Большая энциклопедия нефти и газа. Монтаж системы защитного заземления в частном доме
Заземлители могут быть естественные и искусственные. Естественными заземлителями являются: металлические конструкции зданий и сооружений, соединенные с землей, проложенные в земле металлические трубопроводы (за исключением трубопроводов горючих жидкостей и горючих газов); свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле, если их не менее двух.
В том случае, когда сопротивление заземляющего устройства при использовании естественных заземлителей будет удовлетворять требованиям ПУЭ, устраивать дополнительное искусственное заземление не требуется.
В качестве искусственных заземлителей применяют вертикально забитые стальные трубы с толщиной стенок не менее 3,5 мм, угловую сталь, стальные стержни диаметром не менее 6 мм, горизонтально проложенные стальные полосы толщиной не менее 4 мм и общим сечением не менее 48 мм 2 и т. п. Сопротивление заземления заземлителей определяется в основном удельным сопротивлением грунта, размером и формой заземлителя, глубиной заложения его в грунте.
Удельное сопротивление грунта зависит от его состава, плотности, влажности и температуры и колеблется от 0,3 х 10 4 до 1.З х 10 4 Ом на сантиметр.
Внутреннюю сеть заземления в помещениях РУ выполняют в виде магистрали заземления и ответвлений от них к отдельным корпусам аппаратов.
Последовательное присоединение заземляющих корпусов электрооборудовании к магистрали заземления не допускается. Магистральную заземляющую шину соединяют с заземлителем не менее чем двумя ответвлениями, присоединяемыми к заземлителю и разных местах.
Магистральную заземляющую шину и ответвления к заземляемым частям прокладывают открыто. Открыто проложенные заземляющие проводники окрашивают в черный цвет. При окраске их в иной цвет в местах присоединений и ответвлений необходимо прочертить две полосы черного цвета на расстоянии 150 мм друг от друга.
Сечения заземляющих проводников выбирают из расчета, чтобы при протекании токов однофазных замыканий на землю температура заземляющих проводников в установках выше 1000В с большими токами замыкания на землю не превышала 400°С, в установках до и выше 1000В с малыми токами сечение заземляющих проводников выбирают не менее 1/3 сечения фазных проводников, но не менее указанных в таблицах ниже.
Минимальные размеры стальных заземлителей и заземляющих проводников.
В электроустановках напряжением до 1000В применяют в качестве заземляющих проводников медные и алюминиевые проводники, минимальные сечения которых приведены в таблице ниже.
Минимальные сечения медных и алюминиевых заземляющих проводников
в электроустановках напряжением до 1000В
Примечание. Прокладка голых алюминиевых проводников в земле не допускается
Заземляющие проводники соединяют друг с другом сваркой. К заземляемым конструкциям их присоединяют тоже сваркой, а к корпусам аппаратов, машин — сваркой или болтами. Пайкой присоединяют заземляющие проводники к металлическим оболочкам кабелей и проводов.
Проходы заземляющих проводников сквозь стены и перекрытия выполняют в трубах, стальных обоймах или открытых проемах.
В настоящее время многие люди задумываются над таким вопросом, «какой провод нужен для заземления и зачем, вообще, делать заземление в квартире (доме)?». Назначение и устройство защитного заземления представляет собой операцию по уравниванию потенциалов между корпусом электроприбора и землей, что обеспечивает безопасность и исключает поражение электрическим током. Кроме того заземление позволяет избежать порчи оборудования, которая может произойти вследствие пробоев и скачков напряжения.
Заземление в новостройках и домах, построенных до 1998 года
В новостройках проблемы с заземлением, как правило, отсутствуют, однако в старых домах, построенных до 1998 года, жильцы должны сами осуществлять операции по заземлению квартир. Для того чтобы сделать заземление своими руками, необходимо знать, какая система заземления используется в доме.
В соответствии с ПУЭ существует несколько видов систем заземления:
TN-S - есть отдельный провод для заземления и нейтраль, которая заземляется в системе с переменным током;
TN-C - «земля» и «ноль» представлены одним проводом, есть нейтраль. Такая система используется в старых домах;
TT - прямое защитное заземление электрооборудования;
IT - заземление корпуса электрооборудования через сопротивление либо с помощью полной изоляции токоведущих проводников.
Схема подключения заземления в квартире может включать следующую маркировку: РЕ - «заземление», РЕN - рабочий «ноль» и «заземление» в одном проводнике. Еще до монтажа заземления необходимо определить, какая система используется в доме. Если в доме используется система TN-C-S, в распределительном щитке будет пятижильный кабель - три «фазы», «ноль» и «заземление».
Выбор провода для монтажа заземления
В первую очередь необходимо выбрать медный провод для заземления. Безопасность электропроводки в целом зависит от того, какой провод для заземления будет использоваться в системе. Сечение провода для заземления в установках с напряжением до 1000В должно быть не менее 16мм2, а для установки выше 1 кВ - не менее 25мм2. Если токовая нагрузка на проводник не превышает 10А, сечение провода может составлять 25мм2. Для среднестатистической квартиры, оснащенной современным оборудованием, подойдет марка провода для заземления ПуГВ с изоляцией желто-зеленого цвета.
Так же можно использовать трехжильный медный провод, например ПВС 3х1,5, одна жила которого предназначена для заземления. Такой провод часто используется для организации электроснабжения в квартире и выдерживает токовую нагрузку до 16А. Для квартир с меньшей нагрузкой на сеть (до 10А) подойдет провод ПВС с тремя жилами (желто-зеленой «землей») и сечением 1,0мм2, а для большей нагрузки (до 25А) - медный провод ПВС с тремя жилами с сечением 2,5мм2 .
Требования безопасности к заземлению и распространенная ошибка
Требования безопасности к заземлению предписывают перед началом работ отключить электропитание в квартире. Распространенная ошибка при монтаже заземления - присоединение провода к батарее отопления либо стояку холодной воды. Требования к защитному заземлению ни в коем случае не разрешают осуществлять такую операцию, поскольку прикоснувшись к батарее, можно получить удар током. Заземление обязательно проводится с помощью выведения проводов на клемму заземления в распределительный щиток и правильного подключения.
Подключение провода заземления к распределительному щитку
Выбранный кабель (провод) прокладывается в квартире и выводится к щитку. Если в квартире нет распределительного щитка и УЗО, необходимо установить их, желательно в зоне доступности, например, у входной двери. Провод подключается так: желто-зеленый провод присоединяется к шине заземления в нижнем правом углу щитка, синий (ноль) - к нулевой шине или если установлено УЗО на клемму «N», «фаза» («L») - подключается к клемме «2». После этого необходимо подключить провод к щитку на лестничной площадке. Для этого необходимо попросить электриков отключить питание на стояке, и только после этого подключить провод таким же образом, как и к квартирному щитку.
Проверка заземления
Проверка защитного заземления осуществляется следующим образом - на вольтметре выставляется максимальное напряжение в 250В, после чего один щуп прибора прикладывается к заземлению, а второй - к фазе. Если стрелка отклонилась на 230-240В, все сделано правильно.
Распространенные ошибки монтажа заземления в коттедже, на даче, в загородном доме:
Монтаж заземления без измерения сопротивления заземляющего устройства измерительным прибором;
- невыполнение требований нормативных документов, предъявляемых к заземлителям и заземляющим проводникам;
- применение системы TT без УЗО;
- присоединение, в системе TN, заземляющего проводника к PEN проводнику в щите внутри дома(если дом запитан от ВЛ), подключение нулевого рабочего - N и нулевого защитного - PE проводников под один контактный зажим.
Выводы:
Радикальные методы решения проблем заземления:
- Используйте модули ввода-вывода только с гальванической развязкой;
- В качестве соединительного проводника используйте медный кабель вместо алюминиевого или стального;
- Не применяйте длинных проводов, провод заземления должен быть по возможности прямым и коротким;
- Если провод заземления не может быть коротким или если по конструктивным соображениям необходимо заземлить две части гальванически связанной системы в разных точках, то эти системы нужно разделить с помощью гальванической развязки;
- Следите, чтобы при монтаже системы заземления случайно не образовался замкнутый контур;
- Цепи, изолированные гальванически, нужно заземлять, чтобы избежать накопления статических зарядов;
- Экспериментируйте и пользуйтесь приборами для оценки качества заземления. Допущенные ошибки не видны сразу;
- Цепи с существенно различающейся мощностью следует заземлять группами, в каждой группе - блоки с примерно равной мощностью;
- Используйте датчики с цифровым интерфейсом.
Гост р 50571.22-2000
3.18 заземляющий проводник: Проводник, соединяющий заземляемую
точку системы или установки, или оборудования с заземлителем.
ПУЭ
Таблица 1.7.5
Наименьшие сечения защитных
проводников
1.7.34. Защитный (РЕ) проводник - проводник, предназначенный для целей электробезопасности.
Защитный заземляющий проводник - защитный проводник, предназначенный для защитного заземления.
Защитный проводник уравнивания потенциалов - защитный проводник, предназначенный для защитного уравнивания потенциалов.
Нулевой защитный проводник - защитный проводник в электроустановках до 1 кВ, предназначенный для присоединения открытых проводящих частей к глухозаземленной нейтрали источника питания.
из того же ГОСТа: 3.30 защитный проводник (РЕ-проводник): Проводник в
электроустановке до 1 кВ, предназначенный для целей безопасности,
соединяющий открытые проводящие части у потребителя с заземляющим
устройством.
Теперь о сечениях:
По ПУЭ
Заземляющие проводники
1.7.113. Сечения заземляющих проводников в электроустановках напряжением до 1 кВ должны соответствовать требованиям 1.7.126 к защитным проводникам.
Наименьшие сечения заземляющих проводников, проложенных в земле, должны соответствовать приведенным в табл. 1.7.4.
Прокладка в земле алюминиевых неизолированных проводников не допускается.
по гост р 50571.10-96
542.3 Заземляющие проводники
542.3.1 Заземляющие проводники должны удовлетворять требованиям
543.1 и, если они проложены в земле, их сечение должно
соответствовать значениям, указанным в табл.54А.
543.1 Наименьшие площади поперечного сечения защитных проводников
должны быть:
Рассчитаны в соответствии с 543.1.1 или
Выбраны в соответствии с 543.1.2.
В обоих случаях следует учитывать требования 543.1.3.
Теперь о пунктах:
- 543.1.2 Сечение защитных проводников должно быть не менее значений,
приведенных в таблице 54F (говорит о том же о чем и ПУЭ Таблица 1.7.5
). В этом случае не требуется проверять
сечение на соответствие 543.1.1. -543.1.3. минимал сечения проводников не входящих в кабель
Теперь о циркуляре (6/2004) от 16.02.04:
п. 1 и 2 говорят о сечениях ГЗШ
п.3 говорит о минимальном сесечении проводников основной системы уравнивания потенциалов
Минимальное сечение заземляющих проводников в системе защитного заземления TN может быть принято равным: 6 мм2 Cu, 16 мм2 Al, 50 мм2 Fe, при условии что протекание существенных токов повреждения, (превосходящих допустимый ток заземляющего проводника) не ожидается,;
- минимальные поперечные сечения заземляющих проводников, проложенных в земле, приведены в таблице 2;
Из всего выше сказанного делаю вывод:
Если нет желания заморачиваться с расчетами берем сечене заземляющего проводника по ПУЭ Таблица 1.7.5 при этом сечение должно быть не менее значений указанных для земли и воздуха (ПУЭ Таблица 1.7.4 или циркуляр № 11/2006 табл. 2 или по ГОСТ Р 50571.10-96 табл 54А - сравнения сечений еще не делал
.).
Какого цвета провод заземления? Такой вопрос часто встает перед многими нашими согражданами при подключении современного высокотехнологичного оборудования, которое выполнено согласно всем нормам и правилам соответствующих нормативных документов.
Ведь заземление стало неотъемлемой частью любых электрических приборов, начиная от обычного светильника и заканчивая мощными электродвигателями. Поэтому в этой статье мы уделим особое внимание вопросу заземления электрооборудования.
Зачем нужен, и какие виды заземления бывают?
Прежде всего следует определиться, зачем вообще нужно это заземление и какие виды заземления бывают? Для ответа на этот вопрос воспользуемся ПУЭ (Правила устройства электроустановок), в которой данному вопросу посвящена целая глава 1.7.
Зачем необходимо заземление?
Для ответа на этот вопрос воспользуемся п. 1.7.29 ПУЭ, которое говорит, что защитное заземление – это заземление, выполняемое в целях электробезопасности. Как следует из определения, основная цель данного соединения — обеспечение защиты человека. Как оно действует и зачем — давайте разберем подробнее.
Итак:
- Как известно, любая электроустановка или электроприбор имеет проводники и детали схемы, находящиеся под напряжением. Данные проводники и детали схемы имеют изоляцию, которая препятствует наведению напряжения на корпусе электроприбора. Это может быть как изоляционный материал, так и воздушный зазор, достаточный для исключения соприкосновения с корпусом.
- В случае нарушения изоляционных свойств проводника либо попадания воды на детали схемы, находящиеся под напряжением, возможно появление напряжения на корпусе. Вследствие этого при прикосновении к корпусу такого устройства возникнет ток, цепь которого будет проходить через человека на землю.
- Как гласит инструкция по оказанию первой помощи, смертельным для человека является ток в 100мА. Это очень маленькая величина. А для цепей постоянного тока она еще меньше.
Обратите внимание! Кто-то сейчас начнет говорить, что это все ерунда и его било током значительно большего значения. Но, во-первых, он вряд ли замерял величину тока, протекавшего через его тело. А во-вторых, здесь многое зависит от цепи протекания тока по человеку, его изоляции, которая достаточно существенно меняется в течение дня, состояния сердца и многих других параметров. Поэтому мы советуем довериться в этом вопросе медикам.
- В случае же, если корпус устройства заземлен, то при появлении на его корпусе напряжения, через защитное заземление потечет ток. При этом напряжение на самом корпусе будет близким к нулю. Поэтому при прикосновении к нему человека нечего не произойдет, ведь какой бы не был человек он имеет большее сопротивление, чем заземляющий проводник.
Виды заземления
На данный момент существует несколько видов заземления. Причем большинство из них обусловлены не столько вопросами электробезопасности, сколько вопросами работы электрических установок.
Мы рассмотрим только вопросы, связанные с защитным заземлением в цепях с глухозаземлённой нейтралью, которая используется в большинстве сетей с напряжением до 1кВ.
Согласно п. 1.7.3 ПУЭ, на данный момент в сети до 1кВ с глухозаземленной нейтралью используются системы TN – C, TN – S, TN – C – S и TT. Каждая из этих систем имеет свои особенности образования нулевого и защитного провода и практически все из них можно создать своими руками.
Итак:
- Система TN – S предполагает раздельное подключение и пролегание провода нейтрали и защитного заземления по всей длине, в нашем случае от понижающего трансформатора на подстанции до нашего электроприбора.
- Система TN – C предполагает совместную прокладку провода нейтрали и защитного заземления. Но для данной системы есть определенные ограничения, которые позволяют применять ее только в распределительных устройствах, ведь в противном случае цена использования такой системы будет не целесообразна. Но об этом мы поговорим чуть ниже.
- Система TN – C – S предполагает совместную прокладку провода нейтрали и защитного заземления с его последующем разделением. Например, от понижающего трансформатора на подстанции до вашего дома они проложены совместно, а для разводки по дому и квартирам разделены на отдельные проводники.
- И наконец, система TT предполагает прокладку отдельного провода нейтрали от понижающего трансформатора до конечного потребителя. При этом провод защитного заземления подключается к независимому контуру.
Правила обозначения нулевого и защитного проводника
Теперь мы вплотную подошли к вопросу, каким цветом провод заземления обозначается в схемах и по месту. Ведь данный вопрос имеет четкие предписания, которые оговорены в главе 1.1 ПУЭ.
Итак:
- Начнем с обозначения нулевого провода. Согласно п.1.1.29 ПУЭ, данный проводник должен быть обозначен голубым цветом. Причем сделано это должно быть по всей длине проводника. Исключение составляют места, не доступные для обслуживания.
Обратите внимание! При нанесении цветовой окраски непосредственно на проводник краска должна отвечать требованиям по нагреву, а также должна сохранять стойкость цвета в процессе эксплуатации.
- Кроме цветового обозначения для нулевых проводов предусмотрено еще и буквенная маркировка. Ее зачастую используют при обозначении нулевых проводников в схемах. Согласно п.1.1.29 ПУЭ, они должны иметь обозначение – N.
- Цвет заземляющего провода, предназначенного для электробезопасности, должен быть выполнен в виде желто-зеленых полос. Причем при нанесении окраски непосредственно на проводник это могут быть равные полосы шириной от 15 до 100 мм.
- Буквенное обозначение для проводников защитного заземления используется в основном в схемах, но может быть применено и на самих проводниках. Согласно п1.1.29 ПУЭ, оно должно быть – РЕ.
- А вот провод заземления какого цвета необходимо применять для систем TN – C и TN – C – S? Ведь данные системы предполагают использование одной шины в качестве нулевой и в качестве защитной. В этом случае проводник должен иметь голубую окраску по всей длине, а на концах проводников должна быть нанесена желто-зеленая окраска.
- Отличия данные системы имеют и в плане буквенного обозначения. В системах TN – C и TN – C – S для обозначения нулевого и защитного проводника используются символы PEN.
Выбор сечения нулевых и защитных проводников
Но не только вопрос: какого цвета заземляющий провод, должен вас интересовать при создании контура заземления. Одним из важнейших вопросов в этом плане является сечение проводников и непосредственно конструкций, которые можно использовать в качестве заземления.
- Для заземления могут быть использованы искусственные и естественные заземлители. К естественным заземлителям, согласно п. 1.7.109 ПУЭ, относятся железобетонные и металлические элементы зданий, металлические водопроводные трубы, пролегающие в земле, металлические оболочки кабелей, проложенных в земле, обсадные трубы скважин и многое другое.
- В то же время в качестве естественных заземлителей запрещено использовать газовые, канализационные и трубы системы отопления, алюминиевые оболочки кабелей и предварительно напряженную арматуру железобетонных конструкций.
Обратите внимание! Запрет на использование данных систем в качестве заземлителей не исключает их подключение к заземлению для выравнивания потенциалов.
- Искусственные заземлители обязательны для использования в сетях выше 1кВ. В домашних же условиях зачастую можно обойтись искусственными заземлителями. Если же вы собрались монтировать собственный контур заземления, то видео на страницах нашего сайта должно помочь вам в этом вопросе.
- Искусственный заземлитель должен изготавливаться из медных, оцинкованных или просто металлических изделий. Причем размеры и сечение таковых строго нормируются. Все эти требования сведены в табл.1.7.4 ПУЭ.
- Что касается сечения проводников заземления, то они должны быть такого же сечения, как и фазный провод. Данное правило распространяется на все проводники сечением до 16 мм 2 . Для проводников большего сечения имеется табл. 1.7.5 ПУЭ.