Для чего нужно повторное заземление?

Для чего нужно повторное заземление ВЛИ — описываем развернуто

В современном мире трудно представить жизнь человека без электроприборов. Количество их в домах велико, и чтобы обеспечить необходимую безопасность их использования, требуется осуществить защитные меры от случайного поражения электрическим током. Одна из таких мер состоит в устройстве повторного заземления.

Виды опор

Деревянные

Подобная конструкция изготавливается из бревен без коры (круглый лес). Длина одного бревна от 5 до 13 метров с шагом 50 см. Толщина опоры от 12 до 26 сантиметров с шагом 20 мм. Чтобы деревянная подпора поддавалась гниению медленнее, ее покрывают специальным антисептиком. Существует два типа такой конструкции: С1 и С2.

Железобетонные

Подобное приспособление изготавливается из бетона и арматуры в виде прямоугольника или в форме трапеции. Железобетонное устройство обладает своей маркировкой и помечается как СВ. После этих букв пишутся номера, которые указывают длину конструкции. Например, подпора СВ 85. Цифра помечает, что ее протяженность составляет 8,5 метров. На фото ниже наглядно показано, как выглядит ЖБ опора:

Используются такие ЖБ конструкции:

  • CВ 105;
  • CВ 110;
  • CВ 95;
  • CВ 85.

Для того чтобы осуществлять вторичное заземление PEN проводника, с двух сторон приспособления приваривают арматуру.

Вступление

Согласно нормативам, повторное заземление линий электропередачи обязательно и служит для повышения безопасности участков ЛЭП. Для ЛЭП выполненных, самонесущим изолированным проводом СИП, основным элементом, для повторного заземления является нулевая жила СИП. Технически, повторное заземление заключается в соединении нулевой жилы СИП с заземлителем на деревянной опоре или в бетонной опоре. Для этого соединения используются специальные зажимы, например зажимы типа CT-25,CT-25A компании BK. Арматура bk кроме надежного соединения позволяет осуществить подключение без отключения магистрали.

Глухое погружение нейтрали

Системы заземления разделяют на две большие группы: с глухо заземленной нейтралью и с изолированной. В схеме первого типа нейтральный проводник (обозначается N) всегда заземлен и может быть независимым от защитного PE-проводника, а может соединяться с ним, образуя PEN-проводник.

Если нейтральный провод объединен с защитным проводником, он образует систему TN-C, если проводиться отдельно − систему TN-S, в случае, когда объединен на подстанции с защитным проводником, а при входе в здание разделяется на два проводника – защитный PE и функциональный N, образуется система TN-C-S. Еще одним видом является система, при которой нейтральный проводник заземляется на подстанции и к потребителю трехфазный ток поступает по четырем проводам, одним из которых является ноль N. Это − система TT.

Применение системы TN-C

Система TN-C широко использовалась ранее при так называемой двухпроводной сети. В этом случае в розетках отсутствовал заземленный контакт. В сетях, сконструированных по этой системе, заземлялся нулевой провод, но при обрыве его, все приборы оставались под напряжением. Это вынуждало заземлять корпуса каждого отдельного электроприбора. В современных строящихся зданиях эта система не проектируется. Используется только в старых зданиях.

Применение системы TN-S

Система TN-S более совершенна, обладает высокой степенью электробезопасности, так как имеет отдельный заземленный проводник, но стоимость ее неоправданно высока. При трехфазном питании приходится прокладывать от источника пять проводов – три фазы, нейтраль и защитный проводник PE.

Для устранения недостатка системы TN-S была создана TN-C-S. Она предусматривает один проводник PEN, который представляет собой общий провод, заземленный по всей длине от источника питания до ввода в здание, а перед вводом разделяется на нейтраль N и защитный проводник PE. Эта система тоже имеет весомый недостаток. При повреждении проводника PEN на протяжении участка от подстанции до здания, все подключенные внутри здания приборы остаются под опасным напряжением. Для этой системы ПУЭ (Правила устройства электроустановок) требуют проведения мероприятий по устройству дополнительной защиты проводника PEN от механических повреждений.

Тип заземления ТТ

Система ТТ используется для подачи электричества за городом и в сельской местности по линиям электропередач, устанавливаемым на опорах. Подключение электроустановок по этой системе разрешается лишь в том случае, если невозможно обеспечить все условия электробезопасности в системе TN и избежать при этом неоправданных материальных затрат. При контакте с электроприборами защита от тока должна осуществляться путем отключения питания в цепи. Для этого правилами предписываются специальные изделия – устройства защитного отключения – УЗО.

Полезные рекомендации

Если необходимо сделать повторное заземление ВЛИ от трансформаторной подстанции до жилого помещения на расстояние 800 м, его следует выполнить в следующих местах:

  • на столбах ВЛ, которые размещаются возле трансформаторной подстанции и возле дома;
  • на анкерных столбах ВЛ;
  • на опоре с дистанцией 100 метров от основной опоры, имеющей заземление.

Полезное по теме:

Нужно ли делать повторное заземление на опоре ответвления частного дома

По практике повторное заземление PEN проводника магистрали ВЛИ выполняется на каждой третьей опоре, что соответствует расстояниям, указанным в нормативах.

Если в доме установлен распределительный щит, с аппаратами автоматического отключения электропитания, то повторное заземление PEN проводника (нулевой жилы СИП) обязательно.

Если ответвление к дому, попадает на опору со сделанным повторным заземлением, PEN проводник подключается к существующему повторному заземлению. Если ответвление попадает на опору без повторного заземления, то повторное заземление PEN проводника ответвления выполняется дополнительно. Делается повторное заземление монтирующей организацией при устройстве ответвления к дому.

Повторное заземление на деревянной опоре

Для повторного заземления на деревянной опоре монтируется заземляющий спуск. Заземляющий спуск делается, из металлического прута по опоре, который приваривается к штыревому электроду, вбитому в землю. Прут лучше взять из оцинкованной стали, если он толще 6 мм или из черной стали с антикоррозийным слоем, если он тоньше 6 мм.

Для работ понадобится сам прут, кувалда для его забивания, набор гаечных ключей (или сварка), отрезная болгарка на аккумуляторах. Выбрать болгарку на аккумуляторе нужно по диаметру отрезного круга и наличию двух зарядных батарей. Для работы вам не понадобиться электрическое подключение, что очень удобно в данном контексте.

Аналогично делается повторное заземления железобетонного столба без арматурного выпуска.

На деревянной опоре, где выполнено повторное заземление PEN проводника, нужно заземлить все металлические крюки и штыри опоры. Если на деревянной или железобетонной опоре нет повторного заземления PEN проводника, то крюки и штыри заземлять не нужно (2-4-41 ПУЭ).

Всё металлическое электрооборудование, расположенное на столбах (молниезащита, шиты ВУ, защита от перенапряжений и т.п.) должны заземляться отдельными проводами. Сопротивление повторного заземления не должно превышать 30 Ом (в варианте глухозаземленной нейтрали трансформатора).

Повторное заземление PEN проводника ВЛИ не отменяет устройство заземления частного дома с монтажом контура заземления возле или вокруг дома.

Советы практика

В завершении приведу предписание технического надзора. Где нужно сделать повторное заземление на участке ВЛИ от ТП до дома, длинной 800 метров.

В этом варианте, повторное заземление нужно сделать:

  • На последнем (у дома) и первом (у подстанции) столбах линии;
  • На анкерных опорах ВЛИ;
  • На опорах с шагом 100± метров от первой опоры, с заземлением.

Полезно почитать

  • Записи не найдены

Как делается повторное заземление без отключения магистрали

В современных условиях повторное заземление ответвления ВЛИ, а также само подключение ответвления делается без отключения магистрали от электропитания. В компаниях, занимающихся продажей оборудования для ВЛИ и ЛЭП, например, Норма–кабель, можно вместе с кабелем СИП для ответвления, купить комплект арматуры СИП для конкретного типа опоры ВЛИ. Комплекты арматуры для подключения СИП ответвления зависят от типа опоры (промежуточная, угловая, концевая) с которой будет делаться ответвление.

Совместимость с устройствами отключения

Все сказанное выше о повторном заземлении, как об одной из мер для повышения уровня безопасности при эксплуатации электроустановок, будет справедливо в том случае, если цепи в электроустановках защищены автоматами и предохранителями. При этом характеристики устройств отключения должны выбираться в соответствии с параметрами сети, полезной нагрузки.

Важно правильно выбрать материал и сечение проводников, как нулевого, так и заземляющего. Если в них возникнет ток короткого замыкания, то он должен минимум в 3 раза превышать порог срабатывания автоматики или других защитных приспособлений.

Нулевой провод делают непрерывным по всей длине от каждого корпуса до нейтрали источника питания. Для соединения всех деталей этом участке применяют сварку. Присоединение к нейтрали допускается при помощи сварки или на болтах.

Для чего нужно повторное заземление ВЛИ?

Повторное заземление ВЛИ – это преднамеренное соединение нулевого провода с заземляющим устройством в в электроустановках до 1 кВ, которое может иметь электрическую связь с заземляющим устройством источника электропитания. ВЛИ представляет собой воздушную линию на опорах из железобетона или дерева с самонесущими изолированными проводами (СИП). Ниже мы расскажем читателям сайта Сам Электрик, как правильно сделать повторное заземление воздушных линий электропередач и для чего это нужно.

Виды опор

Деревянные

Деревянные опоры применяются в настоящее время ограниченно, основном в малонаселенных пунктах. Они обладают такими преимуществами, как низкая себестоимость изготовления и простота установки, легкий вес, высокая устойчивость к нагрузкам. К тому же древесина является хорошим диэлектриком, что увеличивает безопасность эксплуатации. К недостаткам деревянных опор можно отнести необходимость подбора бревен для одной ВЛ с одинаковыми диаметрами для обеспечения одинакового распределения нагрузки, высокую подверженность механическим повреждениям и быстрому износу древесины при эксплуатации. Чтобы устранить негативное влияние окружающей среды и уменьшить процессы гниения, деревянные опоры пропитывают или покрывают специальными составами.

Изготавливают опоры из дерева хвойных пород. Диаметр бревен и длина подбирается по классу опоры. Классификация опор составлена таким образом, бревно определенного диаметра верхнего торца и определенной длины должны иметь соответствующий вес или объем. Деревянные опоры могут относиться к классу L, M или S

Опоры для ВЛ до 1 кВ должны иметь диаметр не менее 14 см. Высота опор – от 6 до 13 метров. В зависимости от класса древесины и ее кубатуры опоры могут весить от 180 до 350 кг.

Железобетонные

Железобетонные опоры более прочные и устойчивые, чем деревянные. Срок их износа существенно больше, чем у деревянных опор, поэтому они получили наибольшее распространение при строительстве ВЛ разного уровня напряжения.

Железобетонные опоры производят из армированного бетона, перед изготовлением их рассчитывают в зависимости от того, какую роль будет выполнять опора в воздушной линии. Требования по распределению нагрузки устанавливаются ГОСТ И ПУЭ.

Классифицируются железобетонные опоры в следующем порядке:

  • специальные – предназначены для определенных условий: климатических, при переходах через препятствия, при пересечениях ВЛ и других;
  • концевые – устанавливаются в конце ВЛ;
  • угловые – используют на поворотах ВЛ;
  • анкерные – осуществляют натяжение проводов на прямых участках;
  • промежуточные – поддерживают, но не натягивают провода.

Применяются железобетонные опоры во всех ВЛ – как с обычными проводами, так и с СИП.

На фото ниже показан внешний вид железобетонной опоры.

Используются такие ЖБ конструкции:

  • CВ 105;
  • CВ 110;
  • CВ 95;
  • CВ 85.

Для того чтобы осуществлять вторичное заземление PEN проводника, с двух сторон опоры приваривают арматуру. Это делается для выполнения требований ПУЭ (п. 2.4.40, см. Главу 2.4): «РЕN-проводник следует присоединять к арматуре железобетонных стоек и подкосов».

Назначение повторного заземления

Повторное заземление ВЛИ нужно для того, чтобы обеспечить нормальную электробезопасность при эксплуатации ВЛ. Согласно п. 2.4.38 ПУЭ «На опорах ВЛ должны быть выполнены заземляющие устройства, предназначенные для повторного заземления, защиты от грозовых перенапряжений, заземления электрооборудования, установленного на опорах ВЛ. Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 30 Ом».

Читайте также  Как ровно отрезать полипропиленовую трубу?

Если в системе электроснабжения установлена трансформаторная подстанция с глухозаземленной нейтралью, то для того, чтобы обеспечить требуемую электробезопасность требуется создать электрическую связь с заземлением по всей системе. Для опор выполняется повторное заземление нулевого провода – таким образом обеспечивается надежная связь РЕN проводника с заземляющим устройством. Схема выглядит следующим образом:

В ПУЭ указывается, что повторное заземление ВЛИ означает погружение в грунт PEN или РЕ проводника в воздушной электрической линии с изолированными проводами.

Важно! Повторный заземляющий контур осуществляется на подпоре без вводного приспособления или вводного щитка (ВЩ). Оно присоединяется к вводному автомату или к совместному рубильнику.

Защитный и рабочий нулевые провода подключаются вверху ЖБ (железобетонного столба) к арматурному выпуску. Если есть подкосной столб, то присоединять необходимо и к нему, а не только к основному.

На фото ниже изображено, как нужно соорудить повторное заземление ВЛИ основного проводника с использованием прокалывающего зажима на проходном столбе, без отвода. Осуществлять подобное необходимо на каждой третьей опоре ВЛ и на столбе, который ведет к жилому зданию.

На опорах при монтаже может быть сделан заземляющий спуск из проволоки или катанной стали. Он также может отсутствовать. На рисунке ниже показана конструкция опоры с заземляющим спуском.

  • 1 – место сварки;
  • 2 – заземлители;
  • 3 – спуск.

Как правило, он изготавливается из металлической проволоки. Все это прикрепляется к штыревому электроду, который вбивается в грунт. В случае если проволока больше по диаметру, чем 6 мм, то желательно чтобы он был сделан из оцинкованного металла, а если меньше 6 мм – из черного металла с нанесенным антикоррозийным средством.

Согласно правилам устройства электроустановок, если на деревянной конструкции было выполнено повторное заземление PEN-проводников, то необходимо заземлить полностью все штыри и крюки опоры из металла. Если же на столбе из дерева или железобетона не организовывают повторный заземляющий контур, то ничего делать не нужно (ПУЭ 2.4.41).

Электрооборудование из металла, которое находится на опорах, в обязательном порядке должно заземляться индивидуальными проводами. Это такое оборудование как щиты ВУ, молниезащита или защита от высокого напряжения. В случае ТП с глухозаземленной нейтралью сопротивление вторичного заземлителя должно быть 30 Ом или меньше.

Учтите! Для частного жилья повторная защита PEN-проводников ВЛИ не освобождает от установки специального заземляющего контура. О том, как сделать заземление в доме своими руками, мы рассказывали в соответствующей статье!

Полезные рекомендации

Если необходимо сделать повторное заземление ВЛИ от трансформаторной подстанции до жилого помещения на расстояние 800 м, его следует выполнить в следующих местах:

  • на столбах ВЛ, которые размещаются возле трансформаторной подстанции и возле дома;
  • на анкерных столбах ВЛ;
  • на опоре с дистанцией 100 метров от основной опоры, имеющей заземление.

Также рекомендуем просмотреть видео, на котором показывается, как сделать повторное заземление, а точнее – без особых проблем забить штыри в землю:

Полезное по теме:

Как устроено повторное заземление

В современном мире трудно представить жизнь человека без электроприборов. Количество их в домах велико, и чтобы обеспечить необходимую безопасность их использования, требуется осуществить защитные меры от случайного поражения электрическим током. Одна из таких мер состоит в устройстве повторного заземления.

Основные виды

Защитное заземление позволяет защитить человека от удара током, если на корпусе прибора или установки случайно возникает напряжение. Опасный потенциал снимается либо обеспечивается срабатывание электрических защитных устройств с минимальным запаздыванием.

Естественными заземлителями считаются любые металлические предметы, которые находятся в земле. Устанавливающими норму документами не рекомендуется использование естественных проводников, потому что невозможно учесть такую величину, как сопротивление растеканию тока в грунте от них.

Искусственными заземлителями считаются устройства с заранее рассчитанными параметрами, специально созданные для сооружения заземления.

Глухое погружение нейтрали

Системы заземления разделяют на две большие группы: с глухо заземленной нейтралью и с изолированной. В схеме первого типа нейтральный проводник (обозначается N) всегда заземлен и может быть независимым от защитного PE-проводника, а может соединяться с ним, образуя PEN-проводник.

Если нейтральный провод объединен с защитным проводником, он образует систему TN-C, если проводиться отдельно − систему TN-S, в случае, когда объединен на подстанции с защитным проводником, а при входе в здание разделяется на два проводника – защитный PE и функциональный N, образуется система TN-C-S. Еще одним видом является система, при которой нейтральный проводник заземляется на подстанции и к потребителю трехфазный ток поступает по четырем проводам, одним из которых является ноль N. Это − система TT.

Применение системы TN-C

Система TN-C широко использовалась ранее при так называемой двухпроводной сети. В этом случае в розетках отсутствовал заземленный контакт. В сетях, сконструированных по этой системе, заземлялся нулевой провод, но при обрыве его, все приборы оставались под напряжением. Это вынуждало заземлять корпуса каждого отдельного электроприбора. В современных строящихся зданиях эта система не проектируется. Используется только в старых зданиях.

Применение системы TN-S

Система TN-S более совершенна, обладает высокой степенью электробезопасности, так как имеет отдельный заземленный проводник, но стоимость ее неоправданно высока. При трехфазном питании приходится прокладывать от источника пять проводов – три фазы, нейтраль и защитный проводник PE.

Для устранения недостатка системы TN-S была создана TN-C-S. Она предусматривает один проводник PEN, который представляет собой общий провод, заземленный по всей длине от источника питания до ввода в здание, а перед вводом разделяется на нейтраль N и защитный проводник PE. Эта система тоже имеет весомый недостаток. При повреждении проводника PEN на протяжении участка от подстанции до здания, все подключенные внутри здания приборы остаются под опасным напряжением. Для этой системы ПУЭ (Правила устройства электроустановок) требуют проведения мероприятий по устройству дополнительной защиты проводника PEN от механических повреждений.

Тип заземления ТТ

Система ТТ используется для подачи электричества за городом и в сельской местности по линиям электропередач, устанавливаемым на опорах. Подключение электроустановок по этой системе разрешается лишь в том случае, если невозможно обеспечить все условия электробезопасности в системе TN и избежать при этом неоправданных материальных затрат. При контакте с электроприборами защита от тока должна осуществляться путем отключения питания в цепи. Для этого правилами предписываются специальные изделия – устройства защитного отключения – УЗО.

Изолированный нейтральный проводник

Во втором варианте нейтральный провод совершенно не заземлен, или может быть связан с землей через установочные устройства, имеющие очень большое сопротивление. Такие системы применяют для ответственных объектов, например в медучреждениях для питания оборудования, используемого при поддержании жизнеобеспечения, на энергетических и нефтеперерабатывающих предприятиях. Нейтраль, изолированная от заземляющего провода, защищена от возникновения наведенных токов. Заземление идет по отдельной шине, к которой подключены все заземляющие контакты в розетках.

Назначение и устройство

При изготовлении заземления по принципам вышеописанных систем, при обрыве заземленных проводников на корпусах электроприборов всегда существует возможность возникновения опасного напряжения, поэтому в таких системах ПУЭ регламентируют обязательное наличие повторного заземления в сетях.

Главной задачей, которая стоит при монтаже повторного заземления, является понижение напряжения, возникающего при касании открытых токопроводящих элементов электроприборов. Вследствие этого при замыкании на землю или на токопроводящие элементы корпуса, уменьшается вероятность получить травму от действия электрического тока.

Если смонтировано повторное заземление, то происходит следующее. При замыкании на корпусе отдельного электроприбора ток частично проходит в земле. В результате разность потенциалов между корпусом и землей уменьшается, и пользователь становится защищенным от удара током.

При реализации системы TN-C выполняется повторное заземление нулевого провода. Оно производится путем связывания проводника с землей через определенные интервалы и применяется вместе с основным контуром заземления.

В системе TN-C-S оно представляет собой повторное заземление нулевого защитного проводника PEN перед вводом в здание. Получается, что при обрыве проводника на участке «источник-здание» эффект заземления осуществляется через заземленный PE провод.

На вводе в электроустановку напряжением до 1 кВ обязательно монтируют повторное заземление, чтобы увеличить степень безопасности.

Повторное заземление на вводе в здание, независимо от его устройства, устанавливают еще и для того, чтобы исключить занос в цепи электротехники дома наведенных токов через внешние коммуникации. К тому же оно уменьшает потенциал на корпусе электроприборов, если вдруг оборвался N-проводник.

Линии электропередач

При использовании системы ТТ принцип повторного заземления реализуется путем соединения нулевого провода, расположенного на опоре линии электропередач с землей. Осуществляется заземление всех опор. Одновременно заземляются все стальные кронштейны, на которых закреплены изоляторы фазных проводов.

Необходимо устраивать повторное заземление на концах линий электропередач или на ответвлениях длиною 200 и больше метров. Для создания контура в первую очередь применяют естественные заземлители.

Совместимость с устройствами отключения

Все сказанное выше о повторном заземлении, как об одной из мер для повышения уровня безопасности при эксплуатации электроустановок, будет справедливо в том случае, если цепи в электроустановках защищены автоматами и предохранителями. При этом характеристики устройств отключения должны выбираться в соответствии с параметрами сети, полезной нагрузки.

Важно правильно выбрать материал и сечение проводников, как нулевого, так и заземляющего. Если в них возникнет ток короткого замыкания, то он должен минимум в 3 раза превышать порог срабатывания автоматики или других защитных приспособлений.

Нулевой провод делают непрерывным по всей длине от каждого корпуса до нейтрали источника питания. Для соединения всех деталей этом участке применяют сварку. Присоединение к нейтрали допускается при помощи сварки или на болтах.

Важная характеристика – сопротивление

Контур повторного заземления обеспечивает в морозы и жару, в сухую и дождливую погоду сопротивление растеканию тока. Данное сопротивление не должно превышать 30 Ом при межфазном напряжении 380 В. Если напряжение 220 В, то сопротивление увеличивается до 60 Ом. Противодействие растекающемуся току должно быть максимум 10 Ом и 20 Ом соответственно для трехфазной и двухфазной сети.

При вводе в строение сопротивление у повторного заземления должно быть максимум 30 Ом.

Конструкция и материалы, используемые для контура повторного заземления одинаковы с применяемыми материалами для устройства основного заземляющего контура.

Качественное, выполненное с учетом всех норм и правил, повторное заземление обеспечит не только безопасность использования электроустановок, но и нормальный режим работы электроприборов, что позволит эксплуатировать их в соответствии с заявленными техническими характеристиками, повысить их функциональность и увеличить срок службы.

Для чего нужно заземление

До недавних пор устройство защитного заземления касалось только электрических сетей промышленных предприятий и других объектов повышенной мощности. Однако, современный технический прогресс вызвал резкий рост всевозможных приборов и оборудования, используемых в быту. В связи с этим, в домашних условиях все чаще стали использоваться трехфазные сети, существенно возросла нагрузка на кабели, проводники и на свет, поэтому перед многими хозяевами уже не возникает вопрос, для чего нужно заземление и стоит ли его устанавливать.

  1. Зачем нужен контур заземления
  2. Как работает заземление
  3. Конструктивные особенности контура заземления
  4. Для чего нужно повторное заземление
  5. Преимущества модульных систем
  6. Зачем нужно заземление в розетке
  7. Нужно ли заземление на даче
Читайте также  Можно ли паять белый и серый полипропилен?

Зачем нужен контур заземления

Существует высокая степень риска выхода из строя бытовой и компьютерной техники при ее эксплуатации без заземляющих устройств. Во многих жилых домах до сих пор используется проводка старого образца, где нет какой-либо защиты. Для обеспечения нормальной работы домашней электроники в этих условиях, владельцы квартир и частных домов нередко вынуждены самостоятельно делать заземление в частном доме или квартире.

Современные квартиры и частные дома заполнены большим количеством мощного электрооборудования. В повседневной жизни хозяева все чаще пользуются водонагревательными бойлерами, стиральными машинами-автоматами, микроволновками, электроплитами, и т.д. Сюда же входит и теплый пол. Провода и кабели пропускают через себя токи с высокими значениями силы и напряжения. Изоляция, нарушенная в любом из них, легко становится причиной поражения электрическим током и других серьезных негативных последствий. Во избежание подобных случаев нужно заземление в доме, в том числе на освещение и на выключатель.

Суть данных систем заключается в преднамеренном соединении с землей при помощи проводников всех частей и конструкций оборудования, не проводящих электрический ток. Если сеть функционирует нормально, то подача к ним напряжения не производится. Поступление тока на эти участки происходит лишь тогда, когда нет герметичности изоляции и образуется прямой контакт с токоведущими частями.

В таких случаях в действие вступают физические законы, когда ток начинает течь на участок с меньшим сопротивлением. Подобная ситуация как раз и возникает при нарушениях изоляции токоведущих конструкций, кабелей и проводов. Это приводит к так называемому пробою на корпус, при котором кабель пропускает ток на металлическую деталь с очень низким сопротивлением. В случае соприкосновения с такими частями, если есть напряжение, человек попадает под удар электрического тока.

Следовательно, основное назначение заземления заключается в предотвращении подобных ситуаций. Человеческое тело обладает низким сопротивлением, а сопротивление земли вообще нулевое. Поэтому при выборе человека или земли ток выберет землю и начнет течь в ее направлении.

Однако, между человеком и землей находится заземляющее устройство, изготовленное из материалов, не обладающих нулевым сопротивлением. В этих системах оно должно быть минимальным, тогда электрические токи, проходящие через человека, будут иметь допустимые параметры, а все излишки уйдут через контур.

Как работает заземление

Для того чтобы сделать эксплуатацию бытового и промышленного оборудования максимально безопасной, их металлические конструкции необходимо соединить с землей. Данный способ позволяет с высокой эффективностью предотвращать поражения электротоком при аварийных ситуациях. В таких случаях даже при самых качественных защитных автоматах нет быстрого обесточивания сети. Система заземления образует цепь с минимальным сопротивлением, компенсируя негативное воздействие тока на человеческий организм.

Следует точно знать, на чем основано заземление. Наиболее наглядным считается пример, когда поражение током может наступить при касании токоведущих частей. В каком-либо устройстве из-за некачественного контакта происходит разрушение изоляции проводника, находящегося под напряжением. В случае контакта этого провода с металлической деталью прибора, ток начнет поступать на его корпус.

Особенностью электричества является невидимое и неслышимое действие, не позволяющее своевременно распознать опасное состояние. То есть человек, совершенно не догадываясь об опасности, касается устройства и попадает под удар электротока.

Заземление помогает успешно избежать негативных последствий. Ток в аварийной ситуации просто течет в землю, а устройства защитного отключения срабатывают и отключают сеть. Если же защита по каким-то причинам не сработала, человек все равно окажется защищенным, поскольку его сопротивление существенно выше, чем у контура. Как уже отмечалось, электрический ток потечет по пути наименьшего сопротивления и не причинит особого вреда. Сечение провода заземления можно подобрать по таблице.

Конструктивные особенности контура заземления

В однофазных и трехфазных электрических сетях схемы контура заземления практически не различаются между собой. В землю закапывается несколько электродов, после чего все сооружение соединяется между собой, какое и становится заземляющим контуром. Сама сборка выполняется в виде треугольника или квадрата.

Иногда электроды можно ставить последовательно, образуя конфигурацию незамкнутого контура. Каждый из вариантов выбирается в зависимости от конкретных условий. Соединения выполняются сваркой или с помощью болтов, а затем через специальный кабель готовая система подключается к распределительному щиту.

Почему не допускается произвольное расположение контура? Правильная установка требует соблюдения определенных правил и технических норм. Например, минимальное расстояние от здания составляет 1-2 метра, а максимальное – не более 10 метров.

Следует учитывать и глубину, на которой должны залегать электроды. В первую очередь учитываются особенности грунтов, наличие или отсутствие грунтовых вод, и расстояние их от контура. Закладка элементов осуществляется за уровнем промерзания земли. Такая конструкция позволяет создать эффективное заземление ванны в квартире.

Материалом для электродов чаще всего служат стержни, изготовленные из черного металла. Прежде всего, это различные виды металлопроката – уголки, трубы, гладкая арматура, двутавр и т.д. Сложная конфигурация проката не влияет на функциональность всей схемы, выбор следует делать исходя из удобства забивания в землю тех или иных конструкций. Чаще всего используются стальные уголки.

Следует учитывать, что площадь сечения любого проката должна быть не ниже 1,5 см2. Общая схема и количество стержней устанавливаются опытным путем или рассчитываются по специальной методике.

Для чего нужно повторное заземление

Используя заземление, изготовленное по схемам, не стоит исключать вероятность появления напряжения, опасного для здоровья и жизни людей. Оно возникает в результате обрыва заземленных проводов и кабелей, расположенных в электроприборах. В таких случаях дополнительную безопасность обеспечивает повторное заземление, установленное по диспетчерскому сигналу.

Его основная функция заключается в снижении напряжения, появляющегося во время касания токопроводящих частей приборов. В результате, при наличии замыкания снижается вероятность получения электротравмы на заземляемом участке.

Работа повторного заземления происходит следующим образом. Когда на корпусе отдельного устройства происходит замыкание, часть электрического тока будет уходить в землю. Наступает снижение разности потенциалов между землей и корпусом, и человек оказывается защищенным от поражения током. При использовании заземления по схеме TN-C, устройство повторного заземления затрагивает нулевой провод. В этом случае проводник связывается с землей через установленные интервалы и используется совместно с основным заземляющим контуром.

Если же используется система TN-C-S, то повторное заземление затрагивает проводник PEN, в точке его ввода в здание. В таком варианте защитные функции будут осуществляться с помощью заземленного проводника РЕ. Точно такие же действия выполняются на вводах в электроустановках, напряжение которое не превышает 1 кВ, повышая тем самым безопасность для обслуживающего персонала.

Повторное заземление, установленное на вводе дома или бани, вне зависимости от конструкции, не пропускают в домашнюю сеть наведенные токи, в том числе и СВЧ, которые могут попасть сюда посредством внешних коммуникаций. Таким образом обеспечивается дополнительная защита электронной бытовой техники и оборудования. Данная мера способствует снижению потенциала на корпусе приборов в случае обрыва нулевого проводника.

Устройства повторного заземления дадут максимальный эффект и повысят уровень безопасности, если в цепях электроустановок они будут установлены вместе с автоматическими выключателями и предохранителями. Технические характеристики этих устройств должны соответствовать параметрам данной сети. Очень многое зависит от материала и сечения нулевого и заземляющего проводников. Нулевой провод располагается непрерывно на всем протяжении от каждого устройства до нейтрали индивидуального источника питания. Соединения на участке выполняются сваркой, а на нейтрали с помощью болтов или сварки.

Преимущества модульных систем

Устройство заземляющего контура в том числе и для бани, требует проведения сварочных и других строительных работ. Кроме того, нужно выполнить все расчеты, определиться с размерами конструкции и параметрами сети и надежно соединить все элементы системы в единое целое. Подобный комплекс мероприятий под силу далеко не каждому домашнему специалисту, поэтому для облегчения монтажа можно воспользоваться модульными системами.

Стандартный набор укомплектован стальными стержнями-заземлителями, на которые нанесено медное покрытие. Максимальная длина составляет 1,5 м, а диаметр – 14 мм. Каждый конец заземлительного стержня имеет резьбу, также покрытую слоем меди. С помощью муфты, накручиваемой на концы, стержни могут соединяться друг с другом в единое целое. Конец нижнего стержня дополняется муфтой-наконечником в виде конуса, облегчающей забивание.

Под разные грунты существует несколько типов таких наконечников. Кроме основных компонентов, в комплекте есть зажимы, для соединения с заземляющими стержнями и полосами. В качестве антикоррозийной защиты используется специальная паста, которая наносится на все узлы и детали.

Данные системы позволяют достаточно легко собрать схему заземления своими руками. Особенно она актуальна для частных объектов, особенно в деревянном доме. Правильно выполненный монтаж гарантирует эффективную и безопасную работу любой готовой схемы, надежную защиту электрооборудования и помещений бани.

Зачем нужно заземление в розетке

Во всех современных домах и в помещении бани устанавливаются устройства защитного отключения – УЗО, способные быстро обесточить квартиру при возникновении утечек тока. Кроме того, новые квартиры оборудуются специальными розетками с контактами, куда подключается защитное заземление.

Необходимость таких розеток вызвано следующими причинами и техническими требованиями:

  • Заземление обеспечивает безопасность всех проживающих в квартире. При наличии аварии ток пойдет не по человеческому телу, а стечет на провод заземления. Одновременно в щитке сработает УЗО и обесточит квартиру.
  • Специальные розетки требуются для заземления и подключения мощных приборов и оборудования – стиральных машин, водонагревателей, микроволновых печей, электроплит и другого аналогичного электрооборудования, к которым относится и теплый пол.

Розетки с функцией заземления в частном доме и квартире оборудуются тремя контактами. Два из них являются обычными фазой и нулем, а третий служит для подключения заземляющего провода. Он подводится к электрощиту и подключается к специальной клемме. Такая же схема и на удлинителе. Розетки с заземляющим контактом могут подключаться только в электрических сетях с трехжильной электропроводкой и тогда можно делать заземление в квартире. В обычных сетях их использование теряет всякий смысл, поскольку функция защиты, например, бани в этом случае выполняться не будет.

Нужно ли заземление на даче

Зачем нужно делать заземление в частном доме? Установку заземления на даче стоит выполнить, если данный объект электрифицирован. В дачных массивах централизованно устанавливаются простые и недорогие приспособления, не только защищающие от поражения током, но и предупреждающие возникновение пожара. Кроме того, нужно делать заземление на даче индивидуально. Это особенно актуально во время грозы, когда удар молнии может поразить человека и вывести из строя дорогостоящие электрические приборы.

Электробезопасный частный жилой дом и дача. Часть 2

Система TN – C — S. В окончательном варианте мы имеем следующую схему — cм. рис.11 и рис.12. На схеме показан минимально необходимый набор для защиты вашего дома. Реле РКН защитит Ваш дом от повышенного и пониженного напряжения на вводе. И если от повышенного напряжения можно как бы не защищаться (обрыв РЕN провода маловероятен), но чем черт не шутит, да и пониженное напряжение всегда может иметь место, что крайне опасно для электродвигателей. К тому же, если у вас стоит УЗО электронное, то при пониженном напряжении или обрыве только нулевого провода оно может просто не работать и оставить дом без защиты.

Читайте также  Расстояние между винтовыми сваями для каркасного дома

УЗО защитит Вас от прямого прикосновения с фазным проводом, от токов утечки, которые могут привести к пожару, а также мгновенно отключат неисправную электростановку (при замыкании фазы на ее корпус). Автоматический выключатель будет следить за токами КЗ и перегрузкой в сети.

По поводу повторного заземления PEN- провода….

Согласно ПУЭ, п.1.7.61 « …Повторное заземление электроустановок напряжением до 1кВ, получающих питание по воздушным линиям, ДОЛЖНО выполняться в соответствии с п.1.7.102- 1.7.103». Согласно п.1.7.102 «…а также на вводах ВЛ к электроустановкам, в которых в качестве защитной меры при косвенном прикосновении применено автоматическое отключение питания, ДОЛЖНЫ быть выполнены повторные заземления PEN -проводника».

Таким образом, ПУЭ ОБЯЗЫВАЕТ нас сделать повторное заземление PEN – провода на вводе в дом при системе TN-C-S. Согласно пункту 1.7.103 сопротивление повторного заземления в нашем случае должно быть не более 30ом. Учтите, что это сопротивление замеряется при отключенном PEN – проводе, (то есть без учета всех внешних по отношению к вашему дому повторных заземлений – повторных заземлений на ВЛ). Если подключить затем от ВЛ PEN- провод опять к вашему повторному заземлению, то общее сопротивление должно быть не более 10 ОМ (см п.1.7.103).

Так как мы не можем быть уверены в том, что на ВЛ выполнены все повторные заземления, то может оказаться, что наше повторное заземление является единственным на ВЛ, то есть должно быть меньше 10 Ом. Поэтому, нужно сразу при устройстве своего заземления ориентироваться на величину не более 10 Ом в обычном грунте (в песчаном не более 50ом). Этого требуют и представители газовых компаний , если у вас будет стоять газовый котел.

Рис. 11. Система TN-C-S (для увеличения нажмите на рисунок)

Рис. 12. Система TN-C-S по ПУЭ 7.1.22 (для увеличения нажмите на рисунок)

Теперь давайте разберемся с выбором автоматических выключателей.

Сначала нужно понять, что автоматический выключатель, который защищает ваши розетки, не должен быть выше 16А, а тот, который защищает светильники – выше 10А. Почему? Дело в том, что все электроприборы, которые вы используете в доме, включаются в розетки с помощью шнура, а этот самый шнур, согласно нормам, не должен быть сечением менее 0,75 кв.мм по меди. Номинальный ток для такого сечения равен 16А.

Если вы поставите автоматический выключатель на 25А, то он начнет что-то «делать» только при токе более 25А и если по шнуру, рассчитанным на ток 16А, будет идти ток 25А, это вызовет его нагрев, оплавление изоляции и в конечном итоге к току КЗ в самом шнуре и пожару в доме. Аналогично и со светильниками, так как по нормам, все внутренние соединения в них должны выполняться медным проводом сечением не менее 0,5 кв.мм. Для такого сечения номинальный ток равен 10А.

Ну хорошо, запомнили. Автоматический выключатель не более 16А защищает розетки, а на 10А – светильники. Идем дальше. Нужно запомнить, что автоматические выключатели бывают типа B, C, D. Нам интересно только типа В и С. Что это такое?

Тип В – это автоматический выключатель, который отключает электроустановку в пределах 3 -5 1ном. Соответственно тип С – в пределах 5-10 1ном. За какое конкретно время сработает автомат, смотрят по его защитным характеристикам. Но мы не проектировщики, поэтому поступим проще и лучше с точки зрения электробезопасности.

Согласно ГОСТу, по которым изготавливают все эти автоматы, время его срабатывания при верхнем пределе (для типа В – это 5 I ном, а для типа С – это 10 I ном) должно быть не более 0,1 сек. А согласно таблице 1.7.1 ПУЭ время отключения автомата при 220В должно быть не более 0,4сек. Для чего это нужно? Научными исследованиями было установлено, что на тяжесть поражения электротоком влияет как величина напряжения, так и время, в течение которого оно действует на человека. Если человек, например, прикоснулся к открытым проводящим частям (ОПЧ), на которую вдруг «села» фаза (220В), то считается, что человек не должен находиться под напряжением более 0,4сек (для 220в), то есть это будет для него безопасно. Помните — выше я писал, что расскажу вам, как избавиться от напряжения прикосновения — вот именно таким способом.

Итак, не будем рассматривать защитные характеристики автоматов. Тот факт, что автомат типа В при токе КЗ равным 5 I ном.(А автомат типа С за 10 1ном.) мгновенно (за 0.1сек) отключит напряжение, нас вполне устраивает. На это и будем ориентироваться.

Идем дальше. Получается, что для мгновенного срабатывания автомата типа В на 16 ампер нужен ток равный 5х16=80 А, а для типа С нужен ток 10х16=160 А. А какое сечение проводов нужно, что бы гарантировать такой ток? Давайте немного посчитаем.

S=0.0175хL/ S кв.мм

Пусть, например, этот автомат защищает проводку до розетки, установленной на расстоянии 100 метров. Тогда S=1.25 кв.мм. Согласно ПУЭ, мин.сечение медных проводов должно быть не менее 1.5кв.мм по условиям механической прочности. Поэтому, сделав проводку к нашей розетке медным проводом сеч.1.5кв.мм, мы выполним требования ПУЭ и надежно защитим все, что находится в зоне защиты этого автомата.

Возьмем теперь автомат на 16 А, но типа С и сделаем аналогичные расчеты. Мы видим, что в случае с автоматом типа В, проводку к розетке на расстояние 100 м можно сделать проводом сечением 1,5 кв.мм, а для автомата типа С уже необходим провод сечением 2,5 кв. мм по меди. Что лучше именно для вашего дома – я думаю, вы уже разберетесь сами. Главное, что вы уже понимаете суть проблемы.

Теперь поговорим о выборе УЗО.

Как правило, мы — люди небогатые и покупаем УЗО так называемые «электронные», то есть, если на него поступает питание, (в данном случае от самой сети 220В), то оно работает и защищает наш дом и человека. А если, например, будет обрыв нулевого провода до самого УЗО, тогда в дом пойдет фаза, а УЗО окажется неработоспособным со всеми вытекающими отсюда последствиями. Поэтому я настоятельно рекомендую установить реле РКН, которое будет отслеживать эту и другие неприятности. По возможности лучше вместо комбинированного УЗО (УЗО плюс автомат в одном корпусе) выбрать раздельно УЗО и автомат, так как при срабатывании комбинированного УЗО невозможно понять, отчего оно сработало – от перегрузки, тока КЗ, тока утечки, замыкания фазы на корпус ОПЧ или СПЧ. При раздельном автомате и УЗО – сразу становится все ясно. УЗО по номинальному току следует выбирать на ступень выше автомата, который стоит перед ним

Так как мы рассматриваем обыкновенный жилой дом, а не огромный особняк, то УЗО на вводе в дом надо брать на 20 и выше ампер и на дифференциальный ток 30 мА, этого вполне хватит для защиты вашего дома. Вводной автомат лучше брать не одно-, а двухполюсным для ссистемы ТТ и трехполюсным для системы TN-C-S (ПУЭ 1.7.145).

Рис. 13. Система ТТ (для увеличения нажмите на рисунок)

Если вы внимательно прочитали все, написано выше, то без труда разберетесь и с системой ТТ. Ее отличия от системы TN-C-S в том, что PEN – провод не разделяется на вводе на PE — и N- проводники. PEN –проводник выполняет теперь роль только N – проводника (рабочего нуля) и поэтому сразу подключается к электросчетчику.

РЕ -проводник мы должны делать сами путем выполнения на участке ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА и подключения к нему РЕ-шинки вводного щитка. С этой шинки РЕ- щитка мы и будем брать РЕ- проводники на розетки и туда, где это необходимо, как и в системе TN-C-S. Но в системе ТТ есть одна проблема — в ней невозможно создать большие токи для срабатывания автоматов. Одно дело замкнуть между собой фазный и нулевой провода, а совсем другое — воткнуть фазу в землю. Даже если сделать заземляющее устройство с сопротивлением 10 Ом, мы получим ток 220/10=22 А — мизерный ток для срабатывания автоматов, так что они нам теперь не помощники. Что же делать?

Вот тут нам и приходит на помощь УЗО на 30мА (0.03А). Такое УЗО сработает при токе на землю всего 0.03А, то есть как раз то, что нам надо. Требования к сопротивлению заземлению в системе ТТ менее жесткие, чем в системе TN-C-S.Что значит менее жесткие? Давайте разберемся и с этим.

Согласно ПУЭ 1.7.59 в системе ТТ сопротивление заземления должно быть R з

Под конец рассмотрим какие опасности можно ожидать от самой ВЛ.

Рис. 15. Аварийные ситуации на ВЛ

На рис.15 показана трансформаторная подстанция (ТП) от которой идет магистральная линия ВЛ и от нее выполнены ответвления к вводу в дом. В одном доме выполнена с.TN-C-S а в другом с.ТТ. Возможные аварийные ситуации на ВЛ пронумерованы цифрами 1-4. Аварийная ситуация №1 – общая для обеих домов — это обрыв PEN провода на ВЛ. Аварийная ситуация №2 — это обрыв PEN провода на ответвлении в дом (то есть от столба до дома). Аварийная ситуация №3 — отказ повторного заземления PEN провода на вводе в дом. Аварийная ситуация №4 — обрыв нулевого провода на ответвлении к дому.

Если проанализировать аварийные ситуации №1-4 при условии что мы установили ОБЯЗАТЕЛЬНО автоматический выключатель, УЗО и реле РКН, то: При аварийной ситуации №1 в системе TN-C-S при отказе повторного заземления на ОПЧ электрооборудования возможен высокий потенциал. В системе ТТ такой опасности нет. При аварийной ситуации №2 в системе TN-C-S нет защиты от КЗ в электропроводке. В системе ТТ такая защита есть. При авариях №3 и №4 дом с системой TN-C-S и дом с системой ТТ одинаковы защищен. Из всего этого можно сделать вывод что системой ТТ является самой безопасной.

В конце статьи хочу предложить в порядке обсуждения. Вы наверное обратили внимание, что в частных жилых домах ПУЭ 1.7.145 разрешает разрывать одновременно PE, L и N провода. Я конечно воспользовался этим правом и отразил это на рисунке. Понятно и для чего это нужно. Совсем хорошо если бы автомат сам автоматически отключал все провода на вводе, когда напряжение на РЕ проводе повысилось бы, например, до 60 вольт.

Далее на рисунке я привожу схему которая позволяет это осуществить. На схеме показан 3-х полюсный автомат, например ВА47-29 и реле РН47. Автомат установлен на динрейку и рядом с ним сбоку установлено реле, которое механически сблокировано с автоматом. Если теперь на реле подать напряжение 230 вольт, то оно сработает и отключит автомат. Далее я пишу все приблизительно, так как схему нужно доводить до ума.