочки. Допускается выполнять его снаружи оболочки или выполнять несколько элементов как внутри, так и снаружи оболочки. (Измененная редакция, Изм. № 1). 3.3.12. Получение электрического контакта между съемной и заземленной (несъемной) частями оболочки должно осуществляться непосредственным прижатием съемной части к несъемной; при этом в местах контактирования поверхности съемной и несъемной частей оболочки должны быть защищены от коррозии и не покрыты электроизолирующими слоями лака, краски или эмали. Допускается электрическое соединение съемной части оболочки с несъемной заземленной осуществлять через крепящие ее винты или болты при условии, что 1-2 винта или болта имеют противокоррозийное металлическое покрытие, а между головками этих винтов или болтов и съемной металлической частью оболочки нет электроизолирующего слоя лака, краски, эмали или между ними установлены зубчатые шайбы, разрушающие электроизолирующий слой для осуществления электрического соединения или без зубчатых шайб при условии крепления съемной части к несъемной заземленной шестью и более болтами (или винтами) и отсутствия на съемных частях электрических устройств электрического соединения. Допускается зубчатые шайбы применять также для электрического соединения заземленной оболочки и аппаратуры, монтируемой в изделии, и устанавливать их для заземления элементов изделия через болтовые соединения. (Измененная редакция, Изм. № 3). 3.3.13. Перечисленные в п.3.3 требования не относятся к изделиям, предназначенным для эксплуатации только в районах с тропическим климатом и выполненным по ГОСТ 15151-69, ГОСТ 9.048-89.

Опрессовка

Соединение проводов посредством опрессовки — самый простой и технологичный способ. Провода вставляются с двух сторон в гильзу и опрессовываются специальным устройством, именуемым кримпером. Однако, такой способ непригоден для соединения провода со штырём заземления. К тому же, если соединение опрессовкой находится под землей, то гильза и провода покрываются слоем окиси, что повышает сопротивление контакта. Применяется герметизация такого соединения, но в итоге такая герметизация представляет собой сложное и ненадёжное решение. По сути, не могут полностью быть соблюдены нормы ПУЭ. Вот почему опрессовка не может быть применяться для соединения, находящегося под землей.

Сварка

В настоящее время ГОСТ не упоминает в числе методов, допустимых для соединения проводов заземления дуговую сварку

Известны два основных вида сварки — электродуговая и экзотермическая. При электродуговой сварке температура достигает +7000°C, из-за чего происходит разрушение защитного антикоррозионного слоя. Кроме этого, сильный нагрев ослабляет не только покрытия, но и металлы, из которых сделаны сердцевины проводников. Возникает так называемая межкристаллитная коррозия, которая потенциально способна привести к разрушению соединения. Вот почему ГОСТ Р 50571.5.54-2013 не указывает в числе допустимых для соединения проводников заземления методов дуговую сварку.

Набор для экзотермической сварки проводников

Вместо дуговой сейчас для соединения проводов заземления применяют так называемую экзотермическую (иногда её ещё называют термитной) сварку. При экзотермической сварке для нагрева металла используется так называемый термит — порошкообразная смесь алюминия или магния с железной окалиной (либо окисью меди). Применительно к контуру заземления обычно используется термит на основе алюминия и оксида меди. Место соединения заформовывают огнеупорным материалом, туда засыпают порошкообразный термитный состав, который затем поджигают. В результате сгорания термита образуется жидкая медь, которая имеет хорошую адгезию со свариваемым материалам. Температура расплава превышает 3000°C. Экзотермическая сварка соответствует нормам как ГОСТ Р 50571.5.54-2013, так и ПУЭ.

Посмотреть, как осуществляется экзотермическая сварка, можно на видео:

Выпускаются готовые комплекты для экзотермической сварки, для использования которых не требуется специальной подготовки. Тем не менее, при прочих равных условиях, применение экзотермической сварки всё же сложнее, чем соединение проводов винтовыми зажимами. Естественно, к винтовым зажимам, пригодным для соединения проводов заземления, предъявляются особые требования.

Как правильно соединить провод в распределительной коробке

Самая спорная и болезненная проблема при электромонтажных работах соединение проводов и кабелей в распределительной коробке. Электрики варят, гильзуют (опрессовывают), паяют, пользуются различными сжимами (колодки, ваги, клеммы, СИЗы – соединительные изолирующие зажимы), скручивают. Сколько электриков, столько различных мнений.

Что говорят правила соединения проводов и кабелей

Будем пользоваться несколькими источниками актуальных на сегодняшний день. ПУЭ-7 (Правила устройства электроустановок), СНиП 3.05.06-85 (Электротехнические устройства), ГОСТ Р 50571.5.52-2011. ( Электроустановки низковольтные).

ПУЭ-7 Глава 2.1

Раздел: Электропроводки

2.1.21. Соединение, ответвление и оконцевание жил проводов и кабелей должны производиться при помощи опрессовки, сварки, пайки или сжимов (винтовых, болтовых и т. п.) в соответствии с действующими инструкциями, утвержденными в установленном порядке.

2.1.22. В местах соединения, ответвления и присоединения жил проводов или кабелей должен быть предусмотрен запас провода (кабеля), обеспечивающий возможность повторного соединения, ответвления или присоединения.

СНиП 3.05.06-85

Производство электромонтажных работ

Раздел: Электропроводки

3.34. Все соединения и ответвления установочных проводов должны быть выполнены сваркой, опрессовкой в гильзах или с помощью зажимов в ответвительных коробках.

Металлические ответвительные коробки в местах ввода в них проводов должны иметь втулки из изолирующих материалов. Допускается вместо втулок применять отрезки поливинилхлоридной трубки. В сухих помещениях допускается размещать ответвления проводов в гнездах и нишах стен и перекрытий, а также в пустотах перекрытий. Стенки гнезд и ниш должны быть гладкими, ответвления проводов, расположенные в гнездах и нишах, должны быть закрыты крышками из несгораемого материала.

ГОСТ Р 50571.5.52-2011.

526 Электрические соединения

526.2 При выборе средств соединения следует учитывать:

— материал проводника и его изоляцию;

— число и форму проводов, формирующих проводник;

— площадь поперечного сечения проводника;

— число проводников, которые будут соединены вместе.

Примечания:

1 Использование соединений пайкой рекомендуется избегать, за исключением коммуникационных схем. Если такие соединения используются, то они должны быть выполнены с учетом возможных смещений, механических усилий и повышения температуры при коротких замыканиях

Развернутый комментарий

Мы рассмотрели все нормативные акты регламентирующие соединение проводов. Рассмотрим преимущества и недостатки.

Опрессовка (гильзовка)

Рекомендуют все нормативы

Очень качественно соединение, большая площадь контакта. Недостаток пожалуй один, гильза большая по размеру и приходится делать большие распределительные коробки, что отражается на дизайне помещения.

Гильза, скрутка и клемма Ваго

Фото и краткое описание

Слева на фото соединение выполненное с помощью гильзы. Провода вставляются в луженую гильзу и обжимаются специальным прессом. Если гильза подобрана правильно соединение получается очень хорошее В центре скрутка, если сделать как на фото будет не хуже гильзы, но правилами запрещена, мы с своей работе не используем. Справа попытка отремонтировать проводку с помощью Ваги, соединение нагрелось, клемма расплавилась, так и до пожара недалеко.

Сварка

Рекомендуют все нормативы

Хороший контакт, малые габариты. Недостаток, проблематично проварить соединение большого количества проводов не повредив изоляцию (очень сильный нагрев).

Пайка

Предписывает применение только ПУЭ, СНиП умалчивает, а ГОСТ вообще рекомендует избегать соединения с помощью пайки.

Качественно спаять даже два провода достаточно сложно, но если удастся соединение будет качественным. Пропаять пять, шесть и более проводов практически не реально, тем более под потолком или в трудно доступном месте, куда большинство заказчиков просит поставить распределительную коробку, чтоб глаза не мозолила.

Скрутка

Хотя лучше еще никто не придумал. Всегда сначала провода скручивают, а потом варят, паяют, обжимают. Не буду агитировать, будем соблюдать правила, скрутка в чистом виде – ЗАПРЕЩЕНА!

СИЗ, клемма Ваго и винтовой сжим

Фото и краткое описание

Слева на фото соединение выполненное с помощью СИЗов. Провода сначала скручены, что само по себе неплохо, а поверх закручен колпачок в полном соответствии с правилами. В центре Вага (с подъемными флажками считается лучшим вариантом), отработала под нагрузкой около двух лет, оплавленная пластмасса и изоляция. Справа винтовой зажим, проблема та же что и с Вагой, соединение греется, последствия не предсказуемы

Сжимы

Рекомендуют все нормативы

Есть масса различных зажимов для проводов, все они сертифицированы, но, к сожалению, имеют различное качество.

Самые распространенные клеммы «Wago»: монтаж быстрый, выглядит красиво, но долгих нагрузок приближенным к максимальным не выдерживают. Наша только в случае работы по согласованному проекту, где четко прописана модель соединительных клемм. Тем самым мы снимаем с себя ответственность в случае нештатной ситуации, перекладывая ее на проектировщика и производителя клемм.

Винтовые зажимы: Качественное соединение получается только с зажимах, где под винтом есть дополнительные лепесток, а если винт вкручивается непосредственно в провод, со временем жди подгорания.

СИЗ (Соединительный изолирующий зажим): При использовании в чистом виде проблема та же что у сварки и пайки, зажим большого числа проводов. Но если делаем сначала скрутку, двадцать-двадцать пять миллиметров, а поверх накрутить СИЗ результат получается отличный. Соединение не подвергается нагреву, что положительно влияет на дальнейшую эксплуатацию. Мы используем такой метод более пятнадцати лет и не имели не одного нарекания. Есть единственный недостаток, из под СИЗа торчит оголенная шейка, которую требуется дополнительно изолировать. Поэтому способ не такой эстетичный как; клеммы «Wago», но соединение получается очень хорошее, площадь контакта значительно превышает сечение проводника.

Винтовые зажимы

Для того, чтобы реализовать преимущества готовых наборов для заземления ZANDZ, а, именно, предельную простоту сборки и установки, есть смысл использовать винтовые зажимы. Если при сборке допущена ошибка, можно разобрать и потом правильно собрать. Но даже если ваши квалификация и опыт позволяют сразу сделать всё правильно, всё равно с винтовыми зажимами работать проще, чем применять сварку.

Но у винтовых зажимов есть два недостатка, которые, впрочем, преодолимы. Во-первых, при соединении ими омеднённого штыря заземления и провода из обычной стали, либо оцинкованной стали, возникает электрохимическая реакция, приводящая к коррозии. Во-вторых, со временем может происходить ослабление затяжки винтов, на что особое внимание обращено в ПУЭ.

Источник

Как правильно сделать контур заземления в частном доме — расчёт схемы и монтаж

Вопросы заземления в частном доме, расчетов схем и монтажа системы требуют обязательного решения для обеспечения безопасности проживания. В полной мере свои функции заземление будет выполнять только при правильном выборе схемы и соблюдении всех норм и требований. Самостоятельный монтаж требует знания принципов проектирования и правил изготовления.

Заземление отдельных приборов

Установка некоторых приборов в частном доме неизбежно связана с необходимостью соблюдения правил безопасности. Например, обязательно производится заземление газового котла.

Зачастую причиной получения удара электрическим током становятся статические разряды на поверхности металлического кожуха отопительного прибора. К тому же, электричество может привести к возгоранию газа, находящегося в котле под давлением.

В отличие от многих приборов, газовый котёл заземляют только путем создания искусственного контура.

Полезные советы Схемы для подключения Принципы работы устройств Главные понятия Счетчики от Энергомера Меры предосторожности Лампы накаливания Видеоинструкции для мастера Проверка мультиметром

Нужно ли заземление в частном доме

При использовании в доме любых электроприборов всегда есть риск повреждения изоляции проводов или замыкание их на корпус. В таком случае любое касание человека опасной зоны приводит к поражению электрическим током, которое может закончиться трагически. Ток всегда стремится в землю, а человеческое тело становится проводником, соединяющим поврежденный прибор с землей.

Что дает заземление? По сути, это система, предоставляющая кратчайший путь электрическому току. По закону физики он выбирает проводник с наименьшим электрическим сопротивлением, и контур обладает таким свойством. Практически весь ток направляется в заземлитель, а потому через тело человека пройдет лишь незначительная его часть, которая не сможет причинить вред. Таким образом, контур заземления обеспечивает электробезопасность. Нормативные документы (ГОСТы, СНиП, ПУЭ) указывают, что любое частное, жилое строение должно быть им оборудовано при сетях переменного тока на напряжение выше 40 В и переменного тока – выше 100 В.

Кроме обеспечения безопасности, заземляющая система повышает надежность и долговечность бытовой техники. Она обеспечивает стабильную работу установок, защиту от перенапряжений и различных помех в сети, снижает воздействие внешних источников электромагнитных излучений.

Заземление не следует путать с громоотводами (молниеотводами). Хотя принцип их действия аналогичен, выполняют они разную задачу. Работа громоотвода заключается в отведении в землю разряда молнии при ее попадании в дом. В этом случае возникает мощный электрический заряд, который не должен попадать во внутреннюю сеть, т.к. способен просто расплавить провод или кабель. Именно поэтому линия громоотвода пролегает от приемников на крыше по внешнему контуру и не должна совмещаться с заземляющей, внутренней линией. У громоотвода и заземления может быть общий подземный контур (если имеет запас по сечению), но разводка обязательно разделяется.

Схемы заземления: какую лучше сделать

Система заземления частного дома зависит от типа подводки сети к нему. Чаще всего, она выполняется по принципу TN-C. Такая сеть обеспечивается двухжильным кабелем или двухпроводной воздушной линией при напряжении 220 В и четырехжильным кабелем или четырехпроводной линией при 380 В. Другими словами, к дому подходит фаза (L) и совмещенный защитно-нулевой провод (PEN). В полноценных, современных сетях проводник PEN разделяется на отдельные провода – рабочий или нулевой (N) и защитный (РЕ), а подвод осуществляется трехпроводной или пяти проводной линией, соответственно. С учетом указанных вариантов схема заземления может быть 2-х разновидностей.

Система TN-C-S

Предусматривает разделение PEN-ввода на параллельные проводники. Для этого во вводном шкафу PEN-проводник разделяется на 3 шины: N («нейтраль»), РЕ («земля») и шина-расщепитель на 4 подключения. Далее проводники N и РЕ не могут контактировать друг с другом. Шина РЕ соединяется с корпусом шкафа, а N-проводник устанавливается на изоляторах. Заземляющий контур подводится к шине-расщепителю. Между N-проводником и заземлителем устанавливается перемычка сечением не менее 10 кв.мм (по меди). В дальнейшей разводке «нейтраль» и «земля» не пересекаются.

Справка! Важно учитывать, что данная система эффективна только при установке УЗО и автоматического выключателя дифференциального типа.

Система ТТ

В такой схеме расщеплять проводники не требуется, т.к. нейтральный и заземляющий проводник уже разделены в подходящей сети. В шкафу просто делается правильное присоединение. Заземляющий контур соединяется с проводом (жилой) РЕ.

Как сделать заземление правильно в квартире

Чтобы ответить на этот вопрос необходимо понимать какая система защиты установлена именно в вашем доме.

Как правило в старых домах советской постройки применялась Система TN-C, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники, объединены в один PEN проводник, и они совмещены на всем протяжении системы. Узнать такую систему можно по двухжильному кабелю, который проложен по квартире и по четырехжильному в общем щитке.

Если говорить честно, как правильно сделать заземление именно в квартире в старом фонде, то такая система защищает только от короткого замыкания и возрастает вероятность получения удара током. Поэтому говорить о защитном заземлении в данном случае необходимо с некой долей риска. Есть несколько рабочих вариантов, которые снижают риски, но при этом не являются полноценной защитой, и делаются на ваш страх и риск.

Вариант 1 Меняем проводку в квартире на трехжильную L, N, PE, но PE никуда не подключаем. В будущем, когда будет сделано общедомовое заземление, можно будет подключиться. На группы розеток обязательно устанавливаем УЗО на случай попадания фазы на корпус в пределах квартиры. Абсолютной защиты они не гарантируют. Но при повреждении бытовой техники УЗО обесточит линию и не позволит току достичь опасной величины.

Вариант 2 Договариваемся с соседями и управляющей компанией и делаем отдельный контур заземления возле подъезда по принципу как в частном доме. Этот вариант самый безопасный и правильный.

Вариант 3 Ноль оставляем как есть, провод PE берем с магистрального PEN провода. Можно с места, куда он подходит к корпусу этажного щитка. Важно, чтобы наши N и PE были подключены в разных точках. PE – на корпусе, N – на изолированной от корпуса шине, на которую ноли приходит после вводного рубильника или автомата и счетчика. При этом остается большой минус в таком решении. Нуль может отгореть на входе в дом. Вы можете думать, что домов меньше, чем квартир и вероятность возникновения такой проблемы меньше, но это опасность все же есть. Поэтому такое заземление то же не работает на 100%.

Что такое контур заземления: определение и устройство

Контур заземление – это специальная конструкция из электропроводящих материалов с малым электрическим сопротивлением, обеспечивающая мгновенный отвод электрического тока в землю. Он состоит из 2-х соединенных между собой частей – внутренняя и наружная система. Надежное их соединение осуществляется во входном электрощите.

Устройство наружной подсистемы должно обеспечивать переход электрического сигнала в землю с распределением его по площади. Ее основу составляет несколько электродов, заглубленных в грунт и соединенных между собой в контур с помощью пластин. От пластин отходит шина достаточного сечения, которая вводится в электрощит, где соединяется с внутренней подсистемой. Каждый электрод представляет собой металлический штырь, закопанный (вбитый) на определенную глубину.

Внутренняя подсистема – это разводка заземляющей цепи по всему дому. Проводники от щита отводятся на розетки, к корпусам мощных электроустройств, к металлическим магистралям (трубы). Отдельные проводники объединяются в общую шину, которая присоединяется к шине внешнего контура.

Принцип действия контура заземления достаточно прост. Электрический заряд, накопленный в металлических элементах (корпуса установок, трубопроводы, арматура и т.д.) при повреждении изоляции проводников электросети или наведенный от внешних источников, устремляется по проводам внутренней подсистемы, имеющим малое электрическое сопротивление, к контуру внешней подсистемы. По закопанным в грунт электродам он «стекает» в землю. В свою очередь, земля имеет огромную емкость, что позволяет свободно «впитывать» такие утечки электричества.

Как сделать заземляющий контур

Заземляющее устройство, или заземляющий контур, представляет собой несколько металлических штырей (электродов), которые соединены между собой с одного конца, а другим концом заглублены в грунт. Обычно электроды «в домашних условиях» изготавливаются из арматуры или угловой стали. Реже – из труб. Как изготовить, забить в землю и соединить между собой такие штыри, можно посмотреть в видео.

https://youtube.com/watch?v=JV243D9zZWk

Заземляющий контур чаще всего имеет форму квадрата или треугольника (схема). Электроды должны быть не короче 2,5 метров. Ребра заземляющего контура должны либо равняться, либо быть кратными им. Например, если длина электрода равна 2,5 метрам, то ребра контура должны равняться либо 2,5, либо 5 метрам. Оптимальная длина штырей-электродов – 2,5-3 метра.

Соответственно, заземляющий контур может обладать следующими параметрами: его стороны должны соотноситься либо как 2,5 х 2,5, либо как 3 х 3. Квадрат иногда делают несколько больше (4 х 4 м). Электроды желательно заострить с одного конца. Так их будет легче забивать в землю. Свариваются штыри между собой в контур только после заглубления их в землю.

Процесс установки заземляющего контура выглядит так:

1. Сначала рядом с домом нужно выкопать траншею по форме будущего контура (квадратную или треугольную). Ее глубина должна равняться 70-80 см.

2. Нарезаем арматуру на равные по длине штыри 2,5-3 м. Забиваем их по углам траншеи, как на видео. Обязательно оставляем над землей небольшие части электродов.

3. Вершины электродов соединяются между собой стальными полосами. Сделать это можно при помощи сварки.

4. К одному из углов приваривается стальная полоса, которую необходимо довести до стены здания.

5. К концу стальной полосы при помощи все той же электросварки нужно приварить болт.

6. К приваренному таким образом болту крепится выходящий из дома заземляющий кабель 220 В. Крепление можно выполнить следующим образом: кабель свернуть в петлю и просто надеть на болт. Сверху на него надевается гайка с шайбой и сильно затягивается.

7. После этого траншею с заземляющим контуром нужно просто засыпать землей.

8. Кабель подводится, как уже было сказано ранее, к заземляющей шине в распределительном щите.

Обратите внимание: Сечение проводника должно быть более 75 кв. мм

Только в этом случае заземление будет эффективным и прослужит долго.

Виды контуров заземления

Для быстрого «стекания» тока в землю наружная подсистема перераспределяет его на несколько электродов, расположенных в определенном порядке для увеличения площади рассеивания. Выделяются 2 основных вида соединения в контур.

Треугольник — замкнутый контур

Этот случай предусматривает использование 3-х штырей, соединенных полосами в равнобедренный треугольник. Расстояние между электродами выбирается по такому принципу: минимальное расстояние – длина подземной части электрода (глубина), максимум – 2 глубины. Например, для стандартного заглубления 2,5 м сторона треугольника выбирается в пределах 2,5-5 м.

Линейный

Такой вариант составляется из нескольких электродов, расположенных в линию или полукругом. Используется разомкнутый контур в тех случаях, когда сформировать замкнутую геометрическую фигуру не позволяет площадь участка. Расстояние между штырями выбирается в пределах 1-1,5 глубины. Недостаток способа – увеличение количества электродов.

Указанные виды наиболее часто используются при обустройстве заземления частного дома. В принципе, замкнутый контур можно сформировать в форме прямоугольника, многоугольника или круга, но потребуется большее количество штырей. Главное преимущество замкнутых систем – продолжение функционирования в полном объеме при разрыве связки между электродами.

Важно! Линейный контур работает по принципу гирлянды и повреждение перемычки выводит из эксплуатации определенный его участок.

Какое должно быть сопротивление заземления

Одним из основных критериев продуктивности любого помещения защитного заземления является сопротивление заземления. Это значение показывает противодействие беспрепятственному распространению электрического тока в слоях земли, поступающего в грунт через защитное устройство – заземлитель.

В лучшем случае этот показатель сопротивления равен нулю. При данной величине электрический ток поглощается полностью. В практическом плане такого показателя добиться невозможно. Для правильной работы электрооборудования и надежной защиты граждан допускается конечное значение 0,5 Ом для всего защитного устройства.

Правила и требования к контуру заземления

Для того чтобы контур заземления работал эффективно, он должен соответствовать определенным правилам:

1. Внешний контур должен располагаться на расстоянии не менее 1 м и не более 10 м от дома. Оптимальное расстояние 2-4 м от фундамента.
2. Заглубление электродов выбирается в пределах 2-3 м. На поверхности оставляется часть штыря длиной 20-25 см для соединения полосой.
3. От вводного щита до контура прокладывается шина сечением не менее 16 кв. мм.
4. Увязка электродов между собой обеспечивается только методом сварки. В щите соединение может производиться болтами.
5. Общее сопротивление системы не должно превышать 4 Ом для 380 В и 8 Ом для 220 В.

Внешний контур заземления располагается в земле, что предполагает повышенные требования к его конструкции. Он должен располагаться ниже уровня промерзания грунта, т.к. вспучивание почвы будет выталкивать электроды. В процессе эксплуатации коррозия не должна разрушать металл и чрезмерно увеличивать его электрическое сопротивление. Прочность стержней должна позволять вбивать их в твердый грунт.

Болтовое соединение заземления ПУЭ

Разъясните требования ПУЭ 7 гл 1.7 и ГОСТ Р 58882-2020 в части выбора сечения проводника уравнивания при осуществлении соединения шин ГЗШ при наличии нескольких встроенных трансформаторных подстанций.

ГОСТ Р 58882-2020 п.7.6.4.4.

Если здание имеет несколько обособленных вводов, главная заземляющая шина должна быть выполнена для каждого вводного устройства. При наличии встроенных трансформаторных подстанций главная заземляющая шина должна устанавливаться возле каждой из них. Эти шины должны соединяться проводником уравнивания потенциалов, сечение которого должно быть не менее половины сечения РЕ(PEN)-проводника той линии среди отходящих от щитов низкого напряжения подстанций, которая имеет наибольшее сечение.

ГОСТ Р 58882-2020 п 7.6.6.13

Сечение проводников основной системы уравнивания потенциалов должно быть не менее половины наибольшего сечения защитного проводника электроустановки, если сечение проводника уравнивания потенциалов при этом не превышает 25 мм 2 по меди или равноценное ему из других материалов. Применение проводников большего сечения, как правило, не требуется.

ПУЭ 7.гл1.7 п.1.7.120.

Если здание имеет несколько обособленных вводов, главная заземляющая шина должна быть выполнена для каждого вводного устройства. При наличии встроенных трансформаторных подстанций главная заземляющая шина должна устанавливаться возле каждой из них. Эти шины должны соединяться проводником уравнивания потенциалов, сечение которого должно быть не менее половины сечения РЕ (PEN)-проводника той линии среди отходящих от щитов низкого напряжения подстанций, которая имеет наибольшее сечение. Сечение этого проводника должно быть не более 25 мм 2 по меди или эквивалентное ему из другого материала. Для соединения нескольких главных заземляющих шин могут использоваться сторонние проводящие части, если они соответствуют требованиям 1.7.122 к непрерывности и проводимости электрической цепи.

ПУЭ п.1.7.120 указывает применить проводник сечением 25 мм 2 .

ГОСТ Р 58882-2020 п. 7.6.6.13 приписывает применять проводник сечением не более 25.кв.мм (указывается, что применение проводников большего сечения, как правило, не требуется).

При этом ГОСТ Р 58882-2020 п.7.6.4.4 приписывает выполнять соединение ГЗШ проводником, сечение которого должно быть не менее половины сечения РЕ(PEN)-проводника той линии среди отходящих от щитов низкого напряжения подстанций, которая имеет наибольшее сечение. Соответственно при применении п.7.6.4.4. сечение проводника для соединения ГЗШ будет в ряде случаем значительно больше, чем 25 мм 2 .

Требования к основной системе уравнивания потенциалов изложены в Главе 1.7. Правил устройства электроустановок (ПУЭ, 7-ое издание, Глава 1.7, утверждена Приказом Минэнерго России от 08.07.2002 № 204).

В соответствии с п. 1.7.120 ПУЭ «Если здание имеет несколько обособленных вводов, главная заземляющая шина должна быть выполнена для каждого вводного устройства. При наличии встроенных трансформаторных подстанций главная заземляющая шина должна устанавливаться возле каждой из них. Эти шины должны соединяться проводником уравнивания потенциалов, сечение которого должно быть не менее половины сечения РЕ (PEN)-проводника той линии среди отходящих от щитов низкого напряжения подстанций, которая имеет наибольшее сечение. Для соединения нескольких главных заземляющих шин могут использоваться сторонние проводящие части, если они соответствуют требованиям 1.7.122 к непрерывности и проводимости электрической цепи.».

Аналогичные положения содержатся в п. 7.6.4.4 Национального стандарта ГОСТ Р 58882-2020 «Заземляющие устройства. Системы уравнивания потенциалов. Заземлители. Заземляющие проводники. Технические требования», утвержденного Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 16.06.2020 № 254-ст: «… Если здание имеет несколько обособленных вводов, главная заземляющая шина должна быть выполнена для каждого вводного устройства. При наличии встроенных трансформаторных подстанций главная заземляющая шина должна устанавливаться возле каждой из них. Эти шины должны соединяться проводником уравнивания потенциалов, сечение которого должно быть не менее половины сечения РЕ(РЕN)-проводника той линии, среди отходящих от щитов низкого напряжения подстанций, которая имеет наибольшее сечение. Для соединения нескольких главных заземляющих шин допускается использовать сторонние проводящие части, если они соответствуют требованиям к непрерывности и проводимости электрической цепи».

Таким образом ГЗШ должны соединяться проводником уравнивания потенциалов, сечение которого должно быть не менее половины сечения РЕ (PEN)-проводника той линии, среди отходящих от РУ-0,4 кВ встроенных подстанций, которая имеет наибольшее сечение. Сечение такого проводника для соединения ГЗШ будет в ряде случаев значительно больше, чем 25 мм 2 .

Пункты 1.7.120 и 1.7.122 ПУЭ не указывают на применение проводников уравнивания потенциалов только сечением до 25 мм 2 .

Требования п. 1.7.137 ПУЭ и положения п. 7.6.6.13 ГОСТ Р 58882-2020 указывают на то, что применение проводников сечения, превышающего 25 мм 2 , «как правило, не требуется», то есть не требуется при отсутствии соответствующих (в специально оговорённых случаях) указаний.

Требования п. 1.7.120 ПУЭ и положения п. 7.6.4.4 Национального стандарта ГОСТ Р 58882-2020 являются соответствующими указаниями (специально выделенный случай).

При принятии технических решений по устройству системы уравнивания потенциалов следует руководствоваться обязательными требованиями ПУЭ, межгосударственных стандартов, технической документацией заводов-изготовителей, с учётом рекомендаций национальных стандартов и сводов правил.

Расчет заземления для частного дома: формулы и примеры

Расчеты заземления для частного дома основываются на формулах расчета сопротивления растеканию тока для электродов. Примеры будут показаны ниже.

Сопротивление грунта

При одиночном стержне применяется формула:

где ρ экв — эквивалентное удельное сопротивления однослойного грунта (выбирается по таблице 1 для конкретной почвы);

• L — длина электрода (м);
• d — диаметр электрода (м);
• T — расстояние от середины электрода до поверхности земли (м).

Грунт	ρ экв, Ом·м
Торф	20
Почва (чернозем и др.)	50
Глина	60
Супесь	150
Песок при грунтовых водах до 5 м	500
Песок при грунтовых водах глубже 5 м	1000

Размеры и расстояния для заземляющих электродов

Количество электродов в контуре можно рассчитать по формуле, где:

Rн — максимально допустимое общее сопротивление контура (для сети 127-220 В – 60 Ом, для 380 В – 15 Ом), Ψ — климатический коэффициент (определяется по таблице 2).

Тип электрода	Климатическая зона
I	II	III	IV
Вертикальный стержень	1.8 ÷ 2	1.5 ÷ 1.8	1.4 ÷ 1.6	1.2 ÷ 1.4
Горизонтальная полоса	4.5 ÷ 7	3.5 ÷ 4.5	2 ÷ 2.5	1.5

Размеры электродов выбираются с учетом реальных условий и рекомендаций:

• труба — минимальная толщина стенок 3 мм, диаметр – по наличию материала;
• стальной пруток — диаметр не менее 14 мм;
• уголок — толщина стенки 4 мм, размер – по наличию материала;
• полоса для увязки электродов — ширина – не менее 10 мм, толщина — более 3 мм.

Глубина заглубления (длина электродов) выбирается из условия – минимум на 15-20 см ниже уровня промерзания. Минимальная длина – 1,5 м. Шаг установки штырей составляет 1-2 длины электрода, а минимальное расстояние составляет 2 м.

Длина сварного шва полосы заземления

3.1.12. При монтаже наружного контура выполняются следующие операции:
— размечают трассу контура и места заглубления в грунт электродов;

— заглубляют вертикальные электроды в грунт;

— прокладывают в траншее горизонтальные электроды и с их помощью соединяют вертикальные электроды между собой. Для углубленных заземлителей прокладывают горизонтальные заземлители на дне котлованов по периметру фундамента здания и соединяют их между собой;

— проводят осмотр наружного контура и проверку качества соединения и составляют акт на скрытые работы;

— засыпают траншею (котлован);

— измеряют сопротивление растеканию тока наружного контура.

3.1.13. Разметку производят, руководствуясь рабочими чертежами. При этом расстояние между вертикальными электродами должно быть не менее 1,5-2 длины электрода, что исключает взаимное экранирование и следовательно, способствует уменьшению сопротивления растеканию тока. Расстояние от фундамента здания до частей заземлителя должно быть не менее 2,5 м. Это требование не относится к углубленным заземлителям.

3.1.14. Не допускается располагать заземлители в местах, где земля подсушивается под действием тепла трубопроводов и т.п., в местах, где высока опасность коррозии заземлителя.

3.1.15. Траншеи для вертикальных заземлителей отрываются на глубину 0,5-0,7 м. После заглубления вертикальных электродов в грунт верхний конец должен выступать над дном траншеи на 0,1-0,2 м. Горизонтальные электроды укладываются на дно траншеи на глубине 0,5-0,7 м.

3.1.16. Для искусственных заземлителей должна применяться сталь. Размеры стальных искусственных заземлителей должны быть не менее:

— диаметр круглых неоцинкованных — 10 мм; оцинкованных — 6 мм;

— сечение прямоугольных — 48 мм 2 ;

— толщина прямоугольных — 4 мм;

— толщина полок угловой стали — 4 мм.

Искусственные заземлители не должны иметь окраски.

3.1.17. Заземлитель обеспечивает контакт заземляющего устройства с землей. Чем глубже в грунт заглублен заземлитель, тем, как правило, меньше будет его сопротивление растеканию тока. Длина стержневых электродов вертикального заземлителя должна быть 4,5-5 м, а электродов из угловой стали — 2,5-3 м.

3.1.18. Соединение всех элементов заземлителя между собой, а также присоединение к естественным заземлителям, выполняется сваркой. Длина сварочного шва должна быть равна двойной ширине проводника при прямоугольном сечении и шести диаметрам при круглом сечении. При Т-образном соединении внахлестку двух полос длина нахлестки определяется шириной полосы. Примеры соединений стержневых электродов с заземляющими проводниками и присоединений к трубопроводам представлены на рисунках 3.1.1 и 3.1.2.

Рис. 3.1.1. Соединение стержневых электродов с заземляющими проводниками (длина сварного шва 6d):

а

,
б
— из круглой стали;
в
,
г
— из полосовой стали

1

— стержневой электрод;
2
— заземляющий проводник из круглой стали;
3
— заземляющий проводник из полосовой стали;
4
— планки из полосовой стали (применяется при B ≤ 3 мм).

Рис. 3.1.2. Примеры присоединения заземляющих проводников к трубопроводам:

а

,
б
,
в
— сваркой;
г
— с помощью хомута:

1

— заземляющий проводник из полосовой стали;
2
— трубопровод;
3
— заземляющий проводник из круглой стали;
4
— хомут.

3.1.19. Присоединение заземляющих проводников к трубопроводу, используемому в качестве естественного заземлителя, должно выполняться до ввода трубы в здание (до водомера, задвижек, фланцев), в противном случае над водомерами, задвижками, фланцами должны монтироваться обходные перемычки из полосовой стали сечением не менее 100 мм 2 . Перемычка присоединяется к трубам сваркой или хомутами (рис.3.1.3).

Рис. 3.1.3.Присоединение обходной перемычки на задвижке к трубопроводу с помощью хомута.

3.1.20. Проверка качества выполненных работ по монтажу наружного контура производится перед засыпкой траншеи. При этом контур осматривают, проверяют качество электродов и соответствие их размеров требованиям ПУЭ, определяют размеры сварных швов. Прочность сварных соединений проверяют, производя по ним несколько сильных ударов молотком массой 1 кг; места соединения при этом не должны разрушаться. Результаты осмотра и проверок оформляют актом на скрытные работы. Форма акта приведена в приложении 3.1.1.

3.1.21. После осмотра и составления акта на скрытые работы сварные швыпокрывают со всех сторон битумом для предохранения от коррозии и производят засыпку траншеи. Засыпать траншеи необходимо землей, не содержащей камней и строительного мусора, с послойной трамбовкой, что обеспечивает лучший контактзаземлителя с грунтом и, следовательно, уменьшение сопротивления растеканию тока.

3.1.22. Измерение сопротивления растеканию тока производят приборами — измерителями заземления. Если измеренная величина сопротивления окажется больше допустимой, необходимо забить дополнительные электроды и соединить их с контуром до получения требуемого сопротивления.

3.1.23. Максимально допустимые сопротивления заземляющих устройств электроустановок приведены в таблице 3.1.1.

Материалы для контура заземления

Контур заземления должен иметь высокую механическую прочность, низкое электрическое сопротивление и возможность надежного соединения. Кроме того, немаловажную роль при выборе материала играет его стоимость.

Параметры и материалы штырей

Электроды или штыри обычно делаются из стального профиля. Данный материал привлекает возможностью заглубления стержней путем простого вбивания. При этом электрическое сопротивление его вполне удовлетворяет требованиям при достаточном поперечном сечении. Штыри могут выполняться из таких материалов:

1. Пруток. Наиболее распространенный вариант – стержень диаметром 16-18 мм. Арматуру использовать не рекомендуется, т.к. она подвергается калению, что приводит к увеличению удельного сопротивления. Кроме того, рифленая поверхность приводит к нерациональному использованию сечения стержня.
2. Уголок. Чаще всего применяется уголок размером 50х50 мм с толщиной стенки 4-5 мм. Нижняя часть заостряется для упрощения забивания.
3. Труба диаметром более 50 мм с толщиной стенки 4-5 мм. Толстостенные трубы рекомендуются для твердых грунтов и регионов с частыми засухами. В нижней части такого штыря сверлятся отверстия. При пересыхании почвы в трубу заливается соленая вода, что повышает рассеивающую способность грунта.

Из чего делать металлосвязь

Электроды, забитые в землю, соединяются между собой металлосвязью. Она может выполняться из следующих материалов:

1. Медная шина или провод сечением не менее 10 мм 2 .
2. Алюминиевая полоса или провод сечением не менее 16 мм 2 .
3. Стальная полоса сечением не менее 48 кв.мм.

Наиболее часто используется стальная полоса размером (25-30)х5 мм. Основное ее преимущество возможность надежной сварки с электродами. Когда в качестве связи используется проводник из цветных металлов, к штырям привариваются болты, на которых закрепляются шины.

Основные функциональные узлы системы заземления

Полноценная система заземления состоит из:

1. Контура заземления.
2. Полосового металла.
3. Медных заземляющих проводников.

Рассмотрим более детально каждый из элементов и его функциональное предназначение.

Контур заземления

Контур заземления — это группа соединенных между собой проводников или электродов (в большинстве случаев нержавеющая или обычная сталь) которые располагаются вертикально в земле и располагаются вблизи защищаемого объекта.

В зависимости от характеристик защищаемого объекта, для устройства контура заземления применяют уголки 50х50х5 мм (заземление для газового котла в частном доме), либо круглую сталь (ᴓ16–18) которые вбивают в землю на глубину 3 м. После чего данные электроды сваривают между собой с помощью полосы (4х40 мм) и выводят вышеуказанную полосу к месту подключения общей системы заземления дома.

Схема контура заземления для частного дома или дачи

На сегодняшний день существует 2 основных типа контура заземления:

1. Замкнутый в виде равностороннего треугольника.
2. Линейный.

Поскольку линейный контур заземления имеет существенный недостаток — при сильной коррозии соединителя между электродами часть контура будет попросту не способна отводить потенциал от электрооборудования и тем самым основное функциональное предназначение контура не будет выполнятся. По этой причине монтаж данного контура не будет рассмотрен в данной статье.

Конструктивно контур заземления своими руками выполняется в виде равностороннего треугольника с длинной стороны 3 м. Оптимальное расстояние от контура заземления до фундамента составляет 1 м.

Как было сказано ранее, вершинами данного треугольника служит либо уголок 50х50х5, либо круглая арматура с сечением 16–18 мм (далее «электроды»). Электроды перед забиванием в землю с помощью кувалды либо какого-либо другого инструмента, предварительно необходимо заострить, поскольку в противном случае Вы не сможете забить его на глубину в 3 м.

После забивания на необходимую глубину электродов, по контуру полученного треугольника необходимо снять слой грунта в 30–50 см. Это необходимо для того, чтоб в дальнейшем упростить сваривание электродов между собой. Сваривание заземлителей между собой выполняется с помощью обычной полосы 40х4 мм.

После сваривание электродов, на фундамент здания в одном или нескольких местах выводится полоса 40х4 с приваренным болтом М12 или М14 с гайками и шайбами к которой затем производится подключение заземляющего проводника (в большинстве случаев желто-зеленого цвета) который является одной жилой вводного кабеля ВВГнг (ПВСнг) 3х6, ВВГнг (ПВСнг) 3х10.

Если же в доме предусмотрена 3-х фазная система запитки, то вводной кабель может быть (ПВСнг) 5х6, ВВГнг (ПВСнг) 5х10, в котором 3 жили — это фазы «А», «B», «С», нулевая жила синего цвета «N» и заземляющий проводник «G» желто-зеленого цвета.

Хитрости при монтаже контура заземления

При вводе объекта в эксплуатацию, очень часто возникают случаи, когда при проверке полученного контура заземления специализированной электротехнической лабораторией значение сопротивления выше 4 Ом. Это может быть вызвано высоким сопротивлением грунта или несоблюдением требований запроектированного заземления.

В таком случае можно развести в ведре воды 2–3 пачки соли и залить полученный раствор в места залегания электродов. Благодаря такой простой манипуляции можно уменьшить значение сопротивления контура заземления до 1–3 Ом.

После ознакомления с теорией рассмотрим практический ответ на вопрос: «как сделать заземление в частном доме своими руками»?

Как сделать монтаж контура заземления самостоятельно

Монтаж заземления можно сделать своими руками. Все шаги будут описаны ниже.

Выбираем место

Оно должно находиться в той части участка возле дома, куда не заходит человек без острой необходимости и домашние животные. Контур располагается не ближе 1 м от фундамента постройки. Лучше, если этот участок будет огорожен невысокой изгородью. На земле отмечаются все точки нахождения электродов. Обычно строится правильный, равнобедренный треугольник.

Земляные работы

Вдоль всей разметки копается траншея глубиной 0,5-0,6 м. Аналогичная траншея роется по ходу укладки шины, соединяющей контур с вводным электрошкафом.

Собираем конструкцию

Вначале, согласно схемы вбиваются штыри на заданную глубину (обычно 2-2,5 м). К вершинам стержней приваривается металлосвязь. Одна полоса приваривается к крайнему электроду (вершине треугольника) и укладывается в траншею, идущую к дому.

Ввод в дом

Шина от контура вводится во входной электрощит. На конце сверлится отверстие для болтового соединения. Сюда присоединяется соответствующая жила кабеля. При TN-C-S-системе шина соединяется с шиной-расщепителем.

Проверка и контроль

Контроль проводится путем измерения электрического сопротивления всего контура. Оно не должно превышать нормируемые показатели.

Часто используется простой способ проверки. Присоединяется лампа накаливания мощностью 100-150 Вт – один конец на фазу, второй – на заземление. Четкое сияние ее указывает на качественный монтаж. При тусклом горении необходимо проверить качество стыков. Если лампа не горит, то сборка проведена неправильно.

Готовые комплекты заземления для частного дома

Самостоятельный монтаж позволяет существенно снизить затраты на систему заземления. Однако готовые комплекты позволяют ускорить работы и повысить надежность контура. Можно выделить такие модели:

1. ZandZ – контур с одним или несколькими электродами из нержавеющей стали. Допускаемое заглубление — до 10 м. Цена зависит от длины штырей. Средняя цена комплекта с пятиметровыми электродами — 23500 рублей.
2. Galmar – имеет электроды длиной до 30 м. Средняя цена — 41000 рублей.
3. Elmast. Эта система изготавливается в России и адаптирована к российским условиям эксплуатации. Цена – от 8000 рублей.

Важно! На российском рынке представлено множество моделей, что позволяет сделать оптимальный выбор. Глубина забивания их электродов колеблется от 5 до 40 м. Ценовой диапазон – 6000-28000 рублей.

Особенности схем заземления 220 В и 380 В

Схемы заземления при вводе сетей на 220 и 380 В имеет определенные различия. Внешний контур таких систем абсолютно одинаков. Разница заключается в разводке кабеля и вводе в дом. В случае сети на 220 В вводится двухпроводная линия. Одна жила расщепляется на «нейтраль» и «землю», а другая устанавливается на изоляторы.

В случае сети на 380 В, чаще всего, подходит четырехпроводная линия. Один провод расщепляется аналогично предыдущему случаю, а 3 других проводника устанавливаются на изоляторы и изолируются друг от друга. Фазные жилы и «нейтраль» пропускаются через УЗО и дифавтомат.

Что такое сопротивление заземления. И как его измерить

Основной характеристикой заземляющего защитного устройства является сопротивление. Сопротивление заземления включает в себя сопротивление грунта, проходящего через него тока, сопротивление заземлителя и сопротивление проводников. Две последние величины зачастую имеют малые значения по сравнению с сопротивлением растекания тока.

Заземление, которое проходит в доме требует проверки, для удостоверения в своей исправности. После окончания работ по монтажу заземления, вся защитная линия подвергается тщательному осмотру и диагностики на предмет невредимости и правильности соединения.