Правила монтажа контура заземления. Рабочий проект контур заземления промышленного здания. Заземление рабочее и защитное устройство. Внутренний контур заземления. Выбор схемы контура для частного дома

29.01.2024 -

По электротехническим стандартам минувших десятилетий контур заземления в частных домах не был обязательным элементом защиты. Нагрузки на электросети были относительно небольшими, и с утечками тока неплохо справлялись стальные трубы.

Однако с течением времени вместо металлических коммуникаций стали использовать пластиковые и композитные изделия. К тому же в загородных домах появилось большое количество электробытовых приборов: кондиционеры, отопительное оборудование, мощная компьютерная и холодильная техника.

В результате заземлительные контуры стали практически обязательным условием для организации мощной и безопасной электрической системы в частных домах. При желании и наличии базовых знаний по электротехнике создать контур заземления можно своими руками.

Что такое заземлительный контур

Заземление - преднамеренное создание электротехнического соединения с грунтом нетоковедущих элементов электроустановок. Данные элементы оборудования большую часть времени не находятся под напряжением, но могут оказаться под ним.

Контур заземления выполняет следующие функции:

защищает электрическое оборудование от скачков напряжения в сети;
предохраняет жильцов от удара током;
сопротивляется «растеканию» электроэнергии;
используется в целях молниезащиты.

Как известно из школьного курса физики, ток всегда распространяется по принципу наименьшего сопротивления. В случае нарушения изоляционного слоя на токоведущих элементах быстро отыскивает участок с наиболее низким сопротивлением. В результате происходит пробой на корпус электробытового прибора, который оказывается под напряжением.

Опасность создавшейся ситуации не только в нарушении нормальной работы техники и вероятном выходе из строя приборов, но и в высокой вероятности удара током человека. Исправить положение призван контур заземления, который распределяет ток между человеком и заземляющим устройством обратно пропорционально их сопротивлениям.

Поскольку сопротивление тела намного выше аналогичного параметра у заземляющего контура, через человека проходит лишь незначительная - неопасная - часть тока, а остаток уходит в грунт. Таким образом, создавая контур заземления, необходимо сделать все так, чтобы добиться минимально возможного уровня сопротивления.

Устройство контура

Устройство заземления - группа проводников, расположенных в грунте по вертикали или горизонтали. Данные проводники (электроды) находятся недалеко от защищаемого объекта. Электроды расположены на определенной дистанции между собой и соединены металлическими элементами - полосками, трубами или прутками. Заземлительную конструкцию соединяют с домовым электрощитом при помощи кабеля или металлического проводника.

Глубина нахождения электродов в земле определяется уровнем грунтовых вод и общей влажностью почвы. Чем ближе подземные воды, тем меньшая глубина заложения необходима.

Обратите внимание! Нормативное расстояние от дома для контура - не меньше 1 метра. Максимальное расстояние от здания - 10 метров.

Внутренний и внешний контуры

Для создания системы заземления корпуса электробытовых устройств присоединяют к главной заземляющей шине, чтобы создать внутренний контур. Далее к этому контуру подключают металлические конструкции здания, в том числе водопроводные трубы.

Технология создания выравнивания потенциалов описывается в п.1.7.82 Правил устройства электроустановок. С наружной части здания обустраивается еще один контур - внешний. Его тоже присоединяют к главной шине.

Материалы для заземлителей

Контур заземления включает горизонтальные или вертикальные электроды.

рифленая арматура;
круглая сталь менее чем 10-миллиметрового диаметра.

уголки 50×50×5 миллиметров;
трубы диаметром свыше 32 миллиметров со стенками толщиной от 3,5 миллиметра.

Горизонтальные заземлители изготавливают из таких материалов:

стальная проволока с 10-миллиметровым сечением (или больше);
стальные полоски (40×4 миллиметра).

Концы уголков или круглых металлических изделий подрезают под углом 30 градусов. Это позволит электроду легче войти в грунт.

Обратите внимание! Контур заземления должен находиться ниже уровня промерзания почвы.

Составление расчета

Неопытные мастера часто создают заземление путем проб и ошибок. Вначале определяются с глубиной грунтовых вод, затем отступают от здания на некоторое расстояние и создают контур в виде треугольника, после чего сваривают электроды друг с другом и делают замер сопротивления в имеющейся конструкции. Если сопротивление превышает нормативы, добавляются новые проводники - до тех пор, пока не удается добиться приемлемых показателей.

Более продвинутый подход предполагает перед тем, как сделать контур заземления, выполнить ряд расчетов. С помощью вычислений определяют число заземлителей, длину соединительных элементов, исходя из уровня сопротивления земли.

В качестве примера рассмотрим установку системы заземления вертикального типа. Вначале устанавливают сопротивление электрода, для чего используют формулу:

Удельное сопротивление грунта по различным составам указано в таблице ниже.

В следующей таблице представлен сезонный климатический коэффициент сопротивления почвы.

Однако если грунт неоднородный, тогда применяют такую формулу:

Формула позволяет определить эквивалентное удельное сопротивление неоднородного грунта.

Если не учитывать сопротивление горизонтального заземлителя, количество электродов можно найти по формуле:

Сопротивление тока горизонтального заземлителя определяют по формуле:

Длина электрода устанавливается так:

Сопротивление вертикальных электродов с учетом горизонтального заземлителя:

Общее число вертикальных электродов определяется по такой формуле:

В таблице ниже представлен коэффициент использования заземлителей.

Параметр «коэффициент использования» указывает на взаимодействие токов в зависимости от местонахождения вертикальных проводников. При параллельном соединении электродов токи оказывают влияние друг на друга. При уменьшении расстояния между проводниками общее сопротивление контура возрастает.

Обратите внимание! Если по итогам вычислений получится не целое количество проводников, округляем результат в большую сторону.

Схема контура

Когда расчеты завершены, подбираем правильное место для установки контура. Выбираем геометрическую фигуру, в соответствии с формой которой будут расположены электроды. Чертим схему контура, учитывая типы применяемых материалов. В схеме указываем количество используемых электродов, соединительной полосы, их длину, сечение, диаметр, глубину установки.

Наиболее оптимальной схемой организации контура считается треугольник. Однако подойдет и любая другая геометрическая форма. На рисунке внизу представлены четыре варианта фигур.

Все схемы заземлительных контуров делят на 2 типа.

Замкнутые

Их преимущество в надежности, поскольку даже при повреждении перемычки между электродами сохраняется еще одна перемычка (с другой стороны). На рисунке ниже показана замкнутая схема в виде треугольника.

Линейные

В этой схеме все электроды находятся на одной линии. Соединения выполняют последовательно. Недостаток способа в том, что при выходе из строя одной из перемычек вся дальнейшая цепочка становится неработоспособной (в соответствии с принципом гирлянды). Схема линейной организации показана на рисунке внизу.

Монтаж контура

Установочные работы состоят из нескольких последовательных этапов.

Подготовка материалов и инструментов

Для выполнения работ понадобятся такие инструменты:

сварочный аппарат;
болгарка;
штыковая лопата;
перфоратор;
тяжелая кувалда;
гаечные ключи.

Необходимые материалы:

Металлический уголок (лучше из нержавейки) размером 50×50 миллиметров и длиной 2 метра. При отсутствии уголка подойдет труба диаметром 32 миллиметра и толщиной стенок 3,5 миллиметра или арматура.
Металлические полосы 40×4 миллиметра. Предназначены для прокладки от системы к дому.
Болты М8 или М10.
Медный проводник толщиной от 6 квадратных миллиметров.

Выбор места

Первый этап работы состоит в том, чтобы определиться, где сделать заземляющий контур. От правильности выбора зависит безопасность системы. Для создания контура нужно подобрать место, где нахождение человека или домашнего животного исключено.

Лучше всего разместить систему в укромном месте, например, вдоль забора за домом. Рекомендуется огородить опасную зону заборчиком, бордюром, декоративными валунами и т. п.

Земляные работы

Необходимо выкопать траншею в виде выбранной геометрической фигуры. Если речь идет о треугольнике, создают фигуру со сторонами 120 сантиметров (проверенная опытом оптимальная дистанция). Рекомендуемая глубина траншеи - 50 – 70 сантиметров. Такая же траншея выкапывается по направлению к электрощиту.

Сборка конструкции

Электроды вбивают в землю на двухметровую глубину. Должны быть видны только верхушки, которые в дальнейшем используют для создания сварочных соединений.

К верхушкам установленных электродов приваривают пластины (полосы). В итоге должен получиться металлический каркас в виде треугольника. Еще одна пластина кладется в траншею, идущую к электрощиту. Эту пластину прихватывают к близлежащей вершине треугольника сваркой или держателем.

Далее присоединяют кабель к пластине. Для этого используют болтовое соединение. Для последующего подключения шины заземления лучше использовать медный проводник. К заземляющей шине присоединяют винт (сваркой) и осуществляют соединение с жилой. К винту подключают медный кабель с помощью пары шайб и гаек.

Обратите внимание! Болтовое соединение должно быть видимым на поверхности и доступным для проверочных мероприятий.

На этапе изготовления контура следует особое внимание уделять прочности соединений. Сварные швы простукивают молотком, а болтовые соединения подтягивают ключом.

Последний этап монтажных работ - засыпка траншеи грунтом.

Совет! Для улучшения проводимости почвы желательно под основание всех электродов залить соляной раствор. Однако у такого действия есть обратная сторона - металл будет быстрее ржаветь.

Проверка сопротивления в контуре

Еще одна работа, которую предстоит сделать, - проверка контурного сопротивления. Идеальный вариант - наличие специального прибора для тестирования. Название устройства - Ф41023-М1.

Однако стоимость такой техники велика - бывают приборы только у профессионалов. Для проверки разумнее пригласить работников энергетической компании. Специалисты сделают замеры и на основании полученных результатов выдадут технический паспорт, составят протокол на заземляющее устройство.

В домашних условиях (в случае отсутствия прибора и сторонней помощи) сопротивление проверяют более простым способом: подключают к сети 100-ваттную лампочку (или даже мощнее). Один контакт осветительного устройства подключают к заземляющему контуру, другой - к фазе. Яркий свет указывает на то, что монтаж системы осуществлен правильно. Тусклое свечение свидетельствует о слабом контакте между участками конструкции. Иными словами, необходимо перепроверить всю систему и найти недостаточно прочные соединения.

Считается, что контур сделан правильно, если подключенный между фазой и заземлением электроприбор мощностью 2 кВт будет работать, а снижение напряжения на указанном участке не превысит 10 Вольт.

По правилам ПУЭ (1.7.101) сопротивление проводника в любой сезон года не должно быть выше 2,4 и 8 Ом при линейных напряжениях для соответственно 660, 380 и 220-вольтовых источников трехфазного тока. То же самое относится к 380, 220 и 127-вольтовым источникам однофазного тока.

Обратите внимание! В системе заземления типа TT невысокий уровень сопротивления - хороший признак. Однако если речь идет о системе TN-C-S, уровень сопротивления не должен быть меньше 4 Ом, т. е. показателя трансформаторной подстанции. В противном случае нагрузка на заземление воздушной линии перейдет на контур частного дома.

Наиболее распространенные ошибки

При создании контура следует избежать ряда ошибок:

Если решено обратиться к электромонтажникам, необходимо особое внимание уделить качеству материалов, которые рабочие собираются использовать. Некоторые подрядчики стремятся удешевить свои услуги путем экономии на электродах, устанавливая проводники с небольшой проводимостью (к примеру, заржавевшую арматуру). Некачественные материалы значительно снижают эффективность защиты или даже делают затею вовсе бессмысленной.
Устройство заземления находится на слишком большом расстоянии от дома.
Установка контура в сухом месте. Вода улучшает проводимость - чтобы система работала эффективно, она должна находиться во влажном месте. Если такое место отсутствует, придется задуматься об искусственном увлажнении.
Объединение заземлительного контура с молниезащитой. Если в распредщите не вмонтировано устройство УЗИП, размыкающее цепь в виде ответной реакции на сверхзаряд, значительный ток из молниеприемника выведет из строя электрическое оборудование.

Контур заземления - важнейшая мера, обеспечивающая безопасность пользования электрическими приборами в частном доме. Если решено выполнить все работы своими руками, необходимо аккуратно придерживаться всех технических правил и рекомендаций, в том числе по технике безопасности. Если уверенности в своих силах недостаточно, лучше обратиться за помощью к специалистам.

Для обеспечения безопасности людей осуществляют защитное заземление электроустановок.

Защитное заземление / в частном доме позволит свести к минимуму количество помех, которые возникают внутри электрической сети. Кроме того, правильно выполненный контур защитного заземления / заземление существенно снизится уровень электромагнитного излучения, негативно влияющего на физическое состояние человека и его самочувствие.

Под защитным заземлением понимают систему проводников из металла, которая погружается в землю. Существуют определённые правила, по которым проводится данный этап. Например, это касается геометрической формы. Она должна представлять собой треугольник с равными сторонами.

Монтаж (установка) контура заземления / заземление и зануление электроустановок.

Монтаж (установка ) контура заземления / заземление электроустановки - преднамеренное электрическое соединение ее корпуса с заземляющим устройством.

Защитное заземление электроустановок бывает двух типов: защитное заземление и зануление, которые имеют одинаковое назначение - защитить человека от поражения электрическим током, если он прикоснулся к корпусу элекроустановки или других ее частей, которые оказались под напряжением.

Монтаж (установка ) контура заземления/ заземление - преднамеренное электрическое соединение части электроустановки с заземляющим устройством с целью обеспечения электробезопасности. Контур защитного заземления / заземление предназначен для защиты человека от прикосновения к корпусу электроустаноувки или других ее частей, оказавшихся под напряжением. Чем ниже сопротивление заземляющего устройства, тем лучше. Чтобы воспользоваться преимуществами контура защитного заземления , надо купить розетки с заземляющим контактом.

В случае возникновения пробоя изоляции между фазой и корпусом электроустановки, корпус ее может оказаться под напряжением. Если к корпусу в это время прикоснулся человек - ток, проходящий через человека, не представляет опасности, потому что его основная часть потечет по защитному контуру заземления , а заземление обладает очень низким сопротивлением. Контур защитного заземления/ заземление состоит из заземлителя и заземляющих проводников.

Заземлитель - проводящая часть контура защитного заземления (или совокупность соединенных между собой проводящих частей), находящаяся в контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.

Заземляющие проводники — это одна из составляющих частей контура защитного заземления . Конструкция заземления/ заземление с лужит для соединения с заземляемыми элементами электроустановок. Так же, как и для заземлителей, в качестве проводников заземления можно использовать различные металлические конструкции зданий и сооружений, соблюдая при этом указания проекта и обеспечивая непрерывность и достаточную проводимость цепи контура заземления .

Материал проводников в контуре защитного заземления .

Для специально прокладываемых проводников заземления обычно применяют сталь. Только для гибких перемычек к передвигаемым токоприемникам и в других случаях, где необходима повышенная гибкость или предъявляются специальные требования к проводимости, в контуре защитного заземления , делая, используется медь.

Быстрое и полное отключение поврежденного оборудования.

Зануление - преднамеренное электрическое соединение (монтаж ) частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением с глухо заземленной нейтралью с нулевым проводом. Это приводит к тому, что замыкание любой из фаз на корпус электроустановки превращается в короткое замыкание этой фазы с нулевым проводом. Ток в этом случае возникает значительно больший, чем при использовании защитного заземления . Быстрое и полное отключение поврежденного оборудования - основное назначение зануления.

Различают нулевой рабочий проводник и нулевой защитный проводник.

Нулевой рабочий проводник служит для питания электроустановок и имеет одинаковую с другими проводами изоляцию и достаточное сечение для прохождения рабочего тока.
Нулевой защитный проводник служит для создания кратковременного тока короткого замыкания для срабатывания защиты системы заземления и быстрого отключения поврежденной электроустановки от питающей сети. В качестве нулевого защитного провода могут быть использованы стальные трубы электропроводок и нулевые провода, не имеющие предохранителей и выключателей.

Как делаетсяустановка (монтаж ) зануления?

Зануление не выполняет роль контура защитного заземления , такая схема рассчитана на эффект короткого замыкания. На производстве нагрузки более или менее распределены равномерно и ноль выполняет в основном защитные функции. Здесь нулевой проводник цепляют к корпусу электродвигателя. При попадании на корпус электродвигателя напряжения одной из фаз, произойдет короткое замыкание. В свою очередь, сработает на выключение автоматический выключатель или автомат дифференциальной защиты. Следует принять во внимание еще один неоспоримый факт - все электроустановки на производстве соединены между собой металлической заземляющей шиной и выведены на общий контур заземления всего здания.

Для чего необходимо сделать монтаж контура заземления/ заземление для газового котла.

Заземление газового котла с одновременной установкой УЗО является необходимым и обязательным условием при обустройстве газовой системы отопления. В данном случае защитные меры конструкции заземления / заземление направлены не только на предотвращения удара током человека и исключения повреждения электрооборудования, но и на защиту от возможного пожара, а значит, и взрыва.

Подключение газового отопительного оборудования согласно правилам безопасности осуществляется только при условии наличия контура защитного заземления соответствующего необходимым стандартам. Дополнительным требованием является обязательная установка (монтаж ) УЗО, обеспечивающего отключение прибора от сети в случае замыкания. В отношении этого, возникает несколько важных вопросов.

Для чего нужно сделать монтаж контура защитного заземления ?

Выполнить монтаж контура защитного заземления / заземление и заземлить газовый котел в частном доме необходимо независимо от того, как долго он уже находится в эксплуатации.

Это требуется по причине того, что на корпусе котла генерируется статическое напряжение. В результате при определенных условиях может произойти следующее:

— выход из строя автоматики. Электронные устройства имеют чувствительную к перепадам напряжения плату. Ее замена может обойтись очень дорого;

— вероятность возгорания. Основная причина, во избежание которой необходимо сделать монтаж контура защитного заземления / заземление для газового котла, так как природный газ является взрывоопасным веществом, для возгорания и взрыва которого достаточно всего одной случайной искры.

В связи с тем, что корпус газового котла металлический, он накапливает статическое электричество. Статика, накапливающаяся на обшивке котла, создает сильное электрическое поле, которое с легкостью может вывести из строя плату, отвечающую за управление котлом. Такая плата является чуть ли не самой дорогой частью газового котла, а ее поломка может привести к печальным последствиям.

Помимо этого, из-за накопленного статического электричества на обшивке, прикосновения к котлу будут приносить неприятные ощущения, так что все равно придется сделать монтаж контура заземления/ заземление для газового котла.

Монтаж (установка ) контура защитного заземления / заземление для газового котла в первую очередь необходим для собственной безопасности. Затраты и сложности связанные с проведением монтажа конструкции контура заземления полностью окупятся даже тем, что у хозяев появится возможность избежать дорогостоящей замены платы автоматики. Но более важным является то, что с помощью таких простых мер удастся предотвратить появление потенциально опасных для Вашей жизни ситуаций. Поэтому установка (монтаж ) контура защитного заземления / заземлене является необходимой, как при монтаже нового, так и для уже установленного ранее оборудования.

Как правильно выполнить монтаж контура защитного заземления / заземление для газового котла.

Для начала необходимо учесть, что требования, которые предъявляются к тому, как подключить котел к контуру защитного заземления , более строгие, чем в случае обычных электроприборов, также нуждающихся в этом устройстве. Причем проверяется не только общее сопротивление конструкции контура заземления , но и удельная проводимость грунта.

Чтобы произвести монтаж контура защитного заземления / заземление для газового котла необходимо.

В этом случае понадобится сварочный аппарат, уголок с необходимым сечением. Конструкцию контура защитного заземления / заземление в виде треугольника или перевернутой буквы «Ш», будет необходимо закопать в грунт на глубину не менее метра.

Выбор заземлителей, чтобы выполнить монтаж контура заземления/ заземление .

Прежде чем выполнить монтаж контура заземления/ заземление , необходимо выбрать тип заземлителя, который Вы будете использовать.

Заземлитель - это неотъемлемая часть заземляющего устройства (контура защитного заземления / заземление , который является одиночным заземляющим электродом, что находится в непосредственном электрическом контакте с грунтом. Они делятся на два вида: естественный заземлитель и искусственный. Спор о том, какой тип лучше использовать, производя монтаж контура заземления/ заземление, до сих пор не решен.

Монтаж (установка ) естественные заземляющие устройства.

Естественныезаземляющиеустройства применяемые для заземления .

Фундаментный заземлитель – это естественное заземление , которое устанавливается в бетонном фундаменте здания. Он представляет собой стальную арматуру, соединенную между собой проводником выравнивания потенциалов или пластиной заземления . Фундаментный заземлитель прокладывается в железобетонном фундаменте, в момент его монтажа. Для его функционирования в качестве заземления из фундамента должны быть проведены внешние выводы для подсоединения токоотвода.

Естественные элементы заземления чаще всего применяются для того, чтобы заземлить, сделать монтаж контура заземления защитное заземление естественного типа. Например металлические части (арматуру), входящие в устройство железобетонных элементов, допустим, фундаменты опоры линий электропередач и подстанций, а также фундаментов зданий. Кроме того, в качестве естественного заземления могут использоваться разного рода металлические подземные коммуникации, например — трубопроводы, броня или оболочка кабелей. В некоторых случаях допустимо для заземления использовать и наземные коммуникации, например рельсовые пути.

Стоит помнить, что естественный контур заземления должен быть связан с газовым котлом не меньше чем двумя заземляющими проводниками (проводник, который соединяет части газового котла с элементами заземления ).

Кстати, в качестве естественного контура заземления категорически запрещено использовать трубопровод горючих жидкостей, трубопроводы, которые покрыты изоляцией от коррозии, трубопровод канализации или центрального отопления.

Чем использование естественных элементов заземления лучше по сравнению с искусственными?

Естественные элементы контура заземления допустимо использовать в случае, если они способны обеспечить выполнение абсолютно всех требований, которые предъявляют к заземляющим конструкциям.

Искусственные элементы заземления .

Искусственные же элементы заземления нужно применять, когда нужно в значительной степени уменьшить токи, которые через естественные элементы заземления будут уходить в землю.

Это значит, что в большинстве случаев, делая монтаж контура защитного заземления , Вы можете использовать только естественные элементы заземления , не прибегая к искусственным. С помощью данного конструктивного шага можно в значительной степени уменьшить количество материалов, необходимых для сооружения контура заземления , кроме того будут снижены финансовые и трудовые затраты, а также эксплуатация заземляющего устройства будет намного проще, нежели при применении искусственного заземления .

В случае если Вы решите сделать монтаж контура заземления / заземление и использовать исключительно естественное элементы заземления для безопасности своего дома, то протекающие по заземляющему проводу электрические токи не должны быть больше допустимых для каждого составного элемента заземляющего устройства.

Заземляющие ленточные хомуты.

Заземляющие ленточные хомуты для подключения одного или двух проводников к контуру защитного заземления и включения труб в систему защитного заземления и функционального уравнивания потенциалов согласно DIN VDE 0100-410/540, с плавной регулировкой натяжения.

Хомут заземления – это металлическая стяжка с клеммником, которая позволяет передать непредвиденно возникший потенциал электрического поля на проводник заземления , тем самым не давая человеку получить поражение током и защищает от поломки устройство, на котором закреплён хомут.

Хомут заземления труб широко используется как на объектах газовой и нефтяной промышленности, так и в жилищном строительстве. Он предназначен для монтажа на трубах из стали или меди.

Искусственные заземляющие устройства используемые для установки контура защитного заземления .

Искусственные элементы заземления / искусственное заземление выполняются из нескольких одиночных заземлителей (электродов заземления ), забиваемых в землю и соединенных между собой лентой из полосовой стали. В качестве электродов заземления применяются отрезки угловой стали 50 X 50 х 5 длиной 2 5 — 3 м, расположенные на расстоянии 2 5 — 5 м друг от друга в зависимости от местных условий. Забивка заземляющих электродов, производя монтаж сиспользованиемискусственного заземляющих устройств,на расстоянии менее 2 5 м друг от друга, не может быть рекомендована из-за ухудшения условий растекания токов в земле.

Монтаж контура защитного заземления с использованиемискусственных заземляющих устройств.

Искусственные элементы заземления .

Углубленные элементы — полосы или круглая сталь цепи контура заземления , укладываемые горизонтально на дно котлована или траншеи в виде протяженных элементов;
Вертикальные элементы контура заземления — стальные ввинчиваемые стержни диаметром 12-16 мм, угловая сталь с толщиной стенки не менее 4 мм или стальные трубы (некондиционные с толщиной стенки не менее 3,5 мм).

Наиболее распространенная конструкция искусственного заземления выполняется с использованием вертикальных электродов, объединенных соединительными полосами в единую конструкцию заземления , к которой с помощью заземляющих проводников присоединяются электроустановки.

Электроды заземляющих устройств выполняются из стальных труб (толщина стенок не менее 3-5 мм), стальных угловых профилей (толщина полок не менее 4 мм), круглых (диаметр не менее 10 мм) или прямоугольных (сечение не менее 48 мм2) стальных прутьев. В электроустановках напряжением до 1 кВ и выше с изолированной нейтралью проводимость заземляющих проводников должна составлять не менее 1 / 3 проводимости фазных проводников.

В горных районах при наличии агрессивных подземных вод глубинного происхождения, насыщенных газами, которые могут разрушить искусственное заземление , применяется специальная конструкция заземляющего электрода. Электрод контура заземления выполняется в виде цилиндра из кровельной стали высотой 2 м, диаметром 150 — 180 мм, заполненного электродной массой, плотно охватывающей токоведущий стержень из круглой стали. Электродная масса, в электроде заземления ,обычного состава, применяемого для электродов дуговых печей, является хорошим проводником электрического тока и одновременно изолирующим от влаги материалом, стойким к агрессивным водам углекислого или щелочного характера.

Искусственные элементы заземления должны применяться только тогда, когда исчерпана возможность использования близко расположенного естественного заземления .

Электроды и заземляющие проводники — элементы конструкции заземления не должны иметь окраски, должны быть очищены от ржавчины, следов масла и т. д. Если грунты агрессивные, то в конструкции заземления применяют оцинкованные электроды. Погружение электродов заземления в грунт осуществляют с помощью специальных приспособлений.

Соединение частей элементов контура заземления между собой, а также соединение заземлителей с заземляющими проводниками, при наличии источников электроэнергии,следует выполнять — сваркой. Длина нахлестки при сварке должна быть равна двойной ширине полосы для прямоугольных полос или шести диаметрам для круглой стали. Сварные швы в конструкции заземления , расположенные в земле, необходимо покрывать битумным лаком для защиты от коррозии.

К трубопроводам элементы заземления присоединяют хомутами. При наличии на трубах задвижек или болтовых фланцевых соединений выполняют обходные перемычки.

В наружных установках, а также в сырых помещениях с едкими парами или газами места болтовых соединений конструкции заземления защищают смазкой (рекомендуется морская АМС), во внутренних установках покрывают нейтральным вазелином или глифталевым лаком.

Монтаж (установка ) заземляющих устройств контура защитног заземления состоит из следующих операций:
- установки элементов цепи заземления ;
- прокладки заземляющих проводников контура заземления ;
- соединения элементов в цепи заземления друг с другом;
- присоединения заземляющих проводников к элементам контра защитного заземления и электрооборудованию.

Для того чтобы сделать монтаж контура заземления / заземление для заземляющего устройства, необходимо выполнить несколько этапов монтажных работ.

В приварке шпилек в конструкции заземления чаще всего используются крепеж диаметрами М3-М8, хотя существуют особо мощные шпильки М10 и более, которые используют для создания прочных соединений с очень толстыми металлами.

Подготовка материала для монтажа контура заземления .

Для элементов конструкции заземления , чаще всего используют сталь, в виду ее сравнительно дешевой стоимости, хотя наилучшим вариантом является электрод из меди или обмедненной стали.

Одним из важнейших
показателей, при выборе электрода в конструкции заземления – это его площадь сечения. При применении прямоугольного профиля или уголка площадь сечения должна быть от 150 квадратных миллиметров. Стальная труба должна быть минимальным диаметром 32 мм, не менее 3,5мм с толщиной стенок. Заземляющий электрод должен быть длиной от 2 метров. На заземлителях не должно быть никаких покрытий, мешающих контакту заземления с грунтом.

Монтаж (установка ) шины конструкции заземления/ заземление для частного дома с внутренним заземляющим контуром.

Главная заземляющая шина (ГЗШ) конструкции защитного заземления должна быть, как правило, медной. Допускается применение главной заземляющей шины из стали. Применение алюминиевых шин в конструкции заземления не допускается.
В конструкции заземления , к шине, должна быть предусмотрена возможность индивидуального доступа и отсоединения присоединенных к ней проводников.

Обозначения системы контура защитного заземления .

Система заземления различается по схемам соединения и числу нулевых рабочих и защитных проводников.

Первая буква в обозначении системы контура заземления , определяет характер заземления источника питания:
T - непосредственное соединения нейтрали источника питания с землёй;
I - все токоведущие части изолированы от земли.
Вторая буква в обозначении системы контура заземления , определяет характер заземления открытых проводящих частей электроустановки здания;
T - непосредственная связь открытых проводящих частей электроустановки здания с землёй, независимо от характера связи источника питания с землёй;
N - непосредственная связь открытых проводящих частей электроустановки здания с точкой заземления источника питания.

Буквы, следующие через чёрточку за N, определяют способ устройства нулевого защитного и нулевого рабочего проводников:

C - функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников обеспечивается одним общим проводником PEN.
S - функции нулевого защитного PE и нулевого рабочего N проводников обеспечиваются раздельными проводниками.

Требования, применяемые к качеству на Вашего объекта.

Для того чтобы газовые службы не предъявляли Вам каких-либо претензий, сопротивление заземления , в системе защитного заземления Вашего газового котла должно быть:

— для обычного глинистого грунта, сопротивление контура заземления , должно быть до 10 Ом (для стандартного напряжения в 220 В или для источника трехфазного тока с напряжением в 380 В);
— для песчаного грунта, сопротивление заземления - не больше 50 Ом (для стандартного напряжения в 220 В или для источника трехфазного тока с напряжением в 380 В).

Контур защитного заземления для газового котла является неотъемлемой частью системы отоплении дома, так что эту процедуру необходимо сделать как можно быстрее.

После монтажа конструкции заземления составляют акт (протокол) на скрытые работы и на чертежах указывают привязки заземляющих устройств к стационарным ориентирам.

Контроль изоляции проводов в конструкции заземления .

Для предупреждения несчастных случаев от поражения электрическим током необходимо контролировать состояние изоляции проводов электроустановок подсоединенных к контуру защитного заземления . Состояние изоляции проводов проверяют в новых установках, после реконструкции, модернизации и длительного перерыва в работе.

Профилактический контроль изоляции проводов проводят не реже 1 раза в 3 года. Сопротивление изоляции проводов измеряют мегаомметром на номинальное напряжение 1000 В на участках при снятых плавких вставках и при выключенных токоприемниках между каждым фазным проводом, и нулевым рабочим проводом, и между каждыми
двумя проводами. Сопротивление изоляции должно быть не меньше 0,5 Мом.

Как проверить контур защитного заземления / заземление .

Проводя монтаж контура защитного заземления необходимо учитывать требования, которые предъявляются к такому устройству.

В зависимости от применяемых к данной ситуации нормативных документов ПУЭ 1.7.103 или ПУЭ 1.7.59, требования, предъявляемые к сопротивлению, могут значительно отличаться. Следует узнать, по каким именно показателям будет оцениваться качество сделанной конструкции защитного заземления / заземление .

Для частных домов, с подключением к электросети 220 Вольт / 380 Вольт необходимо иметь локальное заземление с рекомендованным сопротивлением не более 30 Ом.

При подключении газопровода к дому должно выполняться стандартное требование для заземления . Однако из-за использования опасного оборудования необходимо выполнять локальное заземление с сопротивлением не более 10 Ом.
2. Удельная проводимость. Также определенные требования предъявляются и к этому критерию. Так максимально допустимое значение для обычного грунта не более 50 Ом.

Специалисты Пушкинской ЭнергоГазовой компании профессионально проведут электромонтажные работы по установке заземляющего устройства и сделают монтаж контура защитного заземления / заземление , что убережёт Вас и Ваших близких от поражения электрическим током.

Благодаря наличию электролаборатории и оборудования, наши специалисты сразу проведут контрольные электроизмерения контура защитного заземления и составят акт заземления / протокол измерения сопротивления заземления .

Порядок обустройства и эксплуатации защитных электротехнических приспособлений регламентируется основными положениями ПУЭ, утвержденными МЭР, согласно приказу от 08.07.2002 года. В настоящее время подготовлена седьмая редакция этих нормативов, распространяющая своё действие на все электротехническое оборудование, включая заземляющий контур (смотрите рисунок ниже).

Для получения полной информации о тех требованиях, которые предъявляются к электроустановкам и защитным системам, рассмотрим их конкретное содержание на примере действующего контура заземления. Нормы ПУЭ для данного типа устройств касаются в основном такого важного параметра, как сопротивление заземления.

Вопросы, затрагиваемые в ПУЭ

Регламентирование порядка эксплуатации различных видов защитных систем может быть представлено в виде определённого набора требований, касающихся обустройства отдельных конструкций.

Согласно им, функциональная готовность контуров заземления, в состав которых входит целый набор конструктивных элементов, должна подтверждаться следующими техническими данными:

Описание конструкции и состава защитных устройств, применяемых в действующих электроустановках;
Формулы для расчета их размеров, а также нормы сопротивления заземляющих устройств (ЗУ);
Таблицы с корректировочными коэффициентами, позволяющими вводить поправки на качество и состояние грунта в месте размещения контура (с учётом материала отдельных элементов);
Порядок организации и проведения контрольных испытаний, имеющихся у систем заземления.

На заметку. Наличие документально подтверждённых данных о рабочих характеристиках и надёжности функционирования контура заземления частного дома, например, позволит исключить вероятность поражения электрическим током животных и жильцов.

При его обустройстве предписывается действовать в строгом соответствии с ПУЭ, а также соблюдать все требования, касающиеся эксплуатации данного защитного устройства.

Конструкция контура

Составные части

Уже упоминавшееся ранее сопротивление заземления (Rз) контура – основной параметр, контролируемый на всех этапах его эксплуатации и определяющий эффективность его применения. Эта величина должна быть настолько малой, чтобы обеспечить свободный путь аварийному току, стремящемуся стечь в землю.

Обратите внимание! Важнейшим фактором, оказывающим решающее влияние на величину сопротивления заземления, является качество и состояние грунта в месте обустройства ЗУ.

Исходя из этого, рассматриваемое ЗУ или заземляющий контур ЗК (что для нашего случая – одно и то же) должны иметь конструкцию, удовлетворяющую следующим требованиям:

В её составе необходимо предусмотреть набор металлических прутьев или штырей длиной не менее 2-х метров и диаметром от 10-ти до 25-ти миллиметров;
Они соединяются между собой (обязательно на сварку) пластинами из того же металла в конструкцию определённой формы, образуя так называемый «заземлитель»;
Кроме того, в комплект устройства входит подводящая медная шина (её ещё называют электротехнической) с сечением, определяемым типом защищаемого оборудования и величиной токов стекания (смотрите таблицу на рисунке ниже).

Дополнительная информация. Условно к этой конструкции можно отнести соединительные медные провода в виде жгута или оплётки.

Эти составляющие устройства необходимы для соединения элементов защищаемого оборудования со спуском (медной шиной).

Различие по месту устройства

Согласно положениям ПУЭ, защитный контур может иметь как наружное, так и внутреннее исполнение, причём к каждому из них предъявляются особые требования. Последними устанавливается не только допустимое сопротивление контура заземления, но и оговариваются условия измерения этого параметра в каждом частном случае (снаружи и внутри объекта).

При разделении систем заземления по их местонахождению следует помнить о том, что лишь для наружных конструкций корректен вопрос о том, как нормируется сопротивление заземлителя, поскольку внутри помещения он обычно отсутствует. Для внутренних конструкций характерна разводка по всему периметру помещений электротехнических шин, к которым посредством гибких медных проводников подсоединяются заземляемые части оборудования и приборов.

Для элементов конструкций, заземлённых снаружи объекта, вводится понятие сопротивления повторного заземления, появившееся вследствие особенной организации защиты на подстанции. Дело в том, что при формировании нулевого защитного или совмещённого с ним рабочего проводника на питающей станции нейтральная точка оборудования (понижающего трансформатора, в частности) уже заземляется один раз.

Поэтому когда на ответном конце того же провода (обычно это PEN или PE шина, выводимая непосредственно на щиток потребителя) делается ещё одно местное заземление, его с полным основанием можно назвать повторным. Организация этого вида защиты показана на рисунке ниже.

Важно! Наличие местного или повторного заземления позволяет подстраховаться на случай повреждения защитного нулевого провода PEN (PE – в системе электропитания TN-C-S).

Такая неисправность в технической литературе обычно встречается под наименованием «отгорание нуля».

Влияние почвы на сопротивление Rз

Практически доказано, что сопротивление заземляющего устройства в значительной степени определяется состоянием грунта в месте расположения заземлителя. В свою очередь, характеристики почвы в зоне проведения защитных работ зависят от следующих факторов:

Влажность почвы на участке проведения работ;

Дополнительная информация. При оценке влажности следует знать, что сланцы и глина хорошо удерживают воду, а песчаные почвы, напротив, плохо.

Наличие в почве каменистых составляющих, в которых обустроить заземление попросту невозможно (в этом случае приходится выбирать другое место);
Возможность искусственного увлажнения грунта в особо засушливые летние периоды;
Химический состав почвы (наличие в ней солевых составляющих).

В зависимости от состава грунта, он может быть отнесён к тому или иному виду (смотрите фото ниже).

Исходя из особенностей формирования сопротивления заземлителя, предполагающих его снижение при увлажнении и повышении солевой концентрации, в случае крайней необходимости в грунт искусственно вводятся порции влажного химиката NaCl.

Хорошие грунты с точки зрения обустройства заземления – это суглинистые почвы с высоким содержанием торфяных составляющих и солей.

Устройство и типы контуров

Стандартный контур заземления изготавливается не только в виде оптимального для большинства условий треугольника; он может иметь форму линии, прямоугольника, угла или даже дуги (овала). При рассмотрении каждой из этих конструкций с точки зрения их сопротивления необходимо отметить следующее:

Основой конструкции являются забиваемые в землю штыри или стержни;
Между собой они соединяются нарезанными по длине металлическими полосами (так называемой «металлосвязью»);
К одному из штырей или к полоске металла приваривается медная шина, прокладываемая в отдельной канавке, как это изображено на приведённом ниже рисунке.

Выбор треугольника в качестве основного вида заземлителя объясняется тем, что в этом случае удаётся получить максимальную зону рассеивания при небольшой занимаемой площади. Материальные затраты на такую конструкцию минимальны, а величина сопротивления растеканию в грунте при правильном её обустройстве соответствует нормативам.

Расстояние между штырями треугольного контура обычно выбирается равным длине, а максимальное удаление одного от другого может быть вдвое больше. Так, если штыри заглубляются в землю на 250 сантиметров, оно может достигать 5-ти метров. Лишь при соблюдении этих условий удаётся получить оптимальные характеристики зарытого в землю сооружения.

Линейный контур представляет собой цепочку штырей, вбитых в землю с определённым шагом, равным примерно 5-10 метров (смотрите рисунок далее по тексту).

В отдельных случаях, зависящих от условий местности, конструкция сооружается в виде полукруга; при этом штыри располагаются на том же удалении один от другого. В таком распределённом устройстве сопротивление должно быть минимальным именно в точках соприкосновения прутьев с грунтом. Для достижения требуемого показателя Rз штырей забивается как можно больше.

Все остальные типы конструкций являются модификациями описанных выше заземлителей, а предъявляемые к ним требования по сопротивлению стекания являются производными от уже рассмотренных.

Виды материала (профили)

Согласно требованиям ПУЭ, содержащим указания на то, каким должно быть сопротивление растекания тока в грунте, в большинстве случаев этот показатель устанавливается на уровне не более 4 Ом. Для получения этого значения обычно приходится приложить немало усилий, направленных на то, чтобы придерживаться заданных теми же требованиями технологий.

В первую очередь, это касается используемых при сборке заземляющего контура материалов, подбираемых, исходя из следующих условий:

При выборе штырей предпочтение должно отдаваться заготовкам из черного металла;
Наиболее часто применяется пруток типоразмером 16-20 мм или уголок с параметрами 50х50х5 мм и толщиной металла около 5 мм;
Применять в качестве элементов контура арматуру не допускается, поскольку она обладает каленой поверхностью, влияющей на нормальное стекание тока;
Для этих целей подходит именно чистый пруток, а не его арматурный заменитель.

Обратите внимание! Для районов с засушливым летом лучше всего подходят трубные толстостенные металлические заготовки, нижний конец которых сплющивается на конус, а затем в этой части трубы просверливаются несколько отверстий.

Согласно положениям ПУЭ, перед их размещением в грунте сначала бурятся лунки нужной длины, поскольку забить их вручную достаточно проблематично. В случае особо засушливого лета и резком ухудшении параметров заземлителя в полые части труб заливается концентрированный соляной раствор, что позволяет получить такое сопротивление, какое должно быть в соответствии с требованиями ПУЭ. Длина трубных заготовок выбирается в пределах 2,5-3 метра, что вполне хватает для большинства российских регионов.

К этому виду профильных заготовок предъявляются особые требования, касающиеся порядка их размещения в почве и состоящие в следующем:

Во-первых, трубные элементы защитного контура должны размещаться на глубине, превышающей уровень промерзания грунта не менее чем на 80-100 см;
Во-вторых, в особо засушливых местностях примерно треть длины заземлителя должна достигать влажных слоёв почвы;
В-третьих, при выполнении второго условия следует ориентироваться на особенности расположения в данном регионе так называемых «грунтовых вод». В случае если они находятся на значительной глубине, по правилу, сформулированному в положениях ПУЭ, необходимо будет подготовить более длинные трубные отрезки.

С видом и профилем используемых при обустройстве заземлителя штыревых заготовок можно ознакомиться на размещённом ниже рисунке.

На практике в большинстве регионов России обычно применяются стальной уголок и полоса из того же металла. Для того чтобы получить более точные параметры используемых элементов заземления, потребуются данные геологических обследований. При наличии этой информации можно будет привлечь к обсчёту параметров заземлителя специалистов.

Из чего делается металлосвязь

Соединяющие штыри элементы (металлосвязь) обычно изготавливается из следующих электротехнических материалов:

Типовая медная шина, имеющая сечение на менее 10 мм2;
Алюминиевая полоса с поперечным сечением порядка 16 мм2;
Стальная полоска 100 мм2 (типоразмер – 25х5 мм).

Классическая металлосвязь делается обычно в виде нарезанных по размеру стальных полос, крепящихся на сварку к уголкам или оголовкам прутка.

Важно! От качества сварочного сочленения зависит, сможет ли данное заземляющее устройство или контур пройти проверочные испытания на соответствие переходного сопротивления нормируемому значению (4 Ома).

При применении более дорогих алюминиевых (медных) полосок к ним на сварку крепится болт подходящего типоразмера, на котором впоследствии фиксируются подводящие шины. Главное, на что нужно обращать внимание при обустройстве любых соединений, – это надёжность получаемого в результате контакта.

Для этого перед оформлением болтового сочленения необходимо тщательно зачистить обе соединяемые детали до появления блеска чистого металла. Дополнительно эти места желательно обработать шкуркой, а после закручивания болта хорошо его поджать, что обеспечит более надёжный контакт.

Самостоятельное изготовление

После подготовки всех необходимых материалов и выбора подходящего места для обустройства заземления можно переходить к непосредственным операциям по сборке заземляющего контура. На подготовительной стадии нарезаются трубные или другие профильные отрезки, размер которых выбирается на 20-30 см больше расчётного (это нужно для компенсации изгиба вершины заготовки при её вбивании в землю).

Дополнительная информация. Для облегчения забивания таких отрезков рекомендуется заострить их нижний срез посредством болгарки с обрезным диском.

Одновременно с подготовкой точечных штыревых заземлителей начинается этап земляных работ, состоящих в подготовке канавок со скошенными краями (для лучшего удерживания грунта от осыпания).

Порядок производимых при земляных работах операций выглядит следующим образом:

Сначала подготавливается (расчищается) площадка под будущий контур заземления и делается его разметка;
Затем по уже нанесённой разметке выкапываются канавки глубиной 70-80 см и шириной порядка 50 см (глубина выбирается из соображения минимальной коррозии металлосвязей);
После этого нарезанные по длине штыри забиваются в намеченных точках так, чтобы над поверхностью выступало около 20 см (смотрите фото ниже);

По завершении монтажа всех вертикальных элементов верхние их части срезаются, а контактные площадки тщательно зачищаются, после чего к ним привариваются металлосвязи;
После того, как все сварочные швы остынут, они зачищаются болгаркой со шлифовальным диском, а затем окрашиваются специальной защитной краской на основе гудрона;

Обратите внимание! Покраске подвергаются лишь места образования сварных сочленений, наиболее подверженные коррозии.

Далее от ближайшей к жилому строению точки КЗ прокапывают канавку на ту же глубину, что была вырыта под металлосвязи (её ширина может быть чуть меньше, поскольку соединительная полоса делается цельной, не требующей проведения сварных работ);
Затем в подготовленную траншею укладывается полоса металла с типоразмером не менее 25х4 мм, которая впоследствии приваривается к штырю или перемычке (металлосвязи);
На заключительной стадии работ у самой стены дома уже проложенная металлическая полоса поднимается на высоту порядка 200 мм, где к ней на болт или сварку подсоединяется шина (провод), идущая на ГЗШ распределительного щитка (фото ниже).

Для подключения готового заземления в действующую цепь электроснабжения потребуется ознакомиться с существующими схемами организации заземления.

Ввод в дом

На шину заземления распределительной системы контур заводится с помощью стальной полосы с типоразмером 24х4 мм или же медной и гибкой проволоки сечением 10 мм². В отдельных случаях, специально оговариваемых в ПУЭ, для этого допускается применять алюминиевый провод сечением 16 мм² (смотрите рисунок ниже).

При возможности выбора между предложенными выше вариантами предпочтение отдаётся медному проводу, имеющему наиболее подходящие для выполнения поставленной задачи характеристики.

В заключительной части обзора обратим внимание пользователей на то, что сделать заземляющий контур своими руками не очень просто, поскольку при проведении этих работ необходимо строгое соблюдение требований ПУЭ. Для тех, кто полностью не уверен в своих силах, всегда имеется «запасной» выход – пригласить представителей организации, специализирующейся на изготовлении заземлений.

Видео

Устройство контура заземления, установка и проверка уровня сопротивления контура – это работы, необходимость которых обусловлена спасением жизни человека и предохранением зданий от пожаров. Для производства работ следует выполнять требования ПУЭ, знать способы производства работ по монтажу защитного контура.

Каждый новичок хочет знать, что же это такое заземление и его контур.

Устройство и принцип действия заземления

Защитное устройство и его основное назначение – соединение всех потребителей электричества, при помощи заземляющего провода с контуром защиты. Систем заземления 3, но в жилом помещении наиболее часто устанавливают систему с маркировкой TN – 5. Эта система предусматривает проведение ноля и земли двумя отдельными проводами.

При коротком замыкании или утечке тока с корпуса приборов снимается опасное напряжение и по проводу подается на контур защитного заземления. Он должен монтироваться и изготавливаться, выполняя требования ГОСТа. Нормы, предусматривают оборудование контура с учетом уровня сопротивления. На его величину влияют:

виды почвы;
влажность и уровень грунтовых вод;
глубина погружения заземлителей;
количества заземлителей в контуре;
материалы электрода и всех составляющих устройства.

По форме, контур заземления, согласно нормам СНиП, делают в форме равностороннего треугольника, из вертикальных заземлителей и горизонтальных электродов. Они должны располагаться на определенной глубине. Из этого значения и свойства грунта производится расчет контура заземления. Каждый вид грунта имеет свой уровень сопротивления растекания токов КЗ.

Для обустройства контура защиты лучшим вариантом будет:

торфяник;
суглинистая почва;
глинистая, с близко расположенными грунтовыми водами.

Худшими свойствами обладают каменистые участки грунта и монолитные скалы. На выбор влияют климатические особенности региона установки.

Проведение расчета защитного контура

Сопротивление контура заземления следует проводить, определив несколько значений:

Определить удельное сопротивление почвы на участке.
Выявить влажность грунта.
Уровень солености почвы.
Средней температуры в регионе.
Расстояние от фундамента до контура.
Размеров заземлителей и других деталей устройства.

Методика расчетов «проста» — нужно знать множество физических формул и иметь инженерное образование. Но, как правило, никакая методика выполнения расчетов не может учитывать все значения. Поэтому, проведя монтаж наружного контура заземления и измерив, значение сопротивления защиты – вы увидите, что расчет не совпадает с фактическим результатом.

По этой причине, для обустройства в данном регионе выполняется типовой проект, остается только провести изменения, учитывая удаление устройства от здания. И затем проводят измерение сопротивления контура, вносят изменения до достижения номинального значения сопротивления, не более 4 Ом в жилищном строительстве.

Поэтому, выбрав лучшую схему, соблюдая все размеры и глубину забивания заземлителей, подобрав качественный материал, правильно сделать работу для вашего жилья не составит труда. А рассчитать заземление нужно обязательно для крупных промышленных и торговых зданий.

Объекты, требующие оснащения контуром

Для безопасного проживания и условий труда, каждое помещение, в котором установлены промышленные или бытовые электроустановки обязано быть защищено.

Для этого, оборудуется как внутренний контур заземления, так и наружный. Защита должна быть установлена в помещениях:

С различными по мощности железными кожухами и корпусами приборов, станков и осветительных устройств.
В электрощитовых, в которых находятся стальные корпуса щитков, шкафов и другого электротехнического оборудования, а также в комплектных трансформаторных подстанциях (ктп).
В местах с металлоконструкциями, оболочками кабелей, проводов различного сечения, а также защитных стальных трубопроводов для кабелей.
Вторичная обмотка измерительного трансформатора.

Заземление не проводится:

для арматуры изоляторов и штырей, крепления их на опорах электропередачи;
оборудования установленного на заземленные корпуса электроустановок;
электроизмерительные устройства, автоматы защиты, установленные в электрощитках или на одной из стен камеры распределяющего устройства.

При особо оговоренных условиях может не заземляться металлическая защитная оболочка контрольного кабеля.

Наружный контур заземления потребует проведения земляных работ, поэтому, приготовьтесь к тяжелой и небыстрой работе.

Установка контура заземления

Способов установки несколько. Новая, но более затратная методика модульно-штырьевого монтажа всем хороша. Но этот способ мы рассмотрим несколько позже. Мы разберем классический монтаж контура заземления.

Сначала проводятся подготовительные работы.

Подготовка к монтажу

Определяемся с местом установки защиты. Лучшим решением будет расположение контура недалеко от здания и со стороны установки распределительного электрощита.

Исходя из требований пункта 1.7.111 ПУЭ — все вертикально и горизонтально расположенные электроды должны изготавливаться из меди, оцинкованного или обычного стального уголка или другого профиля. Окрашивать поверхность заземлителей нельзя, для лучшего токоотведения и обнаружения дефектов.

Для обустройства, нам потребуется 50 уголков толщиной полок — 5 мм и полоса шириной — 40 мм. Это основные материалы для изготовления самого контура. Также нам потребуются провода достаточного сечения, для обустройства внутреннего контура заземления и разделения проводки на нулевой провод и проводник земли.

Теперь готовим к работе лопату и начинаем выполнение основного этапа работ.

Монтаж защитного устройства

Копаем треугольную траншею — длиной стороны 3 м, на ширину штыка лопаты и глубиной не менее полуметра. Можно выполнить прямую траншею — длиной не менее 6 м (таким способом оснащаются устройства с недавнего времени). Если делаем по старой методе, в углах равностороннего треугольника кувалдой забиваем заземлители до необходимой глубины. Его нельзя засовывать в готовую скважину, он должен плотно и без зазоров погрузится на глубине не более 3 м.

При оснащении прямолинейной системы, через каждый метр, забиваем по 1-му заземлителю, но не более 5-ти штук. Для лучшего захода в землю, заострите края уголка на заточном станке или обрежьте их болгаркой. Погрузиться в грунт колья должны не полностью, над поверхностью земли должен быть отрезок уголка не менее 200 мм.

Надеваем сварочный костюм и маску, готовим аппарат и подвариваем к вертикальным заземлителям горизонтальные электроды, из полосы шириной не менее 40 мм. От нее, к стене здания, по выкопанной траншее проводим полосу или отрезок силового кабеля достаточного сечения. Теперь, заводим в здание и подводим к входящему электрощиту, а от него выполняем заземление внутридомовой системы.

При проведении заземляющего проводника, с помощью силового кабеля, работы выполняют следующим способом: на вертикальный заземлитель, болтом и гайкой с надежным гровером, закрепляем, запакованный в концевой контакт отрезок кабеля. Для выполнения этой работы понадобится:

Все места сварки, проверив качество шва, покрываем грунтовкой или растопленной смолой. В месте сварки металл ослаблен из-за высокой температуры при сваривании и сильнее поддается коррозии. Выполнив все завершающие работы, засыпаем траншею. Сначала слоем песка, а потом заполняем вынутым грунтом.

Все основные работы выполнены, теперь нам остается выполнить измерение сопротивления контура заземления.

Замер сопротивления защитного устройства

Выполнять эту работу лучше в летнее или зимнее время. В эти моменты грунт имеет наибольшую величину электрического сопротивления. В разных условиях применения величина может быть различной. Для жилого здания, это значение не должно превышать 30 Ом. Для измерения сопротивления применяют специальные измерители сопротивления «МС- 08» или «М-416». Выполняется с использованием системы пробных электродов.

Выполнение замеров разбито на несколько этапов.

Между контуром и зданием расположен потенциальный зонд на расстоянии не менее 20–ти метров, а второй выносной электрод располагаем на прямой линии с потенциальным электродом и контуром, на расстоянии не более 40 метров. Подключаем напряжение и выполняем замер уровня сопротивления. Выполняем эту операцию несколько раз, приближая выносной кол на расстояние не менее 5 метров. Выполнив эти замеры, определяем сопротивление контура.

При замерах в обширных подземных коммуникациях, потребуется выполнение дополнительного измерения данной физической величины. Такие замеры проводятся на различных расстояниях между заземлителями и по разным направлениям.

Но во всех измерениях, номинальной величиной сопротивления заземления будет наихудший результат выполненных замеров. В любое время года и в различных погодных условиях, значение сопротивления защиты не должно быть выше наибольшей допустимой величины.

После выполнения замеров и определения сопротивления электрического тока цепи защитного устройства, комиссия составляет акт проведения и контрольного измерения заземления здания. В процессе пользования необходимо проверять надежность обтяжки болта на подключении к заземляющему проводнику, а также при очень высокой температуре, не забывайте смачивать места заглубления электродов.

Проведя все работы по монтажу и контрольному замеру, мы получаем безопасное жилое помещение, защищенное от токов короткого замыкания.

Контур заземления классически представляет собой группу соединенных горизонтальным проводником вертикальных электродов небольшой глубины, смонтированных около объекта на относительно небольшом взаимном расстоянии друг от друга.

В качестве заземляющих электродов в таком заземляющем устройстве традиционно использовали стальной уголок либо арматура длинами 3 метра, которые забивали в грунт с помощью кувалды.

В качестве соединительного проводника использовали стальную полосу 4х40 мм, которая укладывалась в заранее подготовленную канаву глубиной 0,5 - 0,7 метра. Проводник присоединялся к смонтированным заземлителям электро- или газосваркой.

Контур заземления для экономии места обычно «сворачивают» вокруг здания вдоль стен (по периметру). Если взглянуть на этот заземлитель сверху, можно сказать, что электроды смонтированы по контуру здания (отсюда и название).

Таким образом - это заземлитель , состоящий из нескольких электродов (группы электродов), соединенных друг с другом и смонтированных вокруг здания по его контуру.

Контур заземления: классический или современный?

Классический контур заземления
Большая площадь установки	Крайне малая площадь установки (вплоть до монтажа в подвале дома)
Необходимы сварные работы	Все элементы заземлителя легко соединяются резьбовыми соединениями (не влияет на механические и электрические свойства заземлителя)
Требуется резка материала	Все детали изготовлены промышленным способом с гарантировано высоким качеством
Требуется транспортировка грузовым автомобилем	Полутораметровая упаковка штырей и коробка с дополнительными элементами умещается в обычный легковой автомобиль
Длительный и физически тяжелый процесс установки, требующий привлечения сварщика	Быстрая установка своими силами. Для установки заземлителя требуется только один человек. Элементы конструкции имеют вес не более 2х килограмм.

Классический контур заземления

Классический контур заземления из стального уголка и арматуры имеет один большой плюс - его цена. Использование дешевого стального проката (уголок и полоса) удешевляет стоимость деталей до минимума. Но с другой стороны у классической схемы есть масса минусов:

большая площадь заземлителя (часто необходимо более 10 электродов)
необходимость резки материала на куски нужного размера (по 2-6 метра)
необходимость транспортировки материала до места установки грузовым автомобилем
трудоемкий и длительный процесс установки, требующий забивания уголков-электродов и проведения сварочных работ, требующих квалифицированных специалистов и специального оборудования
недолгий срок службы такого заземления
необходимость получения множества разрешений при строительстве заземления в городской черте (особенно при плотной застройке)

Современный контур заземления

Преодолеть недостатки классического контура заземления помогли технологии и промышленное производство компонентов. Заложив в основу системы нового типа идею обычного «конструктора», разработчики создали набор унифицированных элементов. С помощью этих элементов / модулей можно легко и быстро самостоятельно построить контур заземления из очень глубоких (до 30 метров) электродов без необходимости применения специальной техники, оборудования и навыков.

Система нового типа получила название - «Модульное заземление ZANDZ».

Заземлитель современного контура заземления представляет собой одиночный составной электрод глубиной до 30 метров, состоящий из легко соединяемых между собой полутораметровых отрезков - стержней / штырей.

Монтаж заземления из такого электрода осуществляется обыкновенным бытовым строительным электрическим отбойным молотком.

Строительство современного контура заземления не требует специальных навыков и может осуществляться силами одного человека.