Заземление стальных каркасов

Монтаж заземляющих устройств — Монтаж электрооборудования

Монтаж естественных заземляющих устройств.

Если проектом предусмотрено использование защитных свойств строительных конструкций, то возможны следующие варианты исполнения:
1) в случае стального каркаса здания никаких дополнительных работ для создания заземляющего устройства от электромонтажников не требуется. Заземление нейтрали трансформатора, а также корпусов оборудования, электротехнических конструкций следует производить с помощью приварки проводника заземления к колонне здания или к строительным конструкциям, имеющим связь с каркасом здания;
2) в случае железобетонного каркаса необходимо электромонтажникам совместно со строителями организовать приемку работ по соединению закладных изделий колонн и фундаментов (рис. 4.1.1) и других соединений железобетонных изделий, обеспечивающих объединение в единое целое арматуры железобетонного каркаса.
Соединение нуля трансформатора с закладным изделием осуществляется приваркой заземляющего проводника к закладному элементу колонны или фундамента. Заземление (соединение с помощью заземляющего проводника) корпусов электрооборудования, электротехнических конструкций должно осуществляться приваркой к закладным изделиям на колоннах. Запрещается приваривать заземляющий проводник к арматуре стеновых панелей.

Рис.4.1.1. Монтаж перемычек заземления при использовании стропильных и подстропильных балок для соединения металлической арматуры здания:
1. закладные изделия с перемычками

Монтаж искусственных заземляющих устройств.

Монтаж заземлителей. До начала электромонтажных работ строительная организация должна закончить работы по устройству планировки, траншеи или котлована.
В качестве искусственных заземлителей применяются:
углубленные заземлители — полосы или круглая сталь, укладываемые горизонтально на дно котлована или траншеи в виде протяженных элементов;

  • вертикальные заземлители — 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). Длина ввинчиваемых электродов, как правило, 4,5 — 5 м. забиваемых уголков и труб 2,5 — 3 м. Верхний конец вертикального электрода должен быть на расстоянии 0,6 — 0,7 м от поверхности земли. Расстояние от одного электрода до другого должно быть не менее его длины;
  • горизонтальные заземлители — стальные полосы толщиной не менее 4 мм или круглая сталь диаметром не менее 10 мм. Эти заземлители применяются для связи вертикальных заземлителей и как самостоятельные заземлители. Горизонтальные заземлители из полосовой стали прокладываются по дну траншеи на глубине 700—800 мм на ребро.

Конструктивные узлы и транспортабельные части заземлителей изготовляются в МЭЗ.
Электроды и заземляющие проводники не должны иметь окраски, должны быть очищены от ржавчины, следов масла и т. д. Если грунты агрессивные, то применяют оцинкованные электроды. Погружение электродов в грунт осуществляют с помощью специальных приспособлений.
Соединение частей заземлителя между собой, а также соединение заземлителей с заземляющими проводниками следует выполнять — сваркой. При наличии источников электроэнергии соединения выполняют электросваркой. Сварные швы, расположенные в земле, необходимо покрывать битумным лаком для защиты от коррозии. При работе на отдаленных объектах и линиях электропередачи рекомендуется соединение частей заземлителей с заземляющими проводниками выполнять термитной сваркой.

Рис.4.2.1. Типы соединения стальных полос и стержней, выполненных термитной сваркой:
а) соединение стержней встык;
б) соединение полное встык,
в) соединение полос внахлестку;
г) соединение стержней внахлест;
д) соединение арматурной стали; в)соединение тросов

Рис.4.2.2. Ответвление стальных заземляющих проводников, выполненное термитной сваркой:
а) ответвление стержня от стержня; б) ответвление полосы от полосы; в) ответвление стержня от полосы

Сварка стальных полос и стержней заземления. Термитно-тигельная сварка применяется для соединения стальных полос шириной 25, 30 и 40 мм при толщине 4-5 мм и стержней диаметром 12, 14 и 16 мм в контурах заземлений, для присоединения контуров к заземлителям, опорам линий электропередачи и другим стальным конструкциям. Типы соединений и ответвлений полос и стержней, выполненных с помощью термитной сварки, показаны на рис. 4.2.1, 4.2.2. Для выполнения соединений стальных полос и стержней заземления термитной сваркой необходимы приспособления и инструменты. Термитно-тигельную сварку стальных полос и стержней выполняют в песчано-смоляных тигель-формах одноразового применения, изготовляемых в мастерских заготовительных участков организаций. Тигель-формы изготовляются из смеси кварцевого песка с 6% термореактивной смолы — пульвербакелита. Верхняя часть полости формы служит тиглем, в котором происходит термитная реакция с выделением стали; нижняя часть представляет собой камеру, в которой происходит сварка (расплавление свариваемых полос или стержней и формирование сварного соединения). Для закрепления стальных полос и стержней на период сварки применяется приспособление, представляющее собой скобу с прикрепленными к ней струбцинами. Отодвигающийся поддон предназначен для песка, которым рекомендуется обсыпать, тигель-форму в нижней части для уплотнения. В ряде случаев, когда скоба не может быть использована по условиям размещения контура заземления (ограниченность пространства), применяются раздельные струбцины.

Защитное заземление зданий

Для защитного заземления используются искусственные и естественные заземлители.

Естественными заземлителями являются:

  • железобетонные и стальные каркасы зданий,
  • металлоконструкции производственного назначения,
  • металлические трубы электропроводки,
  • оболочки кабелей,
  • стационарные надземные трубопроводы любого назначения (кроме трубопроводов, транспортирующих горючие и взрывоопасные вещества, труб центрального отопления и канализации).

Если они обладают необходимой проводимостью, то необходимость в использовании дополнительных проводников отпадает. В качестве заземелителя также может быть использован железобетонный фундамент строения, поскольку его сопротивление приблизительно равно сопротивлению земли (от 150 до 300 Ом/м).

Когда уровень сопротивления заземления выше норм, установленных ПУЭ, используются искусственные заземлители. Они изготавливаются в виде труб, уголков, прутов, углубленных в грунт вертикально на глубину до 3 метров или горизонтально – на 50-70 сантиметров.

Чтобы добиться более равномерного распределения потенциала грунта (т.е. с целью снижения «напряжения шага»), используют группу заземлителей, соединенных стальных полосой. Для обеспечения защиты электрических подстанций используется сетка заземлителей. Когда зазмелители соединяют в группу, не следует формировать из них замкнутый контур с большой площадью, т.к. он может стать своеобразной антенной, внутри которой во время грозы будет циркулировать сильный ток.

Наилучших результатов можно добиться при соединении заземлителей в виде сетки. При этом площадь отдельного контура будет намного меньше общей площади, покрытой сеткой зазамлителей.

Запрет на образование замкнутых контуров не всегда может быть соблюден на практике, в особенности, в случае естественных заземлителей. Арматура железобетонных блоков, из которых строится подавляющее большинство промышленных зданий образует сетку из сваренных между собой штырей. Металлическая клетка арматуры нижней частью соединяется с почвой. Монтажная организация должна обеспечить прочный взаимный контакт всех конструкций из металла в здании и оформить акт скрытых работ. При этом контактом заземления является болт, который приваривают к закладной конструкции фундамента или колонны строения.

При сборке заземления следует избегать зазоров внутри контура, поскольку магнитное поле молнии может наводить на них ЭДС, которая, в свою очередь, может привести к возникновению искры, и, как следствие, возгоранию горючих материалов внутри здания.

Внутри здания систему заземляющих проводников монтируют в виде сетки. Она используется одновременно и как заземление, и как ЭМ-экран строения. В помещениях электростанций, где установленная автоматика, потолок и стены покрывают стальными плитами, а отверстия для кондиционирования и окна защищают сеткой из меди. Покрытие пола выполняется их пластика с высокой электропроводимостью.

При сборке заземления также недопустимо использовать контакты различных металлов, поскольку при этом образуются гальванические пары, приводящие к быстрой коррозии стыков.

Монтаж заземляющих устройств

Ввод здания в эксплуатацию возможен только после выполнения монтажа заземляющих устройств. При отсутствии заземляющего контура, подключение к электросетям является грубым нарушением правил техники безопасности и иных положений, содержащихся в целом ряде нормативных актов (ПТБЭ, ПУЭ и ПТЭЭ). Наличие заземления является обязательным условием для согласования предпроектной документации.

Неисправность заземляющего оборудования, или несоответствие его характеристик потребляемым мощностям электроустановок может повлечь возгорание и гибель людей при поражении электротоком.

Принцип работы заземления

При возникновении повреждения в изоляции фазового провода возникает угроза замыкания фазы на корпуса электрооборудования, водопроводных и отопительных труб, и иные предметов из токопроводящих материалов. Сырость и влага усугубляют угрозу поражения током при нахождении людей в помещении, где произошёл аварийный пробой в цепи. Для предотвращения несчастных случаев, связанных с ударом тока из-за неисправной изоляции, применяются заземляющие устройства. Принцип работы заземления – соединение при помощи заземляющихпроводников всех потенциально опасных металлических частейв помещении с землёй.

Смотрите так же:  Соединение треугольником ток

Устройство заземления

Заземляющее устройство состоит из следующих основных частей:

  • Заземлители – система проводников, которые закапываются в землю и соединяются между собой;
  • Заземляющие проводники – соединяют заземлители и все находящиеся в здании потенциально опасные токопроводящие элементы;
  • Внешний контур заземления – заземлители и соединённые с ними проводники, находящиеся за пределами сооружения или здания;
  • Внутренний контур заземления – замкнутая цепь проводников, соединяющая металлические элементы электрооборудования с внешним контуром заземления — находится внутри здания;
  • Заземляющая шина — устройство, предназначенное для соединения с землёй нескольких проводников и выравнивания потенциалов подсоединённых к ней частей электроустановок.

Монтаж вышеперечисленных элементов в единую систему является обязательным этапом при подготовке здания к подключению к энергосети. Различные по мощности и энергопотреблению приборы можно выводить на 1 общий заземлитель.

Металлические части подлежащие заземлению

При выполнении монтажных работ по электробезопасности внутри здания заземляются следующие металлические части:

  • Металлические корпуса распределительных устройств;
  • Поверхность оболочек кабелей;
  • Трубы отопления, канализации, газоснабжения и водопровода, если они сделаны из металла;
  • Металлические ванны в квартирах;
  • Корпуса и металлические рамы трансформаторов; осветительных приборов, электромеханических устройств и их приводов;
  • Выступающие части арматуры внутри сооружений из железобетона;
  • Несущий металлический каркас здания;
  • Вентиляционные металлические каналы и воздуховоды;
  • Системы молниезащиты.

При монтаже электрического оборудования на открытом воздухе заземляются следующие элементы:

  • Железобетонные и стальные опоры ЛЭП;
  • Трансформаторные будки;
  • Металлические каркасы, на которых устанавливаются электрощиты, коробки с предохранителями, реле и рубильниками;
  • Стальные ворота с электромеханическим приводом;
  • Металлические и железобетонные стойки уличных осветительных фонарей.

С заземлением нельзя соединять следующие элементы:

  • Электросчётчики, электроизмерительную аппаратуру и реле, включая их корпуса;
  • Подвижные части электроустановок, если они смонтированы на заземлённой токопроводящей раме.

Естественное заземление

Функцию заземления могут выполнять следующие части зданий и оборудования:

  • Выступающие части железной арматуры несущих стен;
  • Металлические несущие опоры и части железного каркаса сооружений и зданий;
  • Чугунные трубы канализации, если она на определённом участке имеет подземное залегание;
  • Железные трубы холодного водоснабжения.

Функцию заземлителя не могут выполнять газопроводы и трубы с горячей водой. Если уровень сопротивления у естественного заземления будет находиться в пределах расчётной нормы, то строить искусственную систему заземлителей не обязательно.

Искусственное заземление

Искусственный заземлитель оборудуют при помощи вертикальных и горизонтальных заземлителей. Основу конструкции составляют проводники, которые вертикально погружают в грунт и выступающие концы соединяют горизонтальными проводниками при помощи сварки. Допускается как установка вертикальных проводников в один ряд, так и в форме треугольника. При расположении вертикальных заземлителей в одну линию снижается надёжность всего устройства, поскольку при обрыве горизонтального соединения один из заземлителей будет отрезан от системы. При расположении в форме треугольника обрыв 1 соединения не нарушит функциональности заземления.

Технология укладки заземлителей

Основной рабочий элемент, которым обладают любые заземляющие устройства — комплекс заземлителей, который является частью внешнего контура заземления. Внешнее заземление делается по проекту электроустановки, в котором учитываются следующие параметры:

  • Сопротивление и электропроводность грунта;
  • Суммарный расчётный объём потребляемых мощностей электрических устройств;
  • Расположение на безопасном расстоянии от входа в здание.

Материал заземлителей

В качестве электродов заземлителей допускается использование следующих материалов:

  • Железных, оцинкованных, медных или стальных труб с диаметром от 2-3 см. и толщиной стенок от 4 мм.
  • Стержней или арматур 12-16 мм в диаметре;
  • Уголков, квадратных или прямоугольных профилей.

Площадь сечения вертикальных заземлителей должна составлять от 100 мм 2 у железа и 50 мм 2 у меди. Длина заготовок должна составлять от 2,5 до 3 м.

Материал горизонтальных заземлителей

Для горизонтального наружного заземления используются железные, стальные, медные полосы, или уголки с площадью сечения 50-100 мм 2 , в зависимости от материала. Заземляющие проводники приваривают внахлёст, а места сварки обрабатываются гудроном в целях защиты от коррозии.

Установка заземлителей

Заземлители устанавливаются на том месте, которое определено в проекте в следующей последовательности:

  • с учётом расположения заземлителей (треугольная, или линейная конфигурация) роются несколько траншей глубиной до 1 м и шириной до 0,5 м по трассам, обозначенным в плане электроустановки;
  • Разметка установки электродов производится с учётом их запланированного количества и минимально допустимого расстояния между ними 2,5 м.
  • Заземляющие электроды погружают в грунт так, чтобы выступающие части имели высоту 10-20 см.
  • Установленные заземлители скрепляют между собой стальной полосой, железным уголком или прутками арматуры.

Способы заглубления в грунт заземлителей

Стержни заземлителей должны быть опущены в грунт на глубину 2,5-3 м. Для обеспечения расчётной глубины погружения применяются следующие приспособления:

  • Электромеханические сверлильные устройства, оборудованные зажимами для электродов круглого сечения (ПВЭ);
  • Сверлильные аппараты на ДВС (ПЗД 12) для круглых прутков и арматуры;
  • Вибрационные молоты для заглубления труб, уголков или профиля;
  • Ручные инструменты для ввинчивания с зажимами или кувалды.

При использовании ввинчивающих устройств на концы электродов приваривают спиралевидные лопатки, или шнеки.

Монтаж наружного контура заземления

Заземляющие устройства на участке внешнего контура располагаются в толще грунта, поэтому все наружные проводники соединяют сваркой:

  • Приваривание проводников внахлёст делается с учётом минимальной длины нахлёстки (равна ширине пластины, или 6 диаметрам прутка);
  • К установленному наружному заземляющему контору через стену здания подводится и приваривается соединение с внутренним защитным контуром;
  • Проводник, соединяющий оба контура, на отрезке прохождения сквозь стену укладывается внутрь обрезка металлической трубы, которая затем заполняется цементом, или другим негорючим изоляционным материалом.

Соединение металлических частей наружного контура можно производить любым видом сварки.

Два выхода от внутреннего контура заземления

При монтаже наружного контура должно быть предусмотрено как минимум два выхода на внутренний контур. Соединения обоих контуров выполняются сквозь стены при помощи таких же проводников, которые образуют внешний контур и с тем же сечением.

Использование металлических конструкций для устройства внутреннего контура

Если внутри здания имеются конструкции из металла, то их можно включить в цепь внутренней магистрали заземления. Также для этой цели используются проводники с нулевой фазой. Разрешается использовать следующие элементы:

  • Железные трубопроводы с холодной водой;
  • Металлические каркасы для оборудования;
  • Стальные защитные кожухи электропроводки;
  • Несущие металлические каркасы зданий.

В цепь внутреннего контура запрещается соединять следующее оборудование:

  • Трубопроводы газоснабжения и отопительную систему;
  • Несущие тросы;
  • Оболочки свинцовых электрокабелей;
  • Железные двери, подвижные решётки, съёмные крышки корпусов, электрощитов и распределительных устройств.

Использование нулевых защитных проводников

Для прокладки магистрали внутреннего заземляющего контура используются следующие проводники:

  • Стальная проволока толщиной от 6 мм;
  • Железная труба со стенками от 2,5 мм толщины;
  • Уголки с полкой шириной от 10 мм и толщиной от 3 мм;
  • Профиль с площадью сечения от 25 мм ².

Технология прокладки проводников внутреннего контура

Использование шины

При выполнении плана электрооборудования монтаж заземляющих устройств обычно включает в себя установку шин. Они размещаются рядом с распределительными щитами и рубильниками, находящимися под напряжением, и выполняют роль узловых соединений для нескольких проводников от внутреннего заземляющего контура. При помощи шины к заземляющему контуру можно подключить электрооборудование с различными характеристиками энергопотребления, а также заземляющие магистрали от разных помещений. С шиной при помощи заземляющего болта соединяется внешний контур, выходящий на заземлители.

Заземление силового оборудования и цеховых сетей

Для чего заземляются электроустановки, какую опасность для людей представляют не заземленные цепи, и наконец, в каких случаях и как в промышленности выполняется заземление? На эти и другие вопросы даст ответ наша статья. Вы узнаете, каким образом устанавливаются заземлители, как прокладываются для них проводники в различных условиях; что запрещено, а что разрешено использовать для устройства защитного заземления. Мы поговорим о нюансах заземления оболочек кабелей, и том как выполняется прокладка проводников в сухих и сырых помещениях.

Несмотря на то, что проводники электрических сетей изолированы электрически между собой и от земли, емкостным токам изоляция проводников препятствовать не может, ведь электросеть и земля образуют собой обкладки протяженного конденсатора, между которыми неизбежно протекает емкостный ток. То есть всегда имеет место паразитная электрическая цепь, которая через эту емкость замкнута на землю. Поэтому, при случайном контакте, при прикосновении даже к изолированному проводнику, человек подвергается опасности поражения током.

Безусловно, повреждения проводов, находящихся под высоким переменным потенциалом, представляют для людей гораздо большую опасность, однако для предохранения от последствий замыкания на токопроводные корпуса оборудования, сами эти кожухи предварительно соединяются с землей при помощи заземлителей.

В различных промышленных электрических установках на напряжение до 1000 вольт с глухозаземленным нулем однофазного источника, либо с заземленной нейтралью, так же как и в потребителях постоянного тока с глухозаземленной нулевой точкой, выполняют зануление, чтобы в случае аварии размыкание происходило бы автоматически и при том максимально быстро. Скорость срабатывания зависит от выбранного устройства защиты.

Смотрите так же:  Разводка электрики на группа

С этой целью части оборудования, которые случайно могут попасть под высокое напряжение в аварийной ситуации, зануляют, соединяют с заземленным нулевым проводником сети. Например если на корпус осветительного прибора произойдет замыкание, и корпус при этом занулен, то автоматически сработают предохранители, и напряжение с цепи будет мгновенно снято. ПУЭ предписывают выполнять монтаж большинства установок на 380 и 220 вольт с глухозаземленной нейтралью (непосредственно присоединенной к заземляющему устройству).

В электрических установках с рабочим напряжением до 1000 вольт с изолированной нейтралью, и всегда, когда рабочее напряжение выше 1000 вольт, выполняют заземление, смысл которого — снизить ток, могущий протечь через человека, до ничтожно малой величины. Это достигается заземлением частей оборудования, причем заземляющее устройство обязано иметь сопротивление значительно меньшее, чем у организма человека, который обладает в свою очередь сопротивлением в диапазоне 800 Ом — 100 кОм, что зависит от множества факторов, физиологических в том числе (состояние здоровья, обувь, одежда и т.д).

В электрооборудовании с изолированной нейтралью и классом не превышающим 1000 вольт, сопротивление цепи заземления не должно превышать 4 Ома, а для установок с заземленной нейтралью: для 660 В — не более 2 Ом, для 380 В — не более 4 Ом, и для 220 В — не более 8 Ом. Для высоковольтного оборудования, номиналом от 3000 до 35000 вольт, сопротивление устройств заземления рассчитывается по формуле 125/(ток в землю при замыкании), при этом нормирован максимум в 10 Ом.

Если заземление выступает общим для оборудования различного класса напряжения, то его сопротивление должно быть меньше или равно крайним верхним значениям, иначе защита не даст требуемого эффекта в плане безопасности в силу существенного падения напряжения на элементах оборудования.

Электроустановки переменного трехфазного тока на 380 и более вольт; оборудование постоянного тока на 440 и более вольт, всегда выполняются с занулением или заземлением. В цехах особой опасности, а также в открыто стоящих установках переменного напряжения от 42 вольт, и в оборудовании постоянного напряжения от 110 вольт, — тоже всегда делают зануление или заземление. Взрывоопасное оборудование без вариантов зануляются или заземляются, независимо от уровня рабочего напряжения, поскольку любая случайно возникшая искра или нагрев могут привести к трагедии.

Зануляют или заземляют внешние элементы трансформаторов, двигателей и генераторов, осветительных приборов, различных аппаратов, а также приводы, измерительные обмотки токовых трансформаторов, внешние оболочки щитов, подвижные и съемные элементы конструкций с установленным внутри них электрическим оборудованием, муфты кабелей и другие кабельные конструкции, проводящие оплетки как проводов, так и кабелей, проводящие трубы для защиты электропроводки, каркасы шинопроводов, тросы и т. п. Это касается как стационарного, так и мобильного электрического оборудования, и то и другое встречается в промышленности.

Но есть случаи, когда заземление не обязательно. Так, не делают зануления и не заземляют корпуса оснащенные дополнительной изоляцией, и корпуса тех электрических потребителей, которые имеют подключение к сети не напрямую, а через изолирующий трансформатор. Допускается не делать вообще зануление и не заземлять корпуса, установленные непосредственно на уже зануленных или заземленных проводящих конструкциях при надежном между ними контакте. Это не предмет данной статьи, но подобные меры защиты при косвенном прикосновении призваны защитить электроустановки.

Каждый из зануляемых или заземляемых элементов составного электроприемника соединяется с сетью зануления или заземления своим персональным отводом. Запрещено включать части защищаемой установки последовательно между собой и затем в защитный нулевой или в заземляющий проводник.

Тем не менее несколько различных конструкций, например обрамлений кранов и рельсов, можно подключить последовательно, если они непосредственно используются в роли нулевых защитных или заземляющих шин, либо если сами являются зануляющими или заземляющими магистралями. Каждый болт зануляющей или заземляющей магистрали фиксирует, тем не менее, один индивидуальный проводник.

Когда человек работает с электроинструментом, он все равно касается проводящего корпуса, и при проблемах с изоляцией, корпус иногда может попасть под сетевое напряжение, представляющее опасность для рабочего. Монтажный электроинструмент нередко запитывают от щитка, где а качестве устройств защиты выступают плавкие вставки, срабатывающие, однако, лишь при значительном ток. Но сопротивление провода в петле замыкания играет против нас, и срабатывание защиты может занять более секунды, а это уже опасно для человеческого организма.

Чтобы избежать риска, применяют автоматические устройства защитного отключения, которые успевают срабатывать не более чем за 210 мс после момента замыкания на землю или на корпус.

Защитные устройства данного рода бывают разных видов: для контроля непрерывности заземляющей цепи, для контроля изоляции фаз (от земли), для защиты от попадания фазного тока на корпус, для защиты от двухфазных или однофазных замыканий с землей, для защиты от прямого прикосновения к уязвимым для тока элементам корпуса. Устройства с контролем ТНП типа С-901 и ИЭ-9807, обладают чувствительностью в 10 мА, а время их срабатывания менее 51 мс. Такие устройства не дают току успеть причинить вред человеку.

С целью заземления электроустановок прежде всего применяют естественные заземлители, у которых сопротивление растеканию удовлетворяет ПУЭ. Это может быть железобетонный фундамент здания, закопанная труба водопровода, обсадная труба и т.п. Заземлять электрическое оборудование о трубопроводы с транспортируемым по ним горючим, о чугунные трубы, о временные трубопроводы запрещено.

В первую очередь в качестве нулевых и заземляющих проводников функционируют стандартные рабочие нулевые проводники; проводники специального назначения; проводящие конструкции зданий и части сооружений производственного профиля, например шахты лифтов, рельсы под кранами и т.п., разнообразные трубопроводы, оболочки мощных кабелей, короба электропроводок.

Запрещено использовать как заземляющие проводники: оболочки изолирующих трубок, гофры, несущие тросы, оболочки свинцовые и защитную броню проводов и кабелей, ведь они сами должны грамотно заземляться. Электроустановки и проводящие элементы строительной инфраструктуры, а также всевозможные трубопроводы, подключают к сети зануления или заземления чтобы выравнять их потенциал. Хватает естественного контакта металлов в соединениях.

Если все же требуется искусственный заземлитель, то применяют заглубленные, горизонтальные и вертикальные промышленные заземлители. Для их изготовления типично применяют круглого сечения сталь, от 10 до 16 мм в диаметре, чаще полосовую сталь 40 на 4 мм, либо угловую 50 на 50 на 5 мм. Вертикальные имеют длину от 2,5 до 5 метров, их ввинчивают (до 5 метров) или забивают (до 3 метров) вглубь грунта вручную или при помощи электрического или иного специального инструмента.

Электроустановки, связанные с землей, обладающей удельным сопротивлением превышающим 200 Ом-м, заземляют углубленным заземлителем или дополнительно обрабатывают землю с целью повысить электропроводность — для вертикальных заземлителей укладывают попеременными слоями Ca(OH)2 или NaNO3 и землю, и диаметр такой обработки составляет пол метра на одну треть высоты стержня в верхней его части. По завершении укладки каждого из слоев, их поливают поочередно водой.

Если поблизости есть участки земли с более высокой проводимостью, прибегают к выносным заземлителям с использованием дополнительных кабелей или проводов. В условиях вечной мерзлоты заземлители устанавливают в талых зонах, водоемах, а также в буровых скважинах по типу артезианских.

В качестве материала стационарных проводников для заземления традиционно служит сталь, если конечно для этого не используется четвертый нулевой проводник трехфазной системы (медный). В таблице приведены минимальные размеры для нулевых и заземляющих проводников, включая стальные заземлители. При напряжении электроустановки с изолированной нейтралью от 1000 вольт, сопротивление заземляющих проводников не может, согласно ПУЭ, превышать сопротивления фазных более чем в 3 раза. Минимально разрешенные значения сечений указаны в таблицах.

Для электроустановок напряжением до 1000 вольт, в промышленных помещениях, в цехах, применяют магистраль заземления, стальную шину сечением не меньше 100 кв.мм, а при напряжении более 1000 вольт, минимальное сечение для нее составляет 120 кв.мм. Использовать металлоконструкции, трубопроводы, оборудование, как рабочий нулевой проводник запрещено.

Мобильные электроустановки для зануления или заземления используют индивидуальный проводник в виде жилы в составе кабеля, в одной оболочке, общей и для фазных проводников, того же сечения, что и фазные жилы.

Для заземления и в качестве защитных нулевых проводников на взрывоопасном оборудовании, на опасных производствах, применяют специализированные проводники. Использовать можно и металлоконструкции, стальные трубы, оболочки кабелей и т. д., но только как вспомогательную меру, прежде всего должен присутствовать специальный заземляющий проводник.

Смотрите так же:  Переходник 220 на 120 вольт

Для взрывоопасных установок с глухозаземленной нейтралью при напряжении до 1000 вольт, зануление силовых сетей исполняется дополнительно проложенным проводником: четвертым — для трехфазных сетей, и третьим — для двухфазных и однофазных сетей. Даже осветительные однофазные сети во взрывоопасных зонах класса В-1 оснащены третьим защитным проводником.

Когда естественные конструкции не удовлетворяют требованиям ПУЭ, не остается другого выхода, кроме как возводить искусственные заземлители.

Углубленные заземлители монтируют, укладывая их на дно котлована еще при начале монтажа фундамента сооружения, на этапе строительства. Вертикальные заземлители забивают или просто вдавливают, загоняя в грунт при помощи специальных приспособлений, таких как автоматические коперы или гидропрессы. Закладка верха делается на отметке от 0,6 до 0,7 метров ниже уровня отметки земли, а высота выступа от дна котлована — 0,1 — 0,2 метра. Это делается для того, чтобы затем было удобно приваривать соединительные проводники в виде полос или цилиндрические стержни.

Соединяются проводники в цепях заземлителей путем сварки внахлестку. Если грунт агрессивен и может привести к коррозии металла, то сечение заземлителей увеличивают, применяют как стойкую к коррозии альтернативу омедненные или оцинкованные заземлители, а для большей надежности добавляют антикоррозийную электрическую (катодную) защиту.

Защита асбестовыми трубами добавляется к горизонтальным заземлителям, если они пересекают подземные коммуникации, железнодорожные пути и другие сооружения, могущие способствовать причинению механических повреждений какой-нибудь из пересекающихся конструкций. Когда монтаж окончен, и котлован готов к окончательной засыпке, составляется обязательный акт, где юридически фиксируется, что осуществлена скрытая прокладка.

Нулевые защитные и заземляющие проводники должны по возможности быть легко доступными для диагностики и осмотра. Это, конечно же, не касается жил и оболочек кабелей, труб скрытой проводки и металлических конструкций, которые изначально находятся в фундаментах и в земле, нулевых и заземляющих проводников, смонтированных в скрытых необслуживаемых и несменяемых трубах.

Если помещение сухое, то заземляющие проводники прокладывают прямо по кирпичному или бетонному основанию, проводящие полосы шин крепятся к нему дюбелями. В сырых же помещениях необходимы прокладки или держатели, чтобы проводник располагался на расстоянии в 1 см от основания или более.

На прямых поверхностях основания проводники закрепляют на расстоянии 60 — 100 см между крепежными элементами, а на поворотах — с отступом в 100 см от угла и от мест ответвлений, на расстоянии 40 — 60 см от пола, и не менее 5 см от съемных канальных перекрытий. Чтобы проложить заземляющий проводник сквозь стену, применяют гильзы или монтажные проемы, а в местах пересечения температурных швов добавляют компенсаторы.

К металлическим элементам установок заземляющие проводники приваривают, исключением являются разъемы, служащие для измерений. Нахлестку при сварке делают по длине равной шестикратному диаметру круглого проводника или равной приблизительно ширине полосы.

Корпусы машин традиционно имеют специальный болт для фиксации заземляющего проводника, а установленные на салазкаи станки заземляются присоединением проводника прямо к салазкам. Если оборудование вибрирует при работе, то дополнительно устанавливают контргайку. Прежде чем соединить контактные поверхности, их до блеска зачищают и наносят тонким слоем немного вазелина.

Трубопроводы, примененные как заземлители, иногда оснащены задвижками, встречаются на них и водомеры, и фланцы, в таких местах нужны обходные перемычки площадью сечения от 100 кв.мм, которые приваривают или устанавливают при помощи хомутов.

Нулевые защитные и заземляющие проводники, смонтированные открыто, специально маркируются, чтобы можно было их отличить от других коммуникаций, — желтая полоса на зеленом фоне. Места для присоединения переносных заземлителей не окрашивают.

Броню контрольных и силовых кабелей, их металлические оплетки, заземляют. Заземляют также концевые и соединительные муфты кабелей, проводящие кабельные сборки, короба, лотки и тросы крепления кабелей. Стальные трубы, внутри которых в зданиях прокладывают кабели, — тоже заземляются.

Гибкими многопроволочными медными проводниками обеспечивают контакт оболочки и брони с концевыми и соединительными муфтами. На концах линий эти проводники соединяют с магистралями заземления. Сечения гибких проводников, в соответствии с сечением проводящей жилы кабеля, принимаются равными: 6 кв.мм для сечения жилы кабеля до 10 кв.мм, 10 кв.мм для кабеля 16-35 кв.мм., 16 кв.мм для 50-120 кв.мм и 25 кв.мм для 150-240 кв.мм.

Для обеспечения непрерывности заземляющей цепи кабелей, на местах стыковки соединительными свинцовыми муфтами, применяют пайку: с одного конца кабеля к броне припаивается проводник заземления, затем проводник заземления припаивается к центру муфты, далее — к броне конца следующего куска кабеля. Для заземления проводящих коробов и лотков монтаж осуществляют аналогичным образом, — минимум в паре мест с обоих концов линии делают припайки.

Если кабель проложен на тросах, то все проводящие части, включая и сам трос, заземляются. Применяемые для заземления стальные трубы надежно соединяются с нулевым проводом либо с заземляющим устройством.

Для сохранения в безопасности людей, выполняющих обслуживание, а также для защиты свинцовой или алюминиевой оболочки кабеля, на случай пробоя изоляции на землю, заземляют всю металлическую оболочку и броню кабеля, проводящие корпуса муфт и опорных конструкций.

Надеемся, что эта статья была полезной для вас, и теперь вы имеете представление о том, как и зачем реализуется заземление электроустановок.

Заземление трансформатора

Подписка на рассылку

Заземление нейтрали трансформатора на трансформаторных подстанциях (рабочее и защитное) чаще всего выполняется вместе. Рабочее или «глухое» заземление нейтрали трансформатора выполняется для того, чтобы обеспечить нормальный рабочий режим. Кроме того, рабочее заземление трансформатора становится частью защитного заземления или зануления сети. Организация защитного заземления имеет целью повышение безопасности эксплуатации оборудования и людей, входящих с ним в соприкосновение в случаях повреждения изоляции кабелей под напряжением.

Рисунок 1. Заземление корпуса трансформатора В трансформаторных подстанциях (ТП) заземлять необходимо все металлические детали электрооборудования, номинально не пребывающие под напряжением (фланцы изоляторов, бак трансформатора, рамы выключателей нагрузки, приводов, сам корпус трансформатора тока и все остальное). Кроме того, заземление трансформатора предусматривает подключение к системе заземления всех опорных металлоконструкций, стальных каркасов и прочего. При этом заземление трансформаторов тока дополнительно предусматривает отдельное заземление их вторичных обмоток.

В качестве заземлителей применяются ввинчиваемые в землю стальные стержни диаметром не менее 12 мм. Их длина должна составлять не менее 4 м (для стальных уголков или труб — не менее 2,5 м). Горизонтальные заземлители лучше выполнять из полосовой стали толщиной от 4 мм. Оптимальная глубина закладки верхних концов для вертикальных заземлителей составляет около 0,8 м от уровня земли. Только при условии достаточно глубокой забивки заземляющих электродов заземление трансформатора будет надежным и полноценным.

Отдельно стоит отметить, что в отличие от трансформаторов напряжения, где заземляется только сам трансформатор, заземление трансформаторов тока должно подразумевать подсоединение к защитному контуру и их вторичных обмоток. При этом если есть несколько трансформаторов тока, допускается заземление их вторичных обмоток одним проводником.

Похожие статьи:

  • Схема подключения домофона к электромеханическому замку с контроллером Подключение домофона, электромеханического замка и считывателя к Z-5r контроллеру В подключении контроллера z-5r у многих возникают вопросы: а как именно подключить контроллер z-5r, видеодомофон с вызывной панелью, электромеханический […]
  • Реле контроля тока ркт-1 ac100-400в Реле тока РКТ-1 контроль токов до 1А или до 5А, АС100-400В Реле тока РКТ-1 выдаёт управляющий сигнал при обнаружении выхода значения тока в однофазных сетях выше или ниже установленного. Реле контроля тока служит для контроля : […]
  • Электропроводка в минвате Проводка около минваты Добрый день. Возникла такая ситуация: имеется квартира в новостройке, в одной из комнат потолок подшивается гипсокартоном и прокладывается минватой. В связи с этим возникли следующие вопросы: Из потолка выходит […]
  • Магнитный пускатель в красноярске Магнитный пускатель ПМЛ 2160МБ 25А Uкат 42В (1нр) Украина С этим товаром покупают Цена за: шт Артикул: не указан Наличие: Северо-Енисейская (Красноярск) Доставка по всей России и СНГ Перед заказом мерного товара (метры, килограммы и […]
  • Скважины заземление Заземление на скважину. Возможный вред для скважины. Поделитесь мнениями. Иногда скважина находится внутри и очень удобна как заземлитель. Но как эта функция может сказаться на самой скважине? Ускоренная корозия под действием блуждающих […]
  • Сечение медного провода под нагрузку сколько киловатт нагрузки может выдержать медный провод сечением 1,5 мм, а 2,5мм? 1 мм2 медного провода держат до 10А при 220 это на 1 мм2 будет 2.2квт ( тот же чайник китайский, там тен на 2.2квт, а проводулька 1мм2 ) Пример как […]