Вместо вступления
Некоторые мысли дублируются из статей на нашем сайте, однако нет ничего важнее повторения в такой сложной и ответственной области как электроэнергетика.
1. Общие понятия
Активная система безопасности электроснабжения - автоматика - работает только при наличии контура заземления, когда при появлении тока утечки происходит немедленное срабатывание УЗО (повреждение электроизоляции или при прикосновение к токоведущим частям) и обесточивание электроустановки.
Заземление корпусов электроприборов и других токопроводящих предметов в помещении - основа пассивной электробезопасности. Вы исключаете возможность нахождения под напряжением этих частей оборудования или предметов.
Таким образом, система заземления является основой всех возможных принципов электробезопасности.
Почему именно "заземление"
Фаза и ноль в электрической сети - это проводники электрической цепи. В некоторых случаях в нулевом проводе цепи может появиться напряжение, что несет риск поражения электрическим током. В заземленном проводнике с рабочим (действующим, не оборванным) контуром напряжение снижается отличной электропроводимостью контура, которая значительно ниже естественного сопротивления человеческого тела. Поэтому возможность поражения электрическим током уменьшается многократно и практически равна нулю.
2. Нормативные документы.
Основным нормирующим документом в области применения электроустановок является ПУЭ.
Требования к заземлению и занулению определяются главой 1.7 ПУЭ
Главным требованием к системе заземления является сопротивление заземлителя. Оно показывает насколько эффективна система. Согласно п. 1.7.104 ПУЭ "Допускается сопротивление заземляющего устройства до 10 Ом".
Изменение сопротивления заземлителя проводится определенным методом с помощью специального оборудования. Вам важно знать то, что
преимущественная часть систем заземления домохозяйств в нашей стране либо в аварийном состоянии (устарела, заржавела, сгнила) либо не проходит по нормативу.
3. Расчеты.
Множество сайтов с недалёкими "специалистами", не переживая особо за слова, пишут:
Контур представляет собой три металлических уголка с полкой 50 мм и длиной по 2 метра каждый
или
По вершинам треугольника вбиваются вертикальные заземлители на глубину 2-3 м
или даже
Недалеко от столба я вбил колышек из арматуры и заземлил шкаф
ОСТАНОВИТЕСЬ!
Расчет сопротивления заземлителя это трудоемкий долгий процесс, с многочисленными условиями, переменными и неизвестными, а именно:
сопротивление грунта, параметры вертикального и горизонтального заземлителя (материал, длина, ширина, глубина залегания, коэффициент использования), расстояние между вертикальными заземлителями. И это только основные.
Вот примерный расчет сопротивления заземлителя:
Уверены, что он со множеством допущений и не претендует на идеальную точность, но он наглядно показывает, что для данной конкретной электроустановки необходимо 4 вертикальных заземлителя. ЧЕТЫРЕ! Не колышек, не 2-3, а 4 стальных уголка с шириной полки - 63 мм и длиной 3000 мм каждый. Чувствуете разницу?
Правильно, не чувствуете, потому, что вы ее не видите.
У нас был случай, когда у заказчика на участке заземлитель отгнил от контура и уходил в землю всего на 15-20 сантиметров. Хозяин мучился, жил некомфортно, страдал, но некие силы уберегли его жизнь, оставив платой за безалаберность - сгоревший от перенапряжения недешевый газовый котел. После прозрел, сделал как положено и живет теперь спокойно. Правда с новым котлом.
4. Материалы
Основными (по ПУЭ) материалами для заземлителей и заземляющих проводников должны служить: сталь чёрная, сталь оцинкованная и медь. Профиль сечения: круглый, прямоугольный, угловой, трубный.
Думаю, всё понятно. Уточнять здесь нечего. Хотя, постойте:
1.7.109. В качестве естественных заземлителей могут быть использованы:
1)металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, в том числе железобетонные фундаменты зданий и сооружений, имеющие защитные гидроизоляционные покрытия в неагрессивных,слабоагрессивных и среднеагрессивных средах; 2)металлические трубы водопровода, проложенные в земле;
3) обсадные трубы буровых скважин;
4)металлические шпунты гидротехнических сооружений, водоводы, закладные части затворов и т.п.;
5) рельсовые пути магистральных неэлектрифицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами;
6) другие находящиеся в земле металлические конструкции и сооружения;
7)металлические оболочки бронированных кабелей, проложенных в земле. Оболочки кабелей могут служить единственными заземлителями при количестве кабелей не менее двух. Алюминиевые оболочки кабелей использовать в качестве заземлителей не допускается.
1.7.110. Не допускается использовать в качестве заземлителей трубопроводы горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов и смесей и трубопроводов канализации и центрального отопления. Указанные ограничения не исключают необходимости присоединения таких трубопроводов к заземляющему устройству с целью уравнивания потенциалов в соответствии с 1.7.82. Не следует использовать в качестве заземлителей железобетонные конструкции зданий и сооружений с предварительно напряженной арматурой, однако это ограничение не распространяется на опоры ВЛ и опорные конструкции ОРУ. Возможность использования естественных заземлителей по условию плотности протекающих по ним токов, необходимость сварки арматурных стержней железобетонных фундаментов и конструкций, приварки анкерных болтов стальных колонн к арматурным стержням железобетонных фундаментов, а также возможность использования фундаментов в сильноагрессивных средах должны быть определены расчетом. 1.7.111. Искусственные заземлители могут быть из черной или оцинкованной стали или медными. Искусственные заземлители не должны иметь окраски. Материал и наименьшие размеры заземлителей должны соответствовать приведенным в табл. 1.7.4.
Существуют также готовые комплекты с горизонтальными и вертикальными заземлителями, материалами для соединения проводников и обработки соединений. Они стоят дороже чермета, но это грамотное и надежное решение (которое в любом случае требует проверки после монтажа!!!)
5. Работа
Все строительно-монтажные работы должны быть выполнены в строго соответствии с проектом электроснабжения, который должен содержать необходимые расчеты, а также нормировать остальные параметры заземлителя:
- расстояние от фундамента
- расстояние между вертикальными электродами
- глубина заложения горизонтального заземлителя
- требования в соединению заземлителей
- требования к обработке соединений
- периодичность проверок работоспособности и т.д.
Как правило, горизонтальный заземлитель укладывается в форме прямой линии, прямоугольника, треугольника или овала.
Важно: соединение контура с заземляющим проводником (кабель, полоса стальная, крут стальной) необходимо организовать выше уровня земли для защиты от коррозии и контроля состояния соединения.
Обязательно: все соединения (в зависимости от типа соединения) обрабатываются: краской, мастикой, контактной смазкой и т.д. Все это должно быть предусмотрено проектом. Контролируйте!
Теоретически, ничего сложного. Есть вы видите в себе силы сделать все по проекту, дерзайте! Главное, не торопиться, и следовать заветной поговорке: "семь раз отмерь..."
6. Результат работ
После окончания монтажа и проведения необходимых испытаний вы должны получить рабочий контур заземления, который будет ежедневно защищать вашу жизнь, вашу недвижимость и ваше имущество.
И помните:
Безопасное электроснабжение — безопасное будущее.