Устройство системы заземления

Устройство системы заземления

Прежде чем приступить к устройству заземления, необходимо разобраться с тем, какую систему использовать. Чаще всего предпочтение отдают системе заземления TN.

Для питающих сетей системы TN характерно наличие точки в земле, к которой с помощью нулевых защитных проводников подсоединяют открытые проводящие части электроустановки, то есть те токоведущие части оборудования, которые доступны для прикосновения и могут оказаться под напряжением в случае повреждения изоляции.

В зависимости от устройства нулевых рабочего и защитного проводников различают следующие типы систем заземления.

TN-C. Нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены в один проводник, проходящий от источника питания, например трасформаторной подстанции, до потребителя (рис. 1, а).

Рис. 1. Электрическая сеть с системой заземления: а — TN-C; б — TN-C-S; в — TN-S; А1, А2 — электроустановка; TV — источник питания; A, B, C — фазы; N — нулевой рабочий проводник; PE — нулевой защитный проводник; F — предохранитель; R0 — малое сопротивление; PEN — общий нулевой проводник; 1 — рабочее заземление источника питания; 2 – открытые проводящие части электроустановки

 

 

TN-C-S. Нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены в один проводник, идущий только в части сети (рис. 1, б).

TN-S. Нулевой рабочий и нулевой защитный проводники раздельны на всем протяжении сети (рис. 10.1, в).

На схемах, приведенных на рис. 1, под электроустановкой следует понимать совокупность всех электроприборов в доме или ВРЩ, под источником питания — силовой трансформатор питающей наружной сети. Рабочее заземление источника питания называют также глухозаземленной нейтралью.

В зависимости от системы электропитания дома для наружной прокладки сети используют:

  • двухжильный кабель (фаза и PEN-проводник) для однофазной сети с напряжением питания 220 В;
  • четырехжильный (три фазы и PEN-проводник) для трехфазной сети с напряжением питания 380 В.

Внутри дома PEN-проводник разделяют на два — N-проводник и PE-проводник. В результате получается самая распространенная система заземления TN-C-S, которая наиболее пригодна для использования в жилых зданиях. Разделение PEN-проводника осуществляют в ВРЩ в точке соединения PE-проводника самого щитка с PEN-проводником кабеля питающей наружной сети. К этой же точке подключают ГЗШ,
которую устанавливают около вводно-распределительного щита или непосредственно в нем самом. Заземляющая шина представляет собой медную полосу сечением 30×4 мм. К ней же через проводники присоединяют заземлители.

На рис. 2 представлена элементная схема, на которой отражены система заземления типа TN-C-S, система уравнивания потенциалов и молниезащита дома. Сеть трехфазная, напряжение питания в сети 380 В, частота тока 50 Гц. Соединение ГЗШ с ВРЩ осуществляется с помощью провода типа ПВ-3. Разделение PEN-проводника выполняется с использованием перемычки, установленной между РЕ- и N-проводниками щита. Сечение перемычки выбирается равным половине сечения PEN проводника, входящего в питающую сеть.

Рис. 2. Элементная схема систем заземления, уравнивания потенциалов и молниезащиты

Обязательным элементом любой системы заземления является заземлитель. Заземлители подразделяются на естественные и искусственные. В качестве естественных выступают металлические конструкции, которые, как правило, прокладывают в земле еще на стадии строительства. Это могут быть водопроводные трубы или другие металлические трубопроводы, обсадные трубы для скважин, металлические шпунты гидротехнических сооружений, соединенная с землей арматура железобетонных конструкций зданий. Исключение составляют нефте-, бензо- и газопроводы — их для заземления использовать нельзя. Естественные заземлители более предпочтителены, поскольку позволяют сэкономить материал и избавляют от выполнения значительного объема земляных и монтажных работ. 

Искусственное заземление выполняется в виде контура вокруг здания. Контур с выпусками под токоотводы системы молниезащиты называют совмещенным многофункциональным. Искусственный заземлитель представляет собой комбинацию вертикальных и горизонтальных элементов. Вертикальные элементы представляют собой введеные в землю металлические проводники (стальные трубы и полосы, отрезки угловой стали, металлические стержни и т. д.). Горизонтальные элементы — это металлические фрагменты или кабель, которые служат для соединения вертикальных элементов заземлителя, ГЗШ и заземляемых частей электроустановок.

Материал для заземляющего устройства подбирают с учетом антикоррозийных характеристик. Крайне нежелательно использовать оставшиеся после ремонта стальные уголки либо обрезки арматуры, поскольку надежной и функциональной такая система заземления не будет. Используйте только специальные коррозиестойкие комплектующие.

Для установки вертикальных заземлителей предварительно роют траншею глубиной 0,7 м и шириной в основании 0,5 м. После чего проводники забивают или погружают в грунт с помощью механизмов таким образом, чтобы на дне траншеи они выступали из земли лишь на 0,1–0,2 м (рис. 3). Это позволяет уменьшить колебания сопротивления заземлителей, связанные с изменениями внешней температуры.

Рис. 3. Устройство заземления с помощью искусственного заземлителя

 

 

 

Вертикальные заземлители устанавливают на расстоянии 2,5 м друг от друга. Как правило, их длина составляет 2,5–3 м — при таком значении уменьшается влияние промерзания грунта на сопротивление проводников. В качестве материала для заземлителей выбирают угловую сталь сечением 40×5 или 50×5 мм, поскольку сопротивление растеканию тока такого заземлителя меньше сопротивления аналогичного по массе заземлителя, выполненного из трубы.

По длине траншеи к вбитым отрезкам на расстоянии 50–60 мм от верхней кромки приваривают круглую стальную проволоку (катанку) диаметром 10–17 мм или прямоугольную стальную полосу сечением 48×4 мм. Сварочный шов накладывают в два слоя по всем местам соединения. Прочность швов проверяют несколькими ударами молотка массой 1,5–2 кг. По окончании всех выполненных работ траншеи с заземлителем засыпают однородным грунтом, не содержащим камней, щебня и строительного мусора. Сверху производят утрамбовку.

Заземляющий контур соединяется с ГЗШ дома проводом типа ПВ-3 не менее чем в двух точках. Место ввода соединения в здание обозначают специальным опознавательным знаком. Он представляет собой круг диаметром 20 см с вписанной буквой «З» и наносится стойкой краской на стену здания на высоте 150–180 см. При вводе заземляющего контура в дом открытым способом провода заключают в стальную трубу для защиты от механических повреждений.

 

Builder

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *