Конструкция и место установки

Заземление. Общие сведения.

Заземление — это ЗУ (заземляющее устройство), предназначенное для электрического соединения с «землей» различных заземляемых частей электрооборудования.

Для каждой системы заземления (TN-C, TN-C-S, TN-S, TT и IT) существуют свои требования к сопротивлению заземляющего устройства

Сопротивление ЗУ очень сильно зависит от:

типа грунта

структуры грунта

состояния грунта

глубины залегания электродов

количества электродов

свойств электродов

Контур заземления — это и есть соединенные между собой горизонтальные и вертикальные электроды, которые заложены на определенной глубине в грунте участка.

Все вышеописанные свойства грунта определяются его сопротивлением растекания тока. И чем это сопротивление меньше, тем лучше для монтажа контура заземления.

Грунты, идеально подходящие для монтажа контура заземления: торф, суглинок, глина с высокой влажностью

 

Грунты, не подходящие для монтажа контура заземления: камень, скала

В зависимости от условий окружающей среды один и тот же тип грунта может иметь разные свойства.

Поэтому производить монтаж контура заземления необходимо осознанно, а выбор количества и длины заземляющих электродов рассматривать по конкретному случаю.

 

Подготовка

Рекомендуется выбирать место для заземления вблизи вводного распределительного устройства (сборки) строения.

Согласно ПУЭ (п.1.7.111), искусственные вертикальные и горизонтальные заземлители (электроды) должны быть либо медными, либо из черной или оцинкованной стали. Также их поверхность не должна быть окрашена.

Вот таблица (ПУЭ, табл.1.7.4) рекомендуемых размеров вертикальных и горизонтальных заземлителей (электродов) и заземляющих проводников для прокладки в земле:

В качестве вертикальных и горизонтальных заземлителей (электродов) используются:

стальной уголок размером 50 х 50 х 5 (мм)

стальную полосу размером 40 х 4 (мм)

 

Монтаж контура заземления

Теперь необходимо выкопать траншею в виде треугольника с размерами (3 х 3 х 3) метра. Можно выкопать траншею в виде прямой линии длиной порядка 4-5 метров.

Ширина траншеи составляет 0,3-0,5 метра, а глубина 0,5-0,8 метра.

В вершины данного треугольника кувалдой забивается стальной уголок (вертикальные заземлители) длиной 2,5-3 метра. Вместо кувалды можно использовать специальные буры. Если траншея выкопана в виде прямой линии, то вертикальные электроды в количестве 4-5 штук нужно забивать через каждый метр.

Чтобы легче было забивать стальные уголки в землю, можно заострить их концы болгаркой.

Стальные уголки (вертикальные электроды) забиваются не полностью. Затем с помощью сварочного аппарата к стальным уголкам по периметру треугольника или прямой линии приваривается горизонтальная стальная полоса, идущая в силовой электрический щиток на шину РЕ (ГЗШ).

Проводник, который соединяет заземляющее устройство с заземляющей частью электроустановки (вводным распределительным устройством или сборкой), называется заземляющим.

Места сварки нужно обработать антикоррозийным составом, например, битумом, а траншею закопать однородным грунтом.

Далее стальная полоса прокладывается до шины РЕ (ГЗШ).

Можно сделать и по-другому, воспользовавшись ПУЭ, п.1.7.117. Из земли выводится горизонтальный заземляющий проводник в виде стальной полосы, а к нему с помощью болтового соединения подключается проводник, который затем прокладывается до шины РЕ (ГЗШ):

медный сечением не менее 10 кв.мм

алюминиевый сечением не менее 16 кв.мм

стальной сечением не менее 75 кв.мм

После монтажа необходимо произвести замер его сопротивления.

 

Назначение и применение ГЗШ

ГЗШ предназначена для организации системы уравнивания потенциалов в системах заземления TN-C-S и TN-S. Главная заземляющая шина (ГЗШ), или ее еще называют шина PE, устанавливается в вводном распределительном устройстве (ВРУ) или за его пределами в отдельном шкафу.

Ее сечение должно быть не меньше сечения нулевого рабочего или защитного проводника вводной питающей линии.

Главная заземляющая шина (ГЗШ) выполняется из следующих материалов:

медь

сталь

 

Методика расчета

Рассчитать заземляющее устройство (ЗУ) в электроустановках (ЭУ) с изолированной нейтралью (ИН) – это значит:

- определить расчетный ток замыкания на землю () и сопротивление(),

- определить расчетное сопротивление грунта (),

- выбрать электроды и рассчитать их сопротивление,

- уточнить число вертикальных электродов и разместить их на плане.

Примечание: при использовании естественных заземлений

,

где R_и, R_е - сопротивления искусственных и естественных заземлений, Ом.

Сопротивление заземления железобетонных фундаментов здания, связанных между собой металлическими конструкциями, определяется по формуле:

,

где ρ =100 Ом·м(суглинок),

S - площадь, ограниченная периметром здания, м².

Определение I_з и R_з

В любое время года согласно ПЭУ

,

где R_з - сопротивление заземляющего устройства, Ом (не более 10 Ом),

I_з - расчетный ток замыкания на землю, А (не более 500 А).

Расчетный (емкостной) ток замыкания на землю определяется приближенно

,

где V_н - номинальное линейное напряжение сети, кВ,

L_кл, L_вл - длина кабельных и воздушных электрически связанных линий, км.

Примечание: в электроустановках с ИН до 1 кВ

, (не более 4 Ом)

При мощности источника до 100 кВ·А – не более 10 Ом.

По этой же формуле рассчитывают R_з, если ЗУ выполняется общим для сетей до и выше 1кВ.

При совмещении ЗУ различных напряжений принимается R_з, наименьшее из требуемых значений (таблица 3.1)

Определение ρ_р грунта

,

где ρ_р - расчетное удельное сопротивление грунта, Ом·м,

К_сез - коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и просыхание грунта,

К_сез = F (климатическая зона, вид заземлителей), принимается по таблице 3.2.

Библиографический список

Заземление. Общие сведения.

Заземление — это ЗУ (заземляющее устройство), предназначенное для электрического соединения с «землей» различных заземляемых частей электрооборудования.

Для каждой системы заземления (TN-C, TN-C-S, TN-S, TT и IT) существуют свои требования к сопротивлению заземляющего устройства

Сопротивление ЗУ очень сильно зависит от:

типа грунта

структуры грунта

состояния грунта

глубины залегания электродов

количества электродов

свойств электродов

Контур заземления — это и есть соединенные между собой горизонтальные и вертикальные электроды, которые заложены на определенной глубине в грунте участка.

Все вышеописанные свойства грунта определяются его сопротивлением растекания тока. И чем это сопротивление меньше, тем лучше для монтажа контура заземления.

Грунты, идеально подходящие для монтажа контура заземления: торф, суглинок, глина с высокой влажностью

 

Грунты, не подходящие для монтажа контура заземления: камень, скала

В зависимости от условий окружающей среды один и тот же тип грунта может иметь разные свойства.

Поэтому производить монтаж контура заземления необходимо осознанно, а выбор количества и длины заземляющих электродов рассматривать по конкретному случаю.

 

Подготовка

Рекомендуется выбирать место для заземления вблизи вводного распределительного устройства (сборки) строения.

Согласно ПУЭ (п.1.7.111), искусственные вертикальные и горизонтальные заземлители (электроды) должны быть либо медными, либо из черной или оцинкованной стали. Также их поверхность не должна быть окрашена.

Вот таблица (ПУЭ, табл.1.7.4) рекомендуемых размеров вертикальных и горизонтальных заземлителей (электродов) и заземляющих проводников для прокладки в земле:

В качестве вертикальных и горизонтальных заземлителей (электродов) используются:

стальной уголок размером 50 х 50 х 5 (мм)

стальную полосу размером 40 х 4 (мм)

 

Монтаж контура заземления

Теперь необходимо выкопать траншею в виде треугольника с размерами (3 х 3 х 3) метра. Можно выкопать траншею в виде прямой линии длиной порядка 4-5 метров.

Ширина траншеи составляет 0,3-0,5 метра, а глубина 0,5-0,8 метра.

В вершины данного треугольника кувалдой забивается стальной уголок (вертикальные заземлители) длиной 2,5-3 метра. Вместо кувалды можно использовать специальные буры. Если траншея выкопана в виде прямой линии, то вертикальные электроды в количестве 4-5 штук нужно забивать через каждый метр.

Чтобы легче было забивать стальные уголки в землю, можно заострить их концы болгаркой.

Стальные уголки (вертикальные электроды) забиваются не полностью. Затем с помощью сварочного аппарата к стальным уголкам по периметру треугольника или прямой линии приваривается горизонтальная стальная полоса, идущая в силовой электрический щиток на шину РЕ (ГЗШ).

Проводник, который соединяет заземляющее устройство с заземляющей частью электроустановки (вводным распределительным устройством или сборкой), называется заземляющим.

Места сварки нужно обработать антикоррозийным составом, например, битумом, а траншею закопать однородным грунтом.

Далее стальная полоса прокладывается до шины РЕ (ГЗШ).

Можно сделать и по-другому, воспользовавшись ПУЭ, п.1.7.117. Из земли выводится горизонтальный заземляющий проводник в виде стальной полосы, а к нему с помощью болтового соединения подключается проводник, который затем прокладывается до шины РЕ (ГЗШ):

медный сечением не менее 10 кв.мм

алюминиевый сечением не менее 16 кв.мм

стальной сечением не менее 75 кв.мм

После монтажа необходимо произвести замер его сопротивления.

 

Назначение и применение ГЗШ

ГЗШ предназначена для организации системы уравнивания потенциалов в системах заземления TN-C-S и TN-S. Главная заземляющая шина (ГЗШ), или ее еще называют шина PE, устанавливается в вводном распределительном устройстве (ВРУ) или за его пределами в отдельном шкафу.

Ее сечение должно быть не меньше сечения нулевого рабочего или защитного проводника вводной питающей линии.

Главная заземляющая шина (ГЗШ) выполняется из следующих материалов:

медь

сталь

 

Конструкция и место установки

Главная заземляющая шина (ГЗШ) по конструкции должна позволять индивидуально подключать или отключать защитные проводники уравнивания потенциалов с помощью инструмента электрика. Количество присоединений может быть 5 и больше, в зависимости от схемы электропроводки.

Главная заземляющая шина (ГЗШ) может устанавливаться открыто или закрыто.

Место установки должно быть доступным и удобным для эксплуатации и обслуживания.

ГЗШ устанавливается открыто в том случае, если доступ к ней ограничен посторонним лицам. Например, специальные щитовые помещения в жилых домах. В другом случае, необходимо ее устанавливать закрыто, например, в шкафах или щитках, запирающихся на ключ.

Обозначение главной заземляющей шины (ГЗШ) должно сопровождаться следующим знаком: