Внимание! При отсутствии специального образования и должного опыта работа с электричеством может быть опасна!
Коснусь сегодня этой животрепещущей темы — каково должно быть сопротивление растеканию электрического тока у заземления дачного домика, и в каком месте вообще его надо делать?
По поводу величины сопротивления мнения сильно расходятся, поскольку в ПУЭ именно о заземлителе возле дома не сказано чётко. Поэтому в этой статье я постараюсь дать исчерпывающую аргументированную конкретику по этому вопросу.
Для нетерпеливых скажу сразу — заземлению подлежит шина заземления в домашнем щитке. Сопротивление заземления по нормативам должно быть не более 30 Ом. Ниже будет обоснование со ссылками на пункты нормативов.
Если же перестраховываться, то лучше сделать 10 Ом или меньше, чтобы при повреждённом на вводе в дом PEN существеннее снизить возникшее напряжение на корпусах оборудования, и чтобы при коротком замыкании во внутренней сети смог отключиться автомат на 16А.
Что именно и как заземлять?
Если очень кратко и упрощённо, то существуют две актуальных для нас системы заземления — TT и TN. Система заземления TT — это отдельный заземлитель у дома (уголок или система сваренных уголков, вбитых в землю), который соединяется напрямую с шиной заземления (PE) в щитке. Далее от шины отходят только проводники заземления кабелей внутренней разводки.
Система заземления TN — это то же самое, только помимо заземления шины PE на уголок, она напрямую заземляется на нулевой провод с магистрали ЛЭП, идущий от подстанции, заземлённый как у самого трансформатора, так и на некоторых опорах ЛЭП.
Какая из систем лучше? Какую применять?
Технический циркуляр № 32/2012, в пунктах 3 и 4 разъясняет требование ПУЭ п.1.7.59 «Питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединенного к нейтрали (система ТТ), допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены.»
Согласно разъяснению циркуляра, если магистраль протянута отдельными воздушными неизолированными проводами, она считается небезопасной для реализации системы TN (высока вероятность отдельного обрыва нулевого проводника, что ведёт к появлению опасного напряжения на проводе заземления), и в этом случае следует временно заземляться по системе TT до реконструкции магистрали. В случае же с магистралью, протянутой проводом СИП, необходимо использовать только систему TN. С этим можно спорить, можно не спорить, но давайте всё же основываться на некотором консолидированном мнении, уже воплощённом в хоть какие-то документы.
Итак, поскольку в большинстве посёлков воздушные линии уже реконструированы и проведены СИПом, нас будет интересовать только система TN.
Итак, мы выяснили, что заземление дачного домика должно представлять собой следующую конструкцию. Магистральный нулевой проводник (т.н. совмещённый нулевой рабочий и нулевой защитный проводник, PEN), заземлённый на трансформаторе и повторно на некоторых столбах воздушной линии, заходит в домашний щиток на шину заземления PE. Эта шина заземляется на заземление у дома (фактически ещё одно т.н. повторное заземление PEN-проводника). В том же щитке располагается шина ноля (N). Шины PE и N соединены перемычкой (т.н. разделение PEN на PE и N). Всё. Вот вам в щитке и ноль, и заземление.
Когда заземлять шину повторно не обязательно?
Согласно ПУЭ п.1.7.61, рекомендуется повторное заземление шины в любом случае, но обязательный характер такое повторное заземление носит лишь в случае воздушного ввода («Повторное заземление электроустановок напряжением до 1 кВ, получающих питание по воздушным линиям, должно выполняться в соответствии с 1.7.102-1.7.103.»).
Если от столба проложен кабель, то достаточно повторных заземлений на столбах воздушной линии. Считается, что вероятность обрыва PEN в кабеле меньше, чем вероятность обрыва PEN в воздушной линии СИП. Неоднозначное, на мой взгляд, мнение (а как же потенциальные проблемы с контактом PEN в месте ответвления?), но оно закреплено в ПУЭ.
Так что там про сопротивление?
ПУЭ
Про сопротивление повторного заземления воздушного ввода в дом читаем в п. 1.7.102-1.7.103:
«1.7.102. На концах ВЛ или ответвлений от них длиной более 200 м, а также на вводах ВЛ к электроустановкам, в которых в качестве защитной меры при косвенном прикосновении применено автоматическое отключение питания, должны быть выполнены повторные заземления PEN-проводника...»
«1.7.103. Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN-проводника каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях.»
То есть, исходя из этих пунктов, наиболее часто встречающаяся трёхфазная магистральная воздушная линия с линейным напряжением 380 вольт должна иметь повторное заземление, как минимум, на своём конце. Все повторные заземления такой воздушной линии должны иметь общее сопротивление не более 10 Ом. То есть, если повторное заземление только одно, то его сопротивление должно быть не более 10 Ом. Если два — каждое не более 20 Ом (в сумме 10). Если три — каждое не более 30 ом (в сумме тоже 10). А вот дальше действует ограничение, что сопротивление каждого повторного заземления этой линии не должно быть больше 30 Ом. То есть, их может быть сколь угодно много, но сопротивление каждого из них выше 30 Ом возрастать уже не должно.
Итак, мы видим, что в п. 1.7.103 речь идёт о ВЛ в целом, а не о магистрали ВЛ. Для сомневающихся приведу терминологию ПУЭ:
«2.4.2. Воздушная линия (ВЛ) электропередачи напряжением до 1 кВ - устройство для передачи и распределения электроэнергии по изолированным или неизолированным проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным линейной арматурой к опорам, изоляторам или кронштейнам, к стенам зданий и к инженерным сооружениям.»
«2.4.3. Магистраль ВЛ - участок линии от питающей трансформаторной подстанции до концевой опоры.
К магистрали ВЛ могут быть присоединены линейные ответвления или ответвления к вводу.
Линейное ответвление от ВЛ - участок линии, присоединенной к магистрали ВЛ, имеющий более двух пролетов.
Ответвление от ВЛ к вводу - участок от опоры магистрали или линейного ответвления до зажима (изолятора ввода).»
То есть, повторные заземления всей линии вместе с заземлениями вводов к домам должны в сумме давать не более 10 Ом, а каждое повторное зазеление, в том числе и у вводов в дома, должно иметь сопротивление не более 30 Ом.
Технический циркуляр
Ещё один аргумент для всё ещё сомневающихся. Уже упоминавшийся мною выше технический циркуляр № 31/2012, в пункте 2 даёт чёткое разъяснение по поводу сопротивления повторного заземления на вводе в дом:
«При питании от ВЛИ сопротивление повторного заземления у потребителя выбирается из условия обеспечения надёжного срабатывания УЗО при повреждении изоляции (однофазное замыкание на землю) при отключенном PEN проводнике ответвления от ВЛИ. Сопротивление рассчитывается по току надёжного срабатывания УЗО, равному 5 IΔn, но должно быть не более 30 Ом. При удельном сопротивлении грунта более 300 Ом·м допускается увеличение сопротивления до 150 Ом.»
То есть, если у вас на вводе стоит УЗО с номинальным отключающим дифференциальным током 300 мА, то при повреждении изоляции (однофазном замыкании на землю) заземление должно дать ток утечки 5*IΔn = 5*300 = 1,5 А. Это возможно при сопротивлении около 230 В / 1,5 А = 150 Ом. Это больше, чем прописанное ограничение не более 30 Ом. То есть, даже в случае УЗО с таким большим номинальным отключающим дифференциальным током сопротивление в 30 Ом всё ещё остаётся актуальным и уменьшаться не собирается.
Разработчики ПУЭ
Приложение журнала «Новости электротехники» №2(26) от 2004 (Виктор Шатров, сотрудник Госэнергонадзора Минэнерго России, г. Москва; Людмила Казанцева, ведущий специалист ОАО «НИИПроектэлектромонтаж», г. Москва):
При электроснабжении электроустановок зданий и сооружений от ВЛ сопротивление повторного заземлителя на опорах принимается по соображениям выноса напряжения по РЕN-проводнику при его обрыве, нормируется 1.7.103 и составляет 30 Ом.
ПТЭЭП
Ну, и напоследок, цифра в 30 Ом подтверждается ПТЭЭП (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей) Приложение 3.1. Таблица 36. «Наибольшие допустимые значения сопротивлений заземляющих устройств электроустановок», в которой тоже значится цифра 30 Ом.
Откуда же вылезло 4 Ома?
Часто люди читают п.1.7.97, а там есть ссылка на п.1.7.101, где прописаны 4 Ома. Но п.1.7.97 написан для заземляющих устройств электроустановок напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью, которые используются одновременно для заземления электроустановок напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью.
Сам же пункт 1.7.101 нормирует сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора или выводы источника однофазного тока.
Почему лучше перестраховаться, и вместо 30 Ом сделать всё же 10?
1. Не стоит полагаться на независящие от вас повторные заземления магистрали ВЛ и повторные заземления на вводах у соседей. Их может банально не быть вовсе.
2. Если PEN будет повреждён на вводе в ваш дом, вы останитесь наедине только со своим заземлением.
Всё это приведёт к тому, что если сопротивление вашего заземления будет 30 Ом, то ток короткого замыкания на землю будет приблизительно 230 В / 30 Ом = 7,5 А, а этого недостаточно, чтобы отключить даже 10-амперный автомат освещения. И будет у вас счётчик накручивать...
Кроме того, на корпусах заземлённых приборов появится ещё более опасный потенциал, чем он был бы при 10 Омах.
Ещё один нюанс. При вводе в дом газоснабжения, газовики требуют для газового котла заземления 10 Ом, потому что перестраховываются, не надеясь на часто отсутствующие повторные заземления магистральной ВЛ.
Повторное заземление можно не делать?
Интересный ответ дан в журнале «Новости электротехники» №5(29) от 2004 (Виктор Шатров, сотрудник Госэнергонадзора Минэнерго России,
г. Москва; Людмила Казанцева, ведущий специалист ОАО «НИИПроектэлектромонтаж», г. Москва):
Воздушные линии электропередачи используются во многих случаях для электроснабжения небольших потребителей (повсеместно: сельская местность, дачные участки, поселки), наибольшая мощность каждого из которых редко превышает 10 кВт. В этом случае достаточным является наличие заземлителя повторного заземления ВЛ, если расстояние до него не превышает 100 м. Выполнение повторного заземления непосредственно на вводе в здание не обязательно.
И его ответ на вопрос: «Куда должен подключаться заземляющий проводник повторного заземления индивидуальных домов» (если таковое всё таки имеется)?
Для деревянных зданий при отсутствии металлических коммуникаций, входящих в здание, допускается не выполнять главную заземляющую шину, а нулевой защитный проводник присоединять на изоляторе ввода. При наличии металлических коммуникаций, входящих в здание из любых материалов, необходимо предусматривать главную заземляющую шину и к ней присоединять нулевой защитный (РЕN) проводник питающей линии (ответвления), заземляющий проводник повторного заземления и входящие в здание коммуникации. Размещать главную заземляющую шину в таких случаях следует вблизи вводного устройства таким образом, чтобы она не подвергалась опасности механических повреждений.
Оставлю без комментариев...
Заключение
Итак, если вам проблематично сделать заземление ощутимо менее 30 Ом, то сделайте хотя бы не более 30 Ом, и вы впишитесь в нормативы. Однако, если есть возможность, доведите сопротивление хотя бы до 10 Ом.
Рассчитать конструкцию заземления и количество электродов заземлителя, подогнав её под нужное сопротивление, можно с помощью моих программ для Windows и для Android.
Версия для Windows выглядит так:
Версия для Android выглядит так:
Скажу сразу, что для региона московской области и влажных суглинков, для заземления сопротивлением 30 Ом требуется всего один уголок с полкой 50 мм длиной 3 метра, верх которого заглублён на 0,5 метра, а для заземления сопротивлением 10 Ом в тех же условиях требуется 4 уголка с полкой 50 мм длиной 2,5 метра, установленных в линию с интервалом 2,5 метра, верх которых заглублён на 0,5 метра.
На этом всё. Я постарался раскрыть тему максимально исчерпывающе. Ставьте лайки, если статья понравилась, и пишите комментарии не только с критикой. Мне нужна также и ваша поддержка.
Делитесь также этой статьёй в социальных сетях (соответствующие кнопочки рядом со статьёй есть в наличии) и, конечно, подписывайтесь на мой канал! Жду ваших отзывов! Удачи!