Заземления расстояние от дома до: Расстояние от заземлителя до…?

Содержание

Расстояние контура заземления от фундамента здания

Нормируется ли расстояние от заземлителей до инженерных сетей?

Страница 1 из 2

13.11.2017, 15:01

13.11.2017, 14:39	#1
#2

13.11.2017, 16:52

Электроснабжение и КИПиА

Как говорится “хороший вопрос”.
Я бы все таки придерживался требований по минимальному расстоянию от различного рода коммуникаций (трубопроводов) при прокладке кабелей в земле. Наверное больше из соображений возможности проведения обслуживания как трубопроводов так и заземлителя.

Попробуйте посмотреть: ГОСТ Р 50571.5.52-2011/МЭК 60364-5-52:2009

14.11.2017, 10:22

18. 11.2017, 06:22

Инженерные сети сами могут быть заземлителями.
ПУЭ. п.1.7.109. В качестве естественных заземлителей могут быть использованы:
2) металлические трубы водопровода, проложенные в земле;

Кроме этого, см. Типовой альбом A7-2010, п.4.5.2 ПЗ

19.11.2017, 20:47

Чьи это рекомендации , поподробнее ?

19.11.2017, 21:57

Чьи это рекомендации , поподробнее ?

Это не нормативный документ

20.11.2017, 10:02

20.11.2017, 10:15

Не хамите.
НОРМЫ УСТРОЙСТВА СЕТЕЙ ЗАЗЕМЛЕНИЯ. МОСКВА Энергосервис 2002. п 8.15 “. Прокладку заземлителей параллельно кабелям или трубопроводам следует выполнять на расстоянии не менее 0,3 м, а при пересечениях – не менее 0,1 м. “

Еще раз повторяюсь что это не нормативный документ

20.11.2017, 10:48

#10

20.11.2017, 12:03

| 1#11

Электроснабжение и КИПиА

Что бы немного снять напряжение.

Могу предложить свой анализ требований ПУЭ, в этом вопросе.

Если речь идет про контур расположенный у источника питания, то я думаю, что расстояния определяются согласно 1.7.90 и ниже по смысловому содержанию пунктов.

Если речь идет о контуре предназначенном для повторного заземления PEN то наверное следует учитывать требования 2.4.61 (таблицы 2.4.4).

У меня тоже есть много литературных трудов различных авторов в которых прописано 0,3 м при параллельной прокладке заземлителя и трубопровода и 0,1 м при пересечении, но откуда они взяли эти требования найти не смог.

В любом случаю, лично я бы однозначно придерживался расстояния минимум 0. 3м, но это, как я уже писал, исходя из соображений в обслуживании.

20.11.2017, 12:32

#12

20.11.2017, 14:16

#13

20.11.2017, 14:33

#14

Кроме этого, см. Типовой альбом A7-2010, п.4.5.2 ПЗ

20.11.2017, 15:17

#15

Электроснабжение и КИПиА

При этом обратите внимание на:

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 уст-
ройству с целью уравнивания потенциалов в соответствии с 1. 7.82.

20.11.2017, 16:41

#16

При этом обратите внимание на:

21.11.2017, 09:33

#17

21.11.2017, 09:46

#18

Электроснабжение и КИПиА

А если не секрет, какая у Вас система заземления и что у Вас за территория на которой Вы хотите выполнить контур заземления и что с его помощью хотите заземлить?

Мне стало интересно, я что-то не смог себе представить территорию установки электрооборудования (которое требует изготовления контура заземления) через которую в земле проходят трубопроводы. Может у Вас все таки речь идет не о заземлителях, а о заземляющих проводниках? Ведь известное мне электрооборудование, которому действительно требуется закладывать контур заземления, как правило имеет охранную зону, через которую не должны проходить трубопроводы. Может поэтому в НТД и нет разыскиваемых требований.
Во закрутил. Но надеюсь суть вопроса понятна.

21.11.2017, 13:20

#19

22.11.2017, 11:18

#20

Электроснабжение и КИПиА

Коллеги не бейте ногами

, я тоже с помощью форума заполняю пробелы в знаниях, которые в нашей отрасли наверное не возможно заполнить наверное до конца жизни.

Но то, что многие бездумно ставят (или раньше ставили) контура вокруг зданий (ТП и молиезащита не в счет), так это не значит, что они понимают, что и зачем они это делают .

Я имел ввиду то, что такой вопрос как расстояние от заземлителей не должны были просто так обойти в НТД и я думаю что из-за того, что чаще всего монтаж контура заземления попадает в охранную зону электроустановки.
Например ТП, монтаж контура заземления попадает в охранную зону ТП, повторное заземление PEN проводника попадает в охранную зону ВЛ.
Повторное заземление PEN проводника на вводе в электроустановку – отдельный небольшой контур (сопротивление которого не нормируется) в котловане (если Здание), и мне кажется, что его также целесообразно располагать в охранной зоне (если применимо) и ну никак возле места прокладки ТХ коммуникаций. Про территории с оборудованием Выше 1000 В вообще молчу, там зачастую сетку по территории ставят, и куда там лезть с ТХ трубопроводами.

Конечно могут быть сложности для системы заземления ТТ (которая по моему уже отходит в историю) и молниезащиты (сразу оговорюсь, в молниезащите я относительно слаб, по сути только знаю как некоторые системы монтируются и как работают), но опять же в СО 153-34.21.122-2003 контур для молниезащиты рекомендуют устанавливать в котловане.

3.2.3.2. Специально прокладываемые заземляющие электроды
Целесообразно использовать следующие типы заземлителей: один или несколько контуров,
вертикальные (или наклонные) электроды, радиально расходящиеся электроды или заземляющий
контур, уложенный на дне котлована, заземляющие сетки.
Сильно заглубленные заземлители оказываются эффективными, если удельное сопротивление
грунта уменьшается с глубиной и на большой глубине оказывается существенно меньше, чем на
уровне обычного расположения.
Заземлитель в виде наружного контура предпочтительно прокладывать на глубине не менее 0,5
м от поверхности земли и на расстоянии не менее 1 м от стен. Заземляющие электроды должны
располагаться на глубине не менее 0,5 м за пределами защищаемого объекта и быть как можно
более равномерно распределенными; при этом надо стремиться свести к минимуму их взаимное
экранирование.
Глубина закладки и тип заземляющих электродов выбираются из условия обеспечения
минимальной коррозии, а также возможно меньшей сезонной вариации сопротивления заземления
в результате высыхания и промерзания грунта.

Заземление частного дома.

Проводить заземление частного дома требуется при выполнении монтажа новой или реконструкции старой электропроводки, чтобы создать все условия для электробезопасности. Проведение монтажа заземления не составит особых затруднений в частном доме, по сравнению с проведением монтажа заземления в многоэтажных домах.

В частном доме контур заземления состоит из вертикальных заземлителей, вбитых в почву и соединяющихся между собой горизонтальными заземлителями, а также заземляющего проводника, соединяющего с электрощитом контур заземления.

Для расчёта сопротивления проводника вы можете воспользоваться калькулятором расчета сопротивления проводника.

Обычно вертикальные заземлители применяют в виде стального уголка, который имеет размеры 50×50х5 мм. Полосовая сталь размером 40×4 мм, подойдет для горизонтальных заземлителей. Для заземляющего проводника материалом служит круглая сталь с сечением 8-10 мм2. Материал для заземлителей и заземляющих проводников, а также их более точные размеры, можно найти ПУЭ-7, раздел 1.7.

В качестве заземлителей или заземляющих проводников запрещается использование арматуры. Объясняется это тем, что в арматуре каленый наружный слой, из-за чего происходит нарушение распределения тока по сечению и процессы окисления (быстрее ржавеет) проходят по другому.

Выполняется заземление частного дома в виде треугольника (равностороннего), во дворе дома для этого делается разметка в виде равностороннего треугольника. Контур заземления прокладывать рекомендуется на расстоянии от фундамента – не более 1 м.

После проведения разметки, необходимо по периметру размеченного треугольника выкопать траншею, примерно 0,8-1 м глубиной и достаточной для удобного обваривания шириной, приблизительно 0,5-0,7 м. Горизонтальные заземлители будут прокладываться в этой траншее.

Далее будут вбиваться по вершинам треугольника, вертикальные заземлители на 2-3 м в глубину. Обычной кувалдой можно забивать в землю уголки длиной 2-3 м, на конце уголок заостряют, для лучшего его вхождения в землю.

Можно выкопать или пробурить также по вершинам треугольника небольшие колодцы, глубиной до 1,5 м, что позволит забить уголок в меньший слой земли.

После проведения всех подготовительных работ, выбора места, произведения разметки и выкапывания необходимых размеров траншеи, можно переходить к монтажу контура заземления. По вершинам треугольника в траншее забиваются уголки в землю, но забивать их нужно не полностью, а так, чтобы в траншее торчал край уголка длиной 20-25 см.

Когда же в землю будут вбиты вертикальные заземлители, затем необходимо их между собой соединить горизонтальными заземлителями, таким образом, создав замкнутый контур.

Делается это при помощи обычной сварки, к торчащим уголкам приваривается стальная полоса. Производить соединение уголка и полосы, необходимо только сваркой, нельзя применять болтовые соединения, так как эти места окисляются со временем, что приведет к потере контакта и в процессе эксплуатации – к неэффективности функционирования заземляющего контура.

Когда контур заземления собран, то требуется этот контур соединить с электрощитом. Для этого также нужно пользоваться сваркой, приварить к контуру заземления – заземляющий проводник, которым является стальная проволока сечением 8-10 мм и проложить в траншее ее к электрощиту. К электрощиту на конце подведенной проволоки приваривается болт М6 или М8, чтобы закрепить провод заземления.

Для заземляющего проводника, если нет стальной проволоки можно использовать точно такую же стальную полосу, как и для горизонтального заземлителя.

С точки зрения эффективности полоса подойдет лучше, чем проволока, так как площадь ее прикосновения с землей будет больше, но в местах перегиба траншеи и стальную полосу прокладывать сложнее, потому что ее труднее согнуть, чем стальную проволоку.

Когда будут проведены сварочные работы, то необходимо места сварки обработать антикоррозийными составами, чтобы не было коррозии. Многие новички думают, что для того чтобы заземление частного дома служило дольше, от коррозии его необходимо защитить путем преднамеренного окрашивания, но нельзя этого делать КАТЕГОРИЧЕСКИ!

Абсолютно бессмысленно делать монтаж такого контура. Металлу требуется иметь хорошую связь с землей, а краска создавая большое сопротивление – препятствует этому.

Этот этап монтажа контура заземления для дома можно считать завершенным, но еще раз нужно убедиться в том, что места соединения сваркой надежно обварены и тогда уже выкопанные траншеи можно засыпать землей. Аналогичная специфика монтажа заземляющего контура применяется и при монтаже молниезащиты.

Подключение в электрощите при наличии в доме контура заземления.

Электропитание в частных домах осуществляется, как правило, воздушными линиями с системой заземления TN-C. Нейтраль источника питания заземлена в такой системе, а однофазный провод L и совмещенный нулевой защитный, а также рабочий провод PEN – подходят к дому.

После проведения монтажа собственного контура заземления в доме, необходимо его подключение произвести к электроустановкам дома. Двумя способами это можно сделать:

1.Выполнить переделку системы TN-C на систему заземления TN-C-S.

2. Произвести подключение дома к контуру заземления по системе ТТ.

Подключение дома к контуру заземления по системе TN-C-S.

В системе заземления TN-C как известно, нет отдельного защитного проводника, поэтому необходимо переделать в доме систему TN-C на TN-C-S. Осуществляется это разделением совмещенного нулевого рабочего и защитного PEN проводника в электрощите, на два самостоятельных – рабочий N и защитный PE.

Два питающих провода подходят к дому, фазный L и совмещенный PEN, а чтобы получить трехжильную электропроводку с отдельным фазным, нулевым и защитным проводом, нужно произвести в вводном электрощите дома правильное разделение системы TN-C на TN-C-S.

Для этого требуется установить шину в щите, которая связана с щитом металлически, это будет шина заземления РЕ и к ней будет производиться подключение PEN проводника, со стороны источника питания.

Затем на шину нулевого рабочего проводника N идет перемычка от шины РЕ. Должна быть изолирована от щита шина нулевого рабочего проводника. Подключение фазного провода выполняется на отдельную шину, также изолированную от щита.

После всех этих действий, нужно с контуром заземления дома соединить электрощит. Делается это при помощи многожильного медного провода, с электрощитом соединяется один конец провода, другой же конец прикрепляется к заземляющему проводнику при помощи болта на конце, который был специально приварен для этой цели.

Подключение дома к контуру заземления по системе TТ.

Для проведения такого подключения не требуется проводить разделений PEN проводника, фазный провод подключается к шине, изолированной от щита.

Подключается к шине, изолированной от щита совмещенный PEN проводник источника питания и дальше PEN считается просто нулевым проводом. Далее корпус щита подключается к контуру заземления дома.

На схеме видно, что контур заземления дома не имеет с PEN проводником электрической связи и если подключить заземление частного дома таким способом, то это имеет некоторые преимущества, по сравнению с подключением по системе TN-C-S.

К вашему заземлению будут подключены все потребители, в случае отгорания со стороны источника питания PEN проводника, что чревато негативными последствиями. А если ваше заземление связи с PEN проводником иметь не будет, то это гарантирует на корпусе электроприборов в доме – нулевой потенциал.

Бывает, что из-за неравномерной нагрузки по фазам (перекос фаз) появляется напряжение на нулевом проводнике, достигать которое может от 5 до 40 В. Когда существует связь между защитным проводником и нулем сети, то на корпусах быттехники в доме, тоже может возникать незначительный потенциал.

Должно сработать УЗО, если возникнет такая ситуация, но лучше на него не надеяться и до этой ситуации не доводить.

Можно сделать вывод из приведенных способов подключения контура заземления дома, что система заземления ТТ в частном доме более безопасна, но ее дороговизна является недостатком. Если применяется система ТТ, то должны обязательно устанавливаться защитные устройства, такие как УЗО и реле напряжения.

Следует отметить, что контур в виде треугольника для заземления частного дома делать не обязательно, зависит все от внешних условий. Можно расположить горизонтальные заземлители по окружности либо по одной линии в любом порядке, главное чтобы они были в достаточном количестве, чтобы обеспечивать минимальное сопротивление заземления.

Заземление и молниезащита трансформаторной подстанции

Для передачи электроэнергии на большие расстояния используют высокое напряжение. Как правило, к потребителю приходит линия 6 (10)кВ и для снижения напряжения до 0,4кВ проектируют трансформаторные подстанции. Сейчас хочу рассмотреть заземление и молниезащиту такой ТП.

В данной теме можно выделить внешний и внутренние контуры заземления, а также мероприятия по молниезащите трансформаторной подстанции.

1 Внешний контур заземления.

В общем случае внешний контур заземления для трансформаторной подстанции состоит из замкнутого контура, представляющим собой горизонтальный заземлитель и n-го количества вертикальных электродов. В качестве горизонтального электрода применяют полосовую сталь 4×40мм.

Общее сопротивление заземляющего контура должно быть не более 4Ом при удельном сопротивлении грунта не более 100Ом*м. При удельном сопротивлении грунта более 100Ом*м допускается увеличивать данное значение в 0,01·? раз, но не более чем в 10 раз (ПУЭ7 п. 1.7.101). Получается, чтобы получить нужное значение (4Ом) с удельным сопротивлением грунта 100Ом*м необходимо забить около 8 вертикальных электродов длиной 5 м из круга диаметром 16мм либо 10 вертикальных электродов длиной 3м из стального уголка 50×50х5мм.

Наружный контур заземления ТП

Располагать наружный заземляющий контур следует на расстоянии не более 1м от стены ТП либо фундаментной плиты, на которой установлена трансформаторная подстанция.

Горизонтальный заземлитель из стальной полосы укладывается в траншее на глубине 0,7 м. Полоса укладывается на ребро.

2 Молниезащита трансформаторной подстанции.

Ниже представлен разрез ТП.

Разрез трансформаторной подстанции

Узел молниезащиты ТП

В случае с металлической кровлей молниезащиту трансформаторной подстанции выполняют следующим образом: с диаметрально противоположных сторон выполняют связь кровли с наружным контуром заземления, т.е. в местах ввода стальной полосы в здание ТП. На разрезе вторая связь кровли с заземлителем не показана. В качестве проводника следует применять проволоку диаметром 8мм. В других случаях необходимо запроектировать молниеприемник на кровле здания ТП.

Проложенная полоса зземления по наружной стене здания должна быть защищена от механических повреждеий и коррозии согласно ПУЭ7 п. 1.7.130.

3 Внутренний контур заземления.

Обычно трансформаторная подстанция состоит из трех помещений: распределительное устройство 6 (10)кВ, распределительное устройство 0,4кВ и камера трансформатора. Иногда РУ объединяют в одно общее помещение.

В каждом помещении по периметру прокладывают полосу заземления, т.к. все металлические части не находящиеся под напряжением должны быть заземлены, а это обрамление каналов, люки подполья, крепежные элементы барьеров, шинный мост, возможность присоединения переносных заземлений.

Крепят полосу к стене на отметке 0,4м от уровня пола при помощи дюбель-держателей либо специальных держателей К-188 через расстояние 0,6-1,0м. Все разборные соединения, предусмотренные изготовителем оборудования, присоединяют болтовым соединением, остальные соединения выполняют при помощи сварки. Для переносного заземления используют «гайку-барашек». Гибкие заземляющие перемычки выполняют проводом ПВ3, но без изоляции. Это делается для видимой целостности соединения.

Проход через стену

Прокладка заземляющих и нулевых защитных проводников через стены и и перекрытия должна выполняться, как правило, с их непосредственной заделкой. Для этих целей используют гильзы. Пространство в гильзах заделывают специальным негорючим легкоудаляемым составом. После прокладки полосу красят в желто-зеленый цвет в соответствии с рисунком.

Окрашивание полосы заземления

В помещении трансформатора земление выполняют в соответствии с рисунком, представленном ниже.

Контур заземления в помещении трансформатора

1 Швеллер в стяжке пола для установки силового трансформатора.

2 Съемный оградительный барьер.

3 Предупреждающие знаки на барьере.

4 Шина заземления внутреннего контура ТП.

5 Шина заземления для силового трансформатора.

6 Проем в стене для шин 0,4 кВ.

7 Узел крепления шин 0,4 кВ.

8 Заземление створок ворот перемычкой.

9 Вентиляционная решетка в створках ворот.

10 Маслоудерживающий борт.

12 Выключатель освещения камеры.

13 Светильник освещения.

14 Сети освещения 220 В.

Узел А – точка присоединения переносного заземления. К шине заземления с помощью сварки присоединяют болт М8, комплектуют его двумя широкими шайбами М8 и «гайкой-барашек» М8.

Узел В – точка соединения шин заземления. До крепления на место установки шины, ее окончание, которое будет присоединяться с помощью сварки, подготавливают в виде «утки».

Узел С – точка соединения шины заземления к металлическим конструкциям. До крепления на место установки шины, ее окончание, которое будет присоединяться с помощью сварки, подготавливают в виде «утки» с учетом размера А металлоконструкции.

Предупреждающие знаки барьера

Для безопасного осмотра силового трансформатора при эксплуатации предусматривается оградительный барьер, который окрашивают в красный цвет. На барьере размещают запрещающие плакаты. Барьер устанавливается на высоте 1,2м от уровня пола и на расстоянии 0,5м от двери.

Заземление силового трансформатора

В основном все наши сети с глухозаземленной нейтралью, поэтому нам необходимо присоединить нулевую шину трансформатора к нашему заземляющему контуру. Металлический корпус силового трансформатора присоединяется к контуру заземления при помощи гибкой перемычки.

На рисунке показано заземление силового трансформатора, где:

1 Гибкая заземляющая перемычка.

2 Шина заземления.

3 Шина зануления трансформатора.

4 Ошиновка 0,4кВ трансформатора.

5 Болт заземления трансформатора.

В технических подпольях внутренний контур заземления выполняют в соответствии с рисунком.

Контур заземления в техническом подполье

Обозначения на изображении:

1 Люк через перекрытие в техническое подполье.

3 Гильзовый переход через перекрытие для шины заземления.

4 Шина заземления внутреннего контура ТП.

5 Кабельная стойка с полками.

6 Гильзовый переход через перекрытие для кабелей.

Обзор норм ПУЭ для контура заземления

Что такое нормы ПУЭ

Нормы ПУЭ являются собирательной группой специальных нормативных правовых актов, которые были написаны при СССР Министерством энергетики – правила устройства энергоустановок. Данные правила устройства электроустановок содержат описание того, как правильно следует создавать электропроводку в жилых домах, заводских помещениях и других структурах, они имеют описание различных устройств, а также принцип их построения. ПУЭ включают в себя условия прокладывания коммуникаций электроустановок, узлов, требования к определенным системам и их отдельным элементам.

Очень часто нормы ПУЭ используются при установке электрического освещения зданий, различных помещений, а также улиц, поселков, территорий определенных учреждений или предприятий. В них есть содержание условий по монтажу ультрафиолетового облучения в оздоровительных структурах, рекламы с осветительными приборами и другое. При укладывании проводки в зданиях обращаются к конкретному разделу норм ПУЭ.

В отдельных разделах можно найти рекомендации по тому, как сделать контур заземления, как установить защитные устройства электросети, и другие правила по эксплуатации различного электрооборудования. Более подробно и точно об условиях использования такого оборудования написано в Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП).

На сегодняшний день, если соблюдать все правила ПУЭ по монтажу и соединению проводки разного типа, прокладыванию контур заземленияа заземления или других технических решений, стоимость таких работ будет очень высокой. По этой причиной этими нормами руководствуются поверхностно, соблюдая лишь самые важные указания, а для других стараются найти альтернативное решение. Несмотря на дороговизну, данные правила позволяют обеспечить эффективную защиту здания любого типа от различных негативных факторов.

Видео “Делаем контур и разметку. Часть 1”

Обязательно нужно обратить внимание на пункт ПУЭ, где указываются элементы, которые нельзя использовать в качестве контура заземления. К ним относятся железобетонные конструкции с металлическими элементами, которые находятся под напряжением, а также трубопроводы с горючими веществами, отопительные и канализационные трубы. Если контур должен быть сделан с использованием естественного заземлителя (грунт, фундамент под зданием), то предварительно нужно сделать теоретические расчеты и схему подключения.

Обычно во время строительства нового здания контур заземления изготавливается искусственно, закапывая под землю опоры. Данный способ считается более универсальным и на практике применяется гораздо чаще. Это продиктовано тем, что далеко не во всех местах есть подходящие условия для естественного заземления.

Очень важным фактором, которые оказывает влияние на контур, является сопротивление грунта. Так в местах с высокой влажностью грунтов сопротивление будет низким. Значительные проблемы при монтаже возникают на сухой почве. Например, песчаные грунты, скалистые или каменные породы совершенно не подходят для таких работ.
В нормативных документах указано точное значение сопротивления, определяющего уровень растекания тока, а также какое сопротивление должен иметь контур.

В бытовых электроустановках используется два типа заземления.

Традиционный контур заземления. В данном случае основной элемент заземления должен быть изготовлен из нескольких вертикальных опор и одного горизонтального. Они должны иметь круглое сечение и быть ровными. Для этого можно использовать стальные прутья, трубы или толстую арматуру. Для обычных частных домов желательно использовать опоры крупных размеров. Если используется стальная арматура, то можно взять 3 таких элемента размерами от 2 метров. Они выставляются так, чтобы образовался равносторонний треугольник, если место установки арматуры буду вершины условной фигуры. Перед тем как начать установку опор, нужно измерить расстояние между ними. Чем больше между ними пространства, тем лучше. Желательно, чтобы размеры дистанции между заземляющими элементами были не менее 1,5 метра. Убедившись, что измерения соответствуют норме, можно приступить к монтажу контура.

Когда элементы будут забиты в грунт, следует сделать надежное соединение между ними. Присоединить можно отдельными крепежами на одинаковой высоте. Соединение всех опор делается при помощи горизонтальных заземлителей ближе к верхней части электродов. По нормам ПУЭ соединения должны быть изготовлены из стали или меди. Присоединить каждый элемент к поперечному электроду можно при помощи сварки. Такой способ более надежный, чем подвижные крепления (гайки, болты). Что касается размеров этих электродов, то они имеют нормированные наименьшие значения. При установке следует отдавать предпочтение более длинным опорам. Их толщина регламентирована правилами устройства электроустановок в таблице 1.7.4.

Например, если контур изготовлен из медного проводника, то он должен быть размерами не менее 1,2 сантиметров в сечении. Если он изготовлен из листа черной стали, тогда его толщина должна быть больше 4 сантиметров, а длинна сечения более 10.

Когда контур заземления рассматривается для жилых зданий, то его нужно размещаться в том месте, где люди бывают редко. Желательно выбрать северную сторону. Так как эта часть освещается реже, то земля сохраняет больше влаги.
Расстояние до стен здания должно быть больше 1 метра.

Глубинный контур заземления. Такой тип исключает большую часть недостатков, которые присутствуют в традиционном способе. Этот метод подразумевает модульно-штыревую систему. Данная конструкция делается на специализированных заводах и имеет сертификат. Модульно-штыревая система имеет ряд преимуществ. В первую очередь, это соответствие всем техническим нормам и стандартам. Она имеет высокий срок эксплуатации, более 30 лет. У этой конструкции всегда стабильное сопротивление растекания электрического заряда при любых погодных условиях. Опоры загоняются в землю на 25-30 метров вглубь, что обеспечивает надежное заземление крупных зданий.

Такую систему не нужно постоянно проверять, так как она достаточно простая и надежная. Схема и расчет заземлителей модульно-штыревой системы проще, чем сделанная своими руками система защиты.

Когда частный дом или отдельное помещение было оборудовано, то перед его подключением следует провести измерение фактических показаний всей системы. Если после измерений показатели соответствуют нормативным данным, то установка и присоединение контура были сделаны правильно. Измерения подобного рода, а также проверку подключения и схему установки, проверяет специальная сертифицированная электролаборатория. После проверки она выдает экспертное техническое заключение с отдельным номером, а затем вносится в реестр. Сделав измерения в основных местах соединения, а также сопротивление, заполняют технический паспорт для контуров заземления, оформляют протокол испытательных работ и подписывают акт приема в эксплуатацию соответствующей системы.

В помещениях должны быть установлены специальные розетки, которые рассчитаны на подключения провода с заземление. Чтобы сделать подключение, заранее нужно прокладывать трехжильный силовой кабель с заземляющим проводом. Кроме фазы и «ноля», провод с «землей» также присоединяется к розетке. Его нужно подключить к клемме, которая расположена между гнездами розетки.

Перед началом работ нужно сделать схему контура заземления, а также необходимо провести соответствующие измерения. Для каждого помещения или целого дома существуют правила для расчетов. Схема конкретного здания выполняется отдельно. К примеру, возьмем во внимание небольшой загородный дом. Для расчетов контура заземления нужно иметь исходные данные:

грунт. Глиняная почва с сопротивлением в 60 Ом*м.
элементы заземления. Металлический уголок с размерами: толщина – 50 мм, длина – 2,5 м, ширина – 5 см.
расстояние между опорами – 2,5 м.
глубина траншеи для конструкции – 0,7 м.
нужен показатель сопротивления для заземления в размере 10 Ом.

Для расчетов все данные должны быть преобразованы к одной единицы измерений (для длины в метрах). Из таблиц ПУЭ определяются коэффициенты для конкретных климатических условий и длинны вертикальных опор. Фактическое значение сопротивление почвы будет отличаться от теоретического, так как на расчеты влияет погода в регионе. С данными измерений используем 2-ю климатическую зону.

Используя эти измерения и данные, при расчетах по основной формуле получим значение R=27, 58 Ом. После того как было определено значение сопротивление единичной опоры заземления, оно используется при расчете количества необходимых заземляющих элементов в конструкции. В данном случае их должно быть 3. После того как были получены результаты расчетов, нужно составить условную схему. Это позволяет упростить понимание конструкции, и записать значения всех ее элементов отдельно. Схему желательно сохранить после монтажа на случай необходимости повторных работ с заземляющим контуром. Так как делать расчеты и схему самостоятельно трудно, то можно воспользоваться приведенными значениями. Но нужно учитывать почву, на которой расположен дом.

Видео “Делаем контур и разметку. Часть 2”

Из данного ролика вы узнаете, какие работы вам предстоит выполнить, дабы оформить контур заземления на земле согласно со всеми нормами ПУЭ.

что это такое, пример выполнения для частного дома

Что такое заземляющее устройство?

Заземляющее устройство (earthing arrangtmtnt), согласно ГОСТ 30331.1-2013 [1], — совокупность заземлителя, заземляющих проводников и главной заземляющей шины. Данный термин имеет жаргонизм «контур заземления», что некорректно.

Пример технологии выполнения для электроустановки индивидуального жилого дома.

На одном из форумов я наткнулся на типовой проект (далее ТП) серии 5.407-155.94, который был утвержден Департаментом электроэнергетики Минтопэнерго РФ и в котором, непосредственно, можно отыскать необходимую информацию о выполнении заземляющего устройства для электроустановки частного дома.

Этот проект не лишен недостатков, например, в плане терминологии, так как был выпущен до появления стандартов комплекса ГОСТ Р 50571, но, тем не менее, в нем можно найти нужную нам реализацию заземляющего устройства для индивидуального жилого дома. Показанные там эскизы схем заземлителей были разработаны и использовались еще со времен СССР, что говорит о достаточной проверке временем на практике и, следовательно, высокой надежности.

Далее, нам нужно знать удельное сопротивление типа почвы, в которой будут находится заземляющие электроды. К примеру, тип почвы – глинистый песок. Расчетное удельное сопротивление глинистого песка — ρ = 220 Ом*м. Тогда согласно 5.407-155.94.1-57 выбираем подходящий эскиз заземлителя (в нашем случае это схема N4). Я немного видоизменил его под стандарт ГОСТ Р 50571.5.54–2013 и получилось следующее:

Реализация заземляющего устройства (ГЗШ не показана на рисунке)

Данное заземляющее устройство, согласно ТП, актуально для типов грунта с расчетным ρ ≤250 Ом*м и должно обеспечивать R_зу ≤ 30 Ом. И состоит оно из:

2 вертикальных заземляющих электродов, длинной 3 метра и расположенных на расстоянии L ≥ 6 м.
одного горизонтального заземляющего электрода, соединенного с заземляющим проводником.
Главной заземляющей шины (ГЗШ), установленной в здании (на эскизе не показана) и соединенной с заземляющим проводником. Саму ГЗШ подключают защитным проводником к защитной шине ВРУ, от которой «начинаются» все защитные проводники. К последним присоединяют открытые проводящие части (ОПЧ) электрооборудования.

Некоторые технические подробности:

Заземляющие электроды углубляют так, чтобы верхняя их часть была на 0.5 метра ниже поверхности грунта.
Минимальные размеры проложенных в земле электродов и заземляющего проводника можно найти в таблице 54.1 ГОСТ Р 50571.5.54–2013. К примеру, для круглого вертикального заземляющего электрода, выполненного в виде стержня из стали горячего цинкования минимальный диаметр составит – 16 мм. А для горизонтального заземляющего электрода и заземляющего проводника, выполненного в виде круглой проволоки из той же стали, минимальный диаметр составит – 10 мм.
Части заземлителя, которые находятся в земле, cогласно ТП, следует соединять между собой посредством электросварки двойным швом. Длина сварочного шва, при этом, больше либо равна 6 наибольшим диаметрам при круглом сечении. То есть, если нам нужно сварить между собой два электрода диаметром 20 и 16 мм, то длина сварочного шва должна составить минимум 6*20=120 мм
ГЗШ должна иметь зажимы для подключения защитных проводников и защитных проводников уравнивания потенциалов. Эти зажимы должны допускать подключение проводников сечением ≥ 16 кв.мм. ГЗШ должна иметь один или два зажима для подключения заземляющих проводников диаметром ≥ 10 мм.
Число вертикальных электродов зависит от удельного сопротивления грунта и максимально допустимого сопротивления заземляющего устройства (ЗУ). Если электроустановка здания имеет тип заземления системы TN-C-S, сопротивление ЗУ не влияет на защиту от поражения электрическим током. Здесь необходимо обеспечить непрерывность электрической цепи PEN-проводник — защитный проводник. Поэтому сопротивление ЗУ может быть нормировано, например, требованиями к защите дома от молний.

Типовые часто задаваемые вопросы от читателей

Как проверить заземление выполненное для индивидуального жилого дома?

Начать нужно с того, что заземление, согласно его определения, представляет собой действие, а именно – выполнение электрического присоединения проводящих частей к локальной земле. Поэтому, если ориентироваться на ваш вопрос и дословно отвечать на него, то да — вам нужно проверить все электрические соединения проводящих частей соответствующего электрооборудования к локальной земле.

В ходе проверки, доступной в домашних условиях, могу порекомендовать вам лишь такие базовые мероприятия:

Произведите визуальный осмотр – целью данного действия является выявление видимого разрыва или повреждения каких-либо электрических цепей защитных проводников. Как правило, проверке подлежат видимые открытые участки защитного проводника, места его подключения и соединения с главной заземляющей шиной (ГЗШ) (у вас она должна быть если мы говорим о правильной реализации заземляющего устройства) и далее непосредственно с самим заземляющим устройством.

Нужно проверить заземляющий проводник, посредством которого ГЗШ соединяют с заземлителем;

Нужно проверить защитный проводник, посредством которого к ГЗШ присоединяют защитную шину вводно-распределительного устройства (ВРУ).

При отсутствии видимого разрыва, необходимо проверить «наличие цепи» между защитным проводником (ами) и ГЗШ. Для «прозвонки цепи» вам достаточно подключить выводы мультиметра, в соответствующем режиме, к защитному проводнику и к главной заземляющей шине. Также можно проверить цепь между защитным проводником и заземляющим устройством.

Наиболее эффективным вариантом, на мой взгляд, является измерение переходного сопротивления между заземляющими электродами и локальной землей. Но для этого вам понадобиться специальный прибор — «измеритель сопротивления заземлений», который подключается определенным образом. Но эту работу может выполнить только квалифицированное или обученное лицо — поэтому я не буду расписывать как это делать в пределах данного ответа.

Однако, даже при наличии сопротивления токам растекания в земле не более 4 Ом нельзя дать гарантию, что вы будете в безопасности. Так как никакие электрические приборы не должны подавать опасный потенциал на корпус при нормальных условиях эксплуатации. Поэтому помимо проверки заземляющего устройства я бы рекомендовал вам также проверить состояние изоляции самого используемого электрооборудования. Как правило, повреждение или дефект изоляции в самом электрооборудовании или цепи его питания могут приводить к появлению потенциала на на его корпусе.

Список использованной литературы

ГОСТ 30331.1-2013
Типовой проект серии 5.407-155.94
ГОСТ Р 50571.5.54–2013

Молниезащита и заземление

Заземление – это техническая система или комплекс мер, представляющие собой преднамеренное соединение зданий и электроустановок с землёй или её эквивалентом. Оно предназначено для снижения электрического напряжения прикосновения до значения, безопасного для человека. Главная цель устройства — защитить людей от поражения электрическим током, а электроустановки от повреждения. Меры по защите зданий, промышленного и бытового электрического оборудования предпринимаются в обязательном порядке. Защитное заземление позволяет исключить или снизить до минимума опасность травм и аварий.

Защитное заземление зданий многоэтажных домов, общественных, офисных и производственных строений имеет сложное устройство в силу их большого объёма и распределённости электрической схемы, оснащённости электроприборами и числа пользователей. Дополнительный фактор данного вида строительства заключается в том, что дома подвержены влиянию атмосферного электричества. В них необходимо провести монтаж заземления, чтобы обезопасить от прямого попадания либо вторичного воздействия молний. В таких случаях речь идёт о контурах заземления как части системы молниезащиты.

Назначение

Основное назначение – отведение электрического тока при помощи заземляющих шин и электродов оптимального сечения, перераспределение его в земляном грунте. Заземляющая схема осуществляет выравнивание потенциалов между установленными токоотводами и управление ими на территориях, где присутствуют люди. Защитное заземление является серьёзным фактором безопасности в быту и на производстве.

Основные показатели

Главный показатель, определяющий способность заземляющего устройства выполнять свои функции — сопротивление растеканию. Максимально допустимые значения удельных сопротивлений для устройства и сечения его элементов прописаны в нормативной документации. Параметры заземляющих элементов не должны нарушаться при проектировании, выборе материала для проводников (электродов) и последующем монтаже. Выбор заземляющих материалов и схемы монтажа зависит от ряда параметров, в том числе от сопротивления грунта.

Проектирование

Грамотные защитные мероприятия начинаются с качественного проекта. Проект должен учитывать особенности постройки дома и отвечать нормативным документам. Оптимальный вариант — когда заземляющие конструкции закладывается в момент общего проектирования дома или дачи. Тогда можно использовать внутренние элементы сооружения в качестве составляющих защитной заземляющей системы — это снизит стоимость монтажа заземления.

Компания «МЗК-Электро» выполняет расчет заземления, проектирование, сборку и обслуживание молниезащиты и элементов заземляющих контуров, в качестве составной части системы и отдельной услуги.

Типы

Заземление зданий и электроустановок различного напряжения сооружают по одному из трех типов: кольцевому, глубинному или фундаментному. Выбор вида контура и материалов для заземлителя для конкретного строения производится с учётом его размеров и назначения, возможностей и ограничений монтажа, степени насыщенности электрооборудованием и ряда других причин. При необходимости можно соединять между собой несколько систем заземления (с учетом риска возникновения коррозии). Любое заземление зданий необходимо соединить с шиной уравнивания потенциалов.

Кольцевое заземление дома

Устройство

Кольцевой тип заземлителя иначе называют поверхностным. Такой заземлитель представляет собой замкнутую металлическую кольцевую заземляющую шину, проложенную по периметру постройки. Не менее 80% его длины должно контактировать с грунтом. Как правило, заземляющий контур прокладывают ниже точки промерзания земляного грунта (около 0,5 метра), на расстоянии от защищаемого объекта не меньше 1 метра. Монтаж заземления в районах с высокой вероятностью возникновения коррозии требует использования заземлителя кольцевого типа из нержавеющей стали. В таких случаях от коррозии должны быть защищены также резьбовые соединения элементов, расположенные ниже поверхности земли.

Шины кольцевого заземлителя изготавливаются из следующих материалов:

Горячеоцинкованная или нержавеющая сталь,
— плоский проводник, размер 40х4 мм,
— круглый проводник, сечением 10 мм,

Медь, круглый проводник, диаметром 8 мм.

Кольцевое заземление зданий является одним из самых эффективных видов устройства. Таким методом можно оборудовать дачи или загородные дома. Кольцевой контур из металла равномерно распределяет ток по периметру здания, а между токоотводами образуется равное напряжение. К недостаткам можно отнести только длительный и трудоемкий процесс монтажа.

Глубинный заземлитель

Устройство

Данный вид представляет собой несколько металлических стержней, вертикально погружённых в грунт на определенную глубину и соединённых с заземляющей шиной-контуром. Расчёт заземления и заглубления производится методом определения величины сопротивления.

Длина контура также зависит от характеристик грунта. Рекомендуется к каждому отдельному токоотводу заземляющего контура подсоединять один глубинный заземлитель длиной не менее 9 метров, прокладываемый на расстоянии не менее 1 метра от защищаемого объекта. По DIN V VDE V 0185 для категорий молниезащиты III и IV длина заземлителя должна составлять минимум 2,5 метра. Монтаж заземления производится с помощью бензо-, электро- или пневмомолотов (в зависимости от конкретного типа грунта). При оборудовании защиты в частном доме возможна установка заземляющих стержней вручную. Соединения, расположенные в земляном грунте, необходимо обезопасить от коррозии и подсоединить к шине уравнивания потенциалов.

Материалы для изготовления кольцевого контура:

Оцинкованная или нержавеющая сталь,
— плоский проводник, размер 40х4 мм,
— круглый проводник, диаметр 20 мм,

Оцинкованная сталь, труба, сечением 25 мм,

Важным элементом глубинного заземления является модульно-штыревая система. При этом монтаж модульных заземлителей производится штырями (стержнями), заглубленными один за другим с помощью ударного электроинструмента. В отдельных случаях в процессе установки это позволяет достигать глубины более 30 метров. Основной фактор, влияющий на глубину укладки и количество стержневых заземлителей — удельное сопротивление грунта. Профессиональный расчет заземления позволит определить все параметры системы максимально точно.

Соединение между стержнями и шиной создаётся резьбовое или безрезьбовое. Площадь, которую занимают элементы схемы при производстве работ по устройству модульно-стержневого контура, минимальна. Это позволяет производить монтаж заземления даже в подвалах строений.

Модульный принцип устройства заземления является альтернативой классической схеме. Устройство по классическому принципу основано на том, что вертикальные стержни-заземлители сравнительно небольшой длины забиваются друг за другом по прямой линии или хаотично, с учётом расстояния для снижения экранирования.

Измерение сопротивления растеканию желательно производить по мере работы, после каждого вбитого штыревого элемента. К сожалению, при самостоятельном устройстве заземлителя в загородном коттедже или на даче аппаратура для измерения сопротивления растеканию, как правило, отсутствует, и заземляющая конструкция делается «на глаз». В общем случае число вертикальных заземлителей и длина горизонтального проводника зависят от искомого результата. При этом необходимо знать удельное сопротивление грунта. Соответственно, для грунта с большим удельным сопротивлением понадобится в несколько раз больше заземлителей.

Важнейшее преимущество глубинной системы — ее доступность и простота установки. Монтаж такого контура можно осуществить самостоятельно. Заземление зданий дачного типа чаще всего делают именно таким способом. К недостаткам этого варианта можно отнести несколько меньшую, по сравнению с другими типами заземлителей, эффективность устройства при обслуживании электроустановок.

Фундаментный заземлитель

Устройство

Фундаментный заземлитель размещается в железобетонном фундаменте сооружения. Этот тип контура задействуется в тех случаях, когда из фундамента выведены арматурные стержни для присоединения токоотводов. Электроды при монтаже устройства соединяют с арматурой, чаще всего резьбовым соединением или муфтой, на расстоянии около 3 метров. При этом запрещается использовать в грунте клинообразные зажимы. Для устройства фундаментного контура лучше всего применять ленточные держатели, установленные с интервалом в 2 метра. При монтаже заземляющего оборудования в районах с высокой вероятностью возникновения коррозии необходимо устанавливать фундаментный заземлитель из нержавеющей стали.

Материалы для изготовления фундаментных заземлителей:

Горячеоцинкованная или нержавеющая сталь,
— плоский проводник, размер 40х4 мм,
— круглый проводник, сечением 10 мм,

Медь, круглый проводник, диаметр 8 мм.

К преимуществам фундаментного контура относится высокая экономичность и простота реализации, минимальное заглубление, отсутствие необходимости укладки дополнительных заземляющих шин. К сожалению, на этапе заливки железобетонного фундамента строители очень часто забывают как о молниезащите, так и о защитном заземлении в целом. По этой причине фундаментное заземление зданий используется реже остальных видов.

При выборе варианта реализации для промышленного здания, многоэтажного дома, загородного коттеджа, дачи или другого строительного объекта, включая кровлю, с любыми значениями напряжения, необходимо произвести точный расчёт заземления и правильно подобрать материалы. Лучше всего доверить работу по выбору, расчёту и монтажу систем электробезопасности грамотным специалистам, имеющим соответствующее образование и опыт работы.

Специалисты компании «МЗК-Электро» выполнят монтаж заземления быстро, квалифицированно и качественно, рационально использовав средства заказчика, рассчитав оптимальную схему и использовав надёжные заземляющие элементы из каталогов известных производителей.

Смотрите также фотогалерею заземления

Монтаж заземления дома, установка заземления на участке

Главная
» Электрика — Заземление частного дома

Из-за обилия потребляющей электричество техники и оборудования, помимо «фазы» и «ноль» каждая современная розетка имеет контакт «земля». Проблема есть, если при контакте с электроприборами Вас иногда легко бьет током. Если установить заземление в доме, коттедже, квартире с помощью наших специалистов, то таких проблем больше не будет.

Мы предлагаем свои услуги жителям Санкт-Петербурга и Ленинградской области.

Способы заземления

С появлением в продаже специальных комплектов, установка заземления в частном доме перестала быть большой проблемой. Но, даже имея все необходимые материалы, трудно воплотить в жизнь идею, не зная теории и не имея практики.

Модульное заземление

Для установки модульного заземления понадобится:

омедненные штыри длиной 1,5 м;

муфты по количеству штырей;

стартовый наконечник;

отбойный молоток с головкой и насадкой;

зажим для подключения заземляющего проводника;

антикоррозионная токопроводящая смазка;

лента гидроизоляции.

Глубина заземления для частного дома по Правилам ПУЭ должна быть отражена в проекте. Примерно она равно от 8 до 25 м и зависит от структуры почвы. Предварительно необходимо убедиться в отсутствии в грунте подземных коммуникаций. Монтаж заземления начинается с того, что штыри с помощью отбойного молотка вгоняются в грунт. Каждый последующий штырь соединяется с предыдущим муфтой. На торчащий из земли конец длиной 8-10 см крепится зажим, к которому подключается провода заземляющего проводника, идущие от дома. Соединение обматывается гидроизоляционной лентой и сверху устанавливается люк ревизионного колодца.

Контурное заземление

Монтаж контура заземления в загородном доме потребует проведения земляных работ на участке. На расстоянии не менее 1 м от стены здания необходимо выкопать траншею в виде равностороннего треугольника со стороной 1,2 м и глубиной от 0,5 м. По углам треугольника на глубину 2-3 м вбиваются вертикальные заземлители. Обычно их делают из уголка 50х50 мм. По дну траншеи между ними прокладываются горизонтальные заземлители. Стальную полосу 40х4 приваривают к уголкам. Также методом сварки прикрепляют к контуру стальную проволоку сечением 10 мм, которая также по дну траншеи на глубине 0,5 м должна быть подведена под электрощиток. На конце проволоки приваривается болт для закрепления выходного провода схемы заземления.

Устройство защитного отключения

УЗО подключают в схему не для устранения неисправности. Он срабатывает только после того, как появится «ток утечки», когда часть тока не вернется к источнику. Это случится, если кто-то прикоснется к неисправному прибору и станет проводником электричества в землю. УЗО срабатывает мгновенно, отключая подачу электроэнергии и спасая человека.

Мы работаем по ПУЭ

Некомпетентному человеку трудно сориентироваться во всех нюансах электрической премудрости. Для этого есть квалифицированные специалисты компании. Они точно знают, что установка заземления в распределительных устройствах с высоким напряжением (свыше 1кВ) необходима. В них должны заземляться все фазы, откуда возможна подача напряжения. Исключение составляют сборные шины. Для них достаточно подключения одного заземления.

Наши мастера знают, как работают переносные устройства, и что установка розетки с заземлением – не такое простое дело, как кажется обывателю. Компания «Регион тепла» в СПб поможет сделать электричество безопасным благом.

Типы заземления: заземление в частном доме

В большинстве городских квартир есть заземление. Сложно ли сделать заземление в частном доме? Раньше, для заземления частных домов использовались водопроводные трубы, но такой способ признан небезопасным из-за возможного непосредственного контакта с водой. Любые кустарные решения могут плохо кончиться.

Существует два вида заземления:

Функциональное заземление;

Защитное заземление.

Функциональное заземление (его еще называют рабочее) используется для нормального функционирования электроприборов. Защитное заземление для частного дома защищает нас от тока при аварийных ситуациях, сбоях и разрядах молний. Цена, которую придется заплатить за работу по заземлению и стоимость материалов, определяется во время первой встречи.

Защитное заземление для частного дома

Громоотвод

Зачем заземлять загородный коттедж? Во время грозы молния идет по пути минимального сопротивления (там, где проводимость материала выше всего). Она бьет в трубы, электрику, любые металлические конструкции, крышу. Последствия могут быть плачевны для человека и электросети. Для того, чтобы защитить себе и свою семью от возможных опасностей – нужно сделать громоотвод.

Громоотвод представляет собой металлическую конструкцию, уходящую далеко вглубь земли (ниже уровня промерзания грунта). Заряд принимается на оголенный проводник, установленный на высокой точке и отправляется по конструкции вниз, где и заземляется. Все электрические соединения молниеотвода нуждаются в регулярной проверке (не менее одного раза в год).

Сделать заземление электрической сети

Установка заземления в частном доме выполняется для того, чтобы защитить людей от всевозможных неисправностей и аварий, связанных с использованием электроприбора, когда замыкание фазы сети производится на корпус. Такое происходит в электрических бойлерах, блоках питания, чайниках и прочем.

Для того, чтобы предотвратить удар током, корпус и заземление дома соединяются, а заряд отводится по тому же принципу, что и в случае с молниеотводом. Таким образом, ток отводится в грунт.

В некоторых системах вмонтированы специальные индикаторы, которые при выявлении опасной ситуации отключают прибор от питания автоматически.

Установка заземления под ключ: качество и надежность

Основные факторы, которые без отрицания применяются при заземлении загородного дома — это безопасность, надежность и качество. Все остальное — важные, но второстепенные вопросы.

Используем только качественное оборудование, которое в полной мере соответствуют современным требованиям заземления дома. Все наши мастера имеют надлежащую специальное образование, и немалый профессиональный опыт.

Сделать заземление загородного дома – это дорого?

Парадокс заключается в том, что, если Вы решитесь делать все вручную, заземление обойдется дороже, чем если бы Вы воспользовались услугами компании. Вам понадобится покупать много оборудования для замеров и вручную запускать конструкцию глубоко под землю.

Если Вас интересует установка заземления под ключ мы предлагаем:

Приобретение и доставка необходимых расходников;

Определение лучшего места для того, чтобы установить заземление;

Непосредственно монтаж заземления;

Замеры полученного сопротивления;

Подключение к щиту.

Мы можем заняться заземление коттеджа в Санкт-Петербурге за доступную цену. У нас имеется все специализированное оборудование и необходимый для этого опыт.

Почему стоит обратиться к нам?

С нами Вы сможете убедиться, что провести качественный монтаж заземления дома в Санкт-Петербурге и Ленинградской области — это действительно возможно, а главное, что выгодно! Если у вас ещё остались вопросы по заземлению дома, то проконсультироваться можете по телефону.

Заземление дома своими руками. Как сделать? Что нужно знать?

Заземление – обязательный элемент организации электропроводки частного дома. Ведь при непредвиденном пробое электричества именно заземление защищает от удара током. Да и те, кто пробовал взяться за включенную в сеть стиральную машинку сзади, знают, как ощутимо «щипаются» её открытые металлические части.

Кроме стиральной машинки напрямую, а не через евророзетку, желательно заземлять:

микроволновые печи – при плохом контакте с розеткой она способна довольно ощутимо биться током, поэтому практически у всех моделей сзади есть винтовая клемма отдельного заземления;
электроплиты (духовки и варочные поверхности) – из-за высокой мощности очень велика вероятность пробоя, поэтому заземления через розетку недостаточно;
персональные компьютеры – заземляются за любой крепежный винт сзади на корпусе, что позволяет убрать плавающие потенциалы и улучшить скорость работы беспроводного интернета.

Кроме того, на один заземляющий контур можно подсоединять электроприборы и молниезащиту (при наличии УЗИП), что сэкономит время и силы при строительстве.

Что нужно знать о заземлении

Перед тем, как начать собирать своими руками контур заземления, необходимо разобраться в терминологии. Сам контур состоит из заземлителей и металлосвязи. Заземлители – металлические штыри длиной 2-3 м, полностью, погружаемые в землю. А металлосвязь соединяет между собой эти штыри и распределительный щит в доме.

В качестве заземлителей, согласно «Правилам устройства электроустановок», могут быть металлические трубы, уголки, пруты или многопроволочные канаты.

Категорически запрещается использовать арматуру для заземляющего контура – недостаточный диаметр сечения и ребристая поверхность быстро приводят к проржавению конструкции и потере заземляющих свойств.

Между собой заземлители можно соединять любыми из указанных проводников, но стоит учесть, что уголки и металлические ленты довольно сложно сгибать на поворотах.

Поэтому при выборе металлосвязи нужно заранее определиться со схемой контура и способом ввода заземляющего проводника в дом.

Схемы заземляющего контура – их преимущества и недостатки

От выбранной схемы будет зависеть надежность и долговечность всей конструкции. Так, условно контуры делятся на:

линейные – когда заземлители уложены в ряд и соединяются друг с другом последовательно;
с замкнутым контуром (треугольные, квадратные, овальные) – когда все заземлители соединены в замкнутый круг.

Линейная схема немного проще в исполнении – нужно на одно соединение меньше и не требуется много места. Монтаж уложенных в ряд заземлителей можно производить даже вдоль отмостки фундамента (но не ближе 1,2 м от края). Зато замкнутый контур надежнее – даже при выходе из строя одного соединения контур будет работать, ведь цепь не разомкнется.

Типы подключения заземления к распределительному щитку

Подключение к линии электропередач, в основной своей массе, происходит воздушными линиями. Заземление линий в этом случае выполнено по системе TN-C, когда в дом подводятся два провода – фаза (L) и ноль (совмещенный защитный и рабочий провод PEN), а нейтраль самого источник питания заземлена.

Чтобы в этом случае подключить контур заземления дома или дачи к электрическому щиту, необходимо самостоятельно переделать систему заземления:

с TN-C на TN-C-S – в этом случае провод PEN подключается к рабочему нулю N и защитному проводу PE;
с TN-C на ТТ – провод PEN подключается напрямую к нулю N, а PE выводится на шину заземления.

В первом варианте провод PEN разделяется и подключается на две отдельные шины N и PE, которые обязательно маркируются. Ноль – синей изолентой, заземление – желтым знаком заземления. Шина N должна крепиться в щитке специальными изоляторами, чтобы не контактировать с коррусом. А шина заземления PE крепится прямо на корпус. Обе шины соединяются с собой токопроводящей перемычкой.

При разделении PEN проводника ни в коем случае в дальнейшем нельзя соединять провода N и PE – это приведет к короткому замыканию!

Во втором варианте провод PEN не разделяется, а крепится к шине N и в дальнейшем считается нулем. К шине PE будут крепиться только провода заземления электроприборов. Этот способ предпочтительнее, так как при отгорании PEN-проводника все пользователи линии электропередач будут подключены на шины заземления в домах. И если заземление есть не у всех жителей, то это может привести к поломке техники у тех пользователей, кто всё же озаботился его устройством.

Единственный недостаток системы ТТ – необходимость установки УЗО или реле напряжения, что ведет за собой увеличение затрат на организацию электропроводки.

Как сделать заземление – детальная инструкция с фото

Устройство заземления делится на два этапа – монтаж заземлителей и подключение контура к щитку. Учитывая трудоемкость процесса, всю работу можно разделить на два дня. Главное, дождаться сухой погоды.

Устройство заземляющего контура

Соблюдая последовательность работ, сделать контур заземления сможет даже непрофессионал.

Единственное требование к работнику – физическая сила, так как придется хорошенько помахать кувалдой.

Очень важно выбрать место для контура – в случае пробоя электричества над ним не должны находиться люди и животные. Идеальный вариант – спрятать заземление под огражденной клумбой или заасфальтированной дорожкой.
Размечается место под контур. Самой популярной схемой является треугольник, так как для улучшения токопроводящих свойств минимальное количество заземлителей в контуре – три. Оптимальное расстояние между ними – 1,2 м, но может варьироваться от 1 м до 1,5 м. Важно соблюдать одинаковый шаг между заземлителями.
Хотя размещать контур нужно не ближе 1 м от дома, максимальное расстояние не должно превышать 10 м.
По разметке равнобедренного треугольника и по направлению к дому выкапывается траншея глубиной 50-70 см. В вершинах мощными ударами кувалды вбиваются металлические уголки или трубы на глубину ниже промерзания грунта (в среднем 2-3 м). Чем тяжелее кувалда – тем быстрее идет работа. А заземлители из медных труб очень удобно забивать обычным перфоратором.
Верхние концы заземлителей не забивают до конца, но с таким расчетом, чтобы после засыпания траншеи над ними было еще 50 см земли.
Соединяются вершины треугольника металлическими полосами или прутами. Очень важно места соединения сваривать – это позволит избежать регулярного подкручивания болтов при использовании крепежей. Если же контакта заземлителя с металлосвязью не будет, то вся работа по устройству контура бессмысленна. (13)

Заземляющий проводник, идущий к дому, также приваривается к контуру. На конце, расположенном на стене дома, приваривается болт, к которому и будет идти заземляющий провод от шины в щитке.
Все сварочные стыки после остывания замазываются битумной мастикой в несколько слоев. Это предотвратит коррозию и, как результат, потерю контакта.
Траншея засыпается землей, а часть заземляющего проводника, находящегося на поверхности («земляная» шина), красится – для защиты металла от влаги. Традиционная краска для проводника заземления – красного цвета. Но ни в коем случае нельзя красить весь проводник – он должен контактировать с землей для рассеивания напряжения.

Работы по подключению заземления к щитку можно отложить на любой другой день – если всё сделано правильно, контур прослужит без ремонта 50-70 лет, поэтому спешить с подключением нужно только при наличии уже подключенных к сети электроприборов.

Правильное подключение заземления – залог безопасности и долгой службы техники

Очень важно правильно подключить «земляную» шину к щитку. Для этого используются медные, алюминиевые или стальные проводники. Для медных изделий сечение не должно быть меньше 10 кв.мм, для алюминиевых – 16 кв.мм, а для стальных – 75 кв.мм. Использоваться могут как металлические полосы, так и витые провода.

Для крепления металлических полос делается отверстие по диаметру болта и фиксируется гайкой с шайбой. Провода к болтам должны крепиться специальными клеммами, а ни в коем случае не накручиваться на них.

Место соединения должно быть зачищено до блеска и покрыто консистентной смазкой – она защищает металл от окисления и электрокоррозии.
К щиту заземляющий проводник крепится на корпус также винтовым соединением. Если дверца щита не заземлена, необходимо заземлить и её – еще одним проводником. Важно заранее подобрать шины заземления в щитке с достаточным количеством отверстий для разных приборов – крепить два провода в одну точку категорически запрещается.

Существует распространенное заблуждение, что электроприборы лучше заземлять «чисто», а не через общий контур заземления. Но в этом случае большое количество «индивидуальных» заземлителей создают свой контур, при этом при пробое электричества на одном приборе вполне вероятно появление напряжения на другом.

Проверка заземления

Очень важно не пренебрегать проверкой заземления. В идеале, проводить её нужно раз в несколько лет, чтобы удостовериться, что контакты в месте сварки не отошли. Проверка проводится специальными измерительными приборами, которые для одноразового пользования покупать нецелесообразно. Без специального же омметра проверять сопротивление контура бесполезно и даже опасно.

Так, при подключении обыкновенной лампочки к фазе и контуру она будет гореть, даже если вместо контура воткнуть в землю лом – из-за маленького электропотребления. Если же использовать мощный прибор, например, обогреватель, это может быть опасно для здоровья. К тому же нужно точно измерить сопротивление контура – оно не должно превышать 4 Ом.

Можно использовать трехэлектродный метод с амперметром и вольтметром, а в качестве источника тока взять понижающий трансформатор на 12-16 вольт, но ведь и эти приборы есть не у каждого. Поэтому лучше пригласить один раз электрика и быть уверенным в качественно выполненной работе!

Вам понравится

Контур заземления в частном доме по нормам ПУЭ своими руками (нормы и замеры)

Чтобы контур заземления эффективно выполнял свои функции, необходимо использование норм, которые приведены в «Правилах устройства электроустановок». Они утверждены Министерством энергетики России, приказом от 08. 07. 2002 г. Сейчас действительной является седьмая редакция. Но перед реализацией конкретного проекта необходимо уточнить новейшие изменения. Так как далее в статье есть ссылки на этот документ, будут применяться следующие сокращения: «ПУЭ», или «Правила».

Типовые схемы контуров заземления дома

Для чего выполнять требования

Может показаться, что неукоснительное соблюдение Правил избыточно, необходимо только для прохождения официальных проверок, ввода в действие объекта недвижимости. Конечно, это не так.

Нормативы созданы на основе научных знаний и практического опыта. В ПУЭ есть следующие сведения:

Формулы для расчетов отдельных параметров защитной системы.
Таблицы с коэффициентами, которые помогают учесть электротехнические характеристики разных проводников.
Порядок проведения испытаний и проверок.
Специализированные организационные мероприятия.

Применение на практике этих нормативов позволит предотвратить поражение электрическим током людей и животных. Создание контура должно быть безупречным, в точном соответствии с Правилами. Это снизит вероятность возгораний при авариях, поможет исключить развитие негативных процессов, способных нанести ущерб имуществу.

В данной статье рассматриваются вопросы защиты частного дома. Таким образом, будут изучаться те разделы ПУЭ, которые относятся к работе с напряжением до 1 000 V.

Составные части системы

Ключевым параметром данной системы является сопротивление заземления. Сопротивление заземления должно быть настолько малым, чтобы именно по такому пути шел ток при возникновении аварийной ситуации. Это обеспечит защиту при случайном прикосновении человека к поверхности, на которую подано напряжение.

Специалисты рекомендуют подключать бытовую технику к системе заземления

Для получения необходимого результата шасси и корпуса бытовых устройств дома соединяют с главной шиной заземляющего устройства, создается внутренний контур. К нему же подключают металлические элементы конструкции здания, трубы водопровода. Подробно состав такой системы выравнивания потенциалов описан в ПУЭ (п.1.7.82). Снаружи строения устанавливается другая часть защиты, внешний контур. Его также подключают к главной шине. Для оснащения частного дома можно использовать разные схемы. Но проще всего заглубить в землю металлические стержни.

В следующем списке приведены отдельные компоненты системы и требования к ним:

Провода, которыми подсоединяются утюги, стиральные машины и другие конечные потребители. Они находятся внутри сетевого кабеля, поэтому необходимо только наличие соответствующей линии заземления, подключенной к розетке. В некоторых ситуациях, при установке варочных панелей, духовых шкафов, иного встроенного в мебель оборудования, требуется подсоединение корпусов отдельным проводом.
В качестве общей шины можно использовать не только специальный провод, но и «естественные» проводники такие, как металлические каркасы зданий. Исключения и точные правила будут рассмотрены ниже. Здесь же надо отметить, что этот участок прохождения тока надо создавать так, чтобы предотвратить механические повреждения в процессе эксплуатации.
Наружный контур частного дома создают из металлических элементов без изоляции. Это увеличивает вероятность разрушения процессом коррозии. Для снижения этого негативного воздействия используют цветные металлы. Места сварных соединений стальных деталей покрывают битумными смесями и другими составами аналогичного назначения.
Реальное сопротивление заземляющего устройства такого типа будет зависеть от характеристик грунта. Глина и сланцы хорошо удерживают влагу, а песок – плохо. В каменистых грунтах сопротивление слишком велико, поэтому понадобится искать другое место для установки, или погружать заземлитель еще глубже. В особо засушливые периоды, чтобы сохранить функциональность устройства рекомендуется регулярный полив почвы.

Почвы обладают разной проводимостью

Проводники системы заземления

Частью внутреннего контура являются изолированные провода. Их оболочки делают цветными (чередующиеся зеленые и желтые продольные полосы). Такое решение уменьшает ошибочные действия при выполнении монтажных операций. Подробно требования изложены в разделе «Защитные проводники» Правил, начиная с раздела 1.7.121.

В частности, там приведена методика простого расчета допустимой площади изолированного проводника в сечении (без поверхностного слоя). Если фазный провод меньше, или не превышает 16 мм², то выбирают равные диаметры. При увеличении размеров применяют иные пропорции.

Для точных расчетов используется формула из пункта 1.7.126 ПУЭ:

/k , где:

S – сечение проводника заземления в мм²;
I – ток, проходящий по нему при коротком замыкании;
t – это время в секундах, за которое автомат разорвет цепь питания;
k – специальный комплексный коэффициент.

Величина тока должна быть достаточной для срабатывания автомата за время, не превышающее пяти секунд. Чтобы система была рассчитана с определенным запасом, выбирают ближайшее большее по типоразмеру изделие. Специальный коэффициент берут из таблиц 1.7.6., 1.7.7., 1.7.8. и 1.7.9. Правил.

Если планируется использовать многожильный алюминиевый кабель, в котором один из проводников – защитный, то применяют следующие коэффициенты с учетом разных изоляционных оболочек.

Таблица коэффициентов с учетом типа изоляционных оболочек

	Темп. нач., °C	Темп. кон., °C	Комплексный коэффициент k
ПВХ	70	160	76
Резина (бутиловая)	85	220	89
Сшитый полиэтилен	90	250	94

В качестве следующих элементов внутреннего контура частного дома допустимо применение конструкционных деталей. Подойдет металлическая арматура, которая находится внутри железобетонных изделий.

При использовании такого варианта обеспечивается непрерывность цепи, предпринимаются дополнительные меры для защиты от механических воздействий. Учитываются особенности конкретного строения, структурные деформации, которые возникают в процессе усадки.

Не разрешается использовать:

Части трубопроводных систем газоснабжения, канализации, отопления, газоснабжения.
Трубы водоснабжения из металла, если они соединяются с применением прокладок, изготовленных из полимеров, иных диэлектрических материалов.
Стальные струны, использующиеся для крепления светильников, гофрированные оболочки, иные недостаточно прочные проводники, либо изделия, находящиеся под относительно большой для их параметров загрузкой.

Если используется отдельный медный проводник, не входящий в состав кабеля цепи питания, или он находится не в общей изоляционной, защитной оболочке с фазными проводами, допустимо следующее минимальное сечение в мм²:

при дополнительной защите от механических воздействий – 2,5;
в случае отсутствия таких предохранительных средств – 4.

Этот медный проводник не защищен от случайного механического повреждения

Алюминий менее прочен по сравнению с медью. Поэтому сечение проводника из такого металла (вариант – отдельная прокладка) должно быть равно, или более следующей нормы: 16 мм².

Какое должно быть сечение проводников внешнего контура заземления дома можно посмотреть в таблице ниже.

Сечение проводников внешнего контура заземления

Материал проводника	Площадь сечения в мм²
Медь	10
Алюминий	16
Сталь	75

Здесь приведены минимально допустимые нормы. Определенная величина проводника установлена с учетом большей устойчивости цветных металлов к процессам окисления, относительно небольшой механической прочности алюминия, других важных факторов.

При проходе через внешнюю толстую стену дома проще просверлить тонкое отверстие. Его изнутри можно укрепить трубкой подходящих размеров. Медный провод не сложно будет согнуть под углом для присоединения к стальной шине внешнего контура.

Допустимое сопротивление заземляющего устройства определено в п. 1.7.101 ПУЭ. Сводные нормы приведены в таблице ниже.

Нормы допустимого сопротивления заземляющего устройства

При подсоединении заземлителя к нейтрали генератора, или другого источника
Сопротивление заземляющего устройства, Ом	2	4	8
Напряжения (V) в сети однофазного тока	380	220	127
Напряжения (V) в сети трехфазного тока	660	380	220
На близком расстоянии от заземлителя до источника тока
Сопротивление заземляющего устройства, Ом	15	30	60
Напряжения (V) в сети однофазного тока	380	220	127
Напряжения (V) в сети трехфазного тока	660	380	220

Приведенные выше нормы справедливы для случаев, когда сопротивление грунта (удельное) не превышает порог R=100 Ом на метр. В противном случае допустимо увеличение сопротивления с умножением исходного значения на R*0,01. Итоговое сопротивление заземлителя не должно быть больше, чем в 10 раз исходного значения.

За городом для подключения дома часто используют воздушные линии электропередачи. Поэтому уместно упомянуть нормы ПУЭ, относящиеся к соответствующей ситуации. Если проводник одновременно выполняет функции защитного и нулевого (PEN-типа), то на концах таких линий, участках подключения потребителей устанавливают устройство повторного заземления. Как правило, такие действия обязана выполнить энергетическая компания, но хозяину дома следует сделать соответствующую проверку. В качестве заземлителя используют металлические части опор, заглубленные в грунт.

Заземление воздушной линии электропередачи

При выборе комплектующих элементов личного внешнего контура, который будет установлен в земле, используют следующие нормы ПУЭ.

Параметры комплектующих элементов внешнего контура заземления по нормам ПУЭ

Профиль изделия в сечении	Круглый (для вертикальных элементов системы заземления)	Круглый (для горизонтальных элементов системы заземления)	Прямоугольный	Угловой	Коль- цевой (труб- ный)
Сталь черная
Диаметр, мм	16	10			32
Площадь сечения в поперечнике, мм²			100	100
Толщина стенки, мм			4	4	3,5
Сталь оцинкованная
Диаметр, мм	12	10			25
Площадь сечения в поперечнике, мм²			75
Толщина стенки, мм			3		2
Медь
Диаметр, мм	12				20
Площадь сечения в поперечнике, мм²			50
Толщина стенки, мм			2		2

Если повышен риск повреждения горизонтальных участков окислительными процессами, применяют следующие решения:

Увеличивают площадь сечения проводников выше нормы, указанной в ПУЭ.
Применяют изделия с гальваническим поверхностным слоем, либо изготовленные из меди.

Траншеи с горизонтальными заземлителями засыпают грунтом с однородной структурой, без мусора. Повысить сопротивление способно чрезмерное осушение грунта, поэтому в летние периоды, когда долго нет дождей, специально поливают соответствующие участки.

При прокладке контура заземления избегают соседства с трубопроводами, повышающими искусственно температуру почвы.

Какое должно быть сопротивление

Прочность металлических проводников, их электрическое сопротивление определить несложно. Если должно быть определенное сопротивление по ПУЭ, то соблюдение правил не будет чрезмерно сложным. Так, например, для заземления опор воздушных линий установлен максимально допустимый норматив 10 Ом, если эквивалентное сопротивление грунта не превышает 100 Ом*м (Таблица 2.5.19.). Целостность сварных соединений обеспечивают дополнительной защитой антикоррозийным слоем. При риске разрыва в процессе сдвижек почвы, или деформации строения, соответствующий участок делают из гибкого кабеля.

Но гораздо больше проблем возникает с землей. В этой неоднородной среде, подверженной самым разным внешним воздействиям, одинаковая величина проводимости в течение длительного времени невозможна. Именно поэтому в ПУЭ отдельный раздел посвящен устройствам заземления, которые устанавливаются в почвах с большим удельным сопротивлением (нормы по пунктам 1.7.105. – 1.7.108.).

Ниже перечислены основные рекомендации для таких случаев:

Используются металлические элементы (заземлители вертикального типа) увеличенной длины. В частности, допустимо подсоединение к трубам, установленным в артезианские скважины.
Заземлители переносят на большое расстояние от дома (не более 2000 м), туда, где сопротивление почвы (Ом) меньше.
В скальных и других «сложных» породах прокладывают траншеи, в которые засыпают глину или другой подходящий грунт. Туда, в свою очередь, устанавливают элементы системы заземления горизонтального типа.

Горизонтальные заземлители в системе заземления

Если удельное сопротивление грунта превышает 500 Ом на м, а создание заземлителя сопряжено с чрезмерными затратами, разрешено превышение нормы заземляющих устройств не более чем в 10 раз. Используется следующая формула для вычисления. Точное значение должно быть: R * 0,002. Здесь величина R – это удельное эквивалентное сопротивление грунта, в Ом на м.

Внутренний и внешний контур

Как правило, главную шину внутри здания устанавливают внутри устройства ввода. Ее допустимо изготавливать только из стали или из меди. Применение алюминия в данном случае не разрешено. Предпринимают меры, предотвращающие свободный доступ к ней посторонних людей. Шина размещается в запирающемся шкафчике, или в отдельном помещении.

К ней подключают:

металлические элементы конструкции здания;
проводник внешнего контура заземления;
проводники РE и PEN типов;
металлические трубопроводы и проводящие части систем водоснабжения, кондиционирования и вентиляции.

Внешний контур дома создают, учитывая перечисленные выше нормы ПУЭ по отдельным частям системы. Это позволит получить необходимое минимальное сопротивление системы заземления (Ом), которое достаточно для надежной защиты. Для повторного заземления рекомендуется использовать заземлители естественного типа.

Сопротивление (Ом) повторного заземлителя не определено четко положениями ПУЭ.

Ниже приведены некоторые важные особенности стандартного заземлителя частного дома:

Основную часть, вертикальные элементы, устанавливают на небольшом удалении от дома, с учетом параметров грунтов.
К ним прокладывают траншею глубиной до 0,8 м и не менее 0,4 м шириной, в которой устанавливаются горизонтальные участки цепи. Точной нормы нет, но размеры траншеи должны быть достаточными для беспрепятственного монтажа элементов.
Вертикальные заземлители длиной до 3 м устанавливают в углах равностороннего (по 3 м) треугольника. Эти размеры приведены в качестве примера. Точных нормативов по длине нет. Есть нормы только по максимально допустимому сопротивлению защитной системы.
Чтобы проще было забивать их в грунт, концы заостряют.
К выступающим частям сварным соединением крепят полосы.
Траншеи засыпают равномерным по структуре грунтом, не содержащим щебня.

Монтаж внешнего контура заземления частного дома

Если в цепи заземления применяются болтовые соединения, предпринимают меры против их раскручивания. Как правило, соответствующие узлы приваривают.

Видео. Заземление своими руками

Нормы для испытательных процедур изложены в главе 1.8 ПУЭ, а также в «Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП, пр. 3.1), действующих с 1.07.2003 г. на основании решения Министерства энергетики России (приказ от 13. 01. 2003 г.). Выполняется визуальный контроль, проверяется целостность соединений. По специальной методике выясняется сопротивление контура системы заземления. Измеренное значение не должно быть выше нормы (Ом). Если такое условие не выполнено, используют заземлитель большей длины или иные технологии, приведенные в данной статье.

Оцените статью:

Заземление загородного дома своими руками

Как сделать заземление на даче — рассматриваем варианты

Строительство частного дома или загородной дачи всегда сопряжено с большим объемом электротехнических работ. В этом диапазоне задач, наряду с подводкой электропитания к дому, установке распределительного и защитного оборудования, прокладке внутренних линий, не меньшую значимость имеет и грамотно спланированная и исполненная система заземления. К сожалению, при проведении «самостроя» неопытные хозяева про этот момент достаточно часто забывают или же даже намеренно его игнорируют, пытаясь достичь какой-то ложной экономии денежных средств и трудозатрат.

Как сделать заземление на даче

А между тем система заземления имеет чрезвычайную важность – она способна предупредить многие неприятности, которые могут привести к весьма печальным или даже трагическим последствиям. Согласно существующим правилам, специалисты электросетей не произведут подключение дома к линии электропередач, если этой системы в доме нет или же она не отвечает необходимым требованиям. И владельцу, так или иначе, придется решать вопрос, как сделать заземление на даче.

В современных домах городской застройки контур заземления обязательно предусматривается еще на стадии проектирования здания и его внутренних коммуникаций. Хозяину частного жилья этот вопрос придется решать самому – приглашать специалистов или постараться все сделать своими руками. Пугаться не надо – все это является вполне выполнимой задачей.

Для чего необходим контур заземления

Для того чтобы понять важность заземления, достаточно базовых понятий из школьного курса физики.

Подавляющее большинство частных домов запитываются от однофазной сети переменного тока 220 вольт. Электрическая цепь, необходимая для работы всех приборов или установок обеспечивается наличием двух проводников – собственно, фазой и нулевым проводом.

Типовые схемы проводки однофазной электросети

Конструкция всех электрических приборов, инструментов, бытовой и иной техники предусматривает элементы изоляции и защитные приспособления, которые должны предотвратить попадание напряжения на токопроводящие корпуса или кожухи. Тем не менее, вероятность такого явления никогда не исключается – изоляция может быть пробита разрядом, прогореть от ненадежных, искрящих контактов в соединениях проводов, могут выйти из строя элементы схемы и т.п. В этом случае фазное напряжение может попасть на корпус прибора, прикосновение к которому становится чрезвычайно опасным для человека.

Особую опасность представляют ситуации, если рядом с таким неисправным прибором находятся металлические предметы, имеющие так называемое естественное заземление – стояки отопления, водопроводные или газовые трубы, открытые элементы армирования строительных конструкций и т.п. При малейшем касании к ним цепь может замкнуться, и смертельно опасный ток пройдет через тело человека в сторону меньшего потенциала. Не менее опасны подобные ситуации и в том случае, если человек стоит босой или в мокрой обуви на влажном полу или земле – тоже есть все предпосылки к замыканию цепи переменного тока от корпуса прибора.

Одно из выраженных свойств электрического тока в том, что он обязательно выберет проводник с минимальным сопротивлением. Значит, необходимо заранее создать линию с минимальным сопротивлением и нулевым потенциалом, по которой в случае пробоя на корпус напряжение будет безопасно отводиться.

Сопротивление человеческого тела – величина непостоянная, зависящая и от индивидуальных особенностей, и даже от временного состояния человека. В электротехнической практике эту величину обычно принимают за 1000 Ом (1 кОм). Стало быть, сопротивление заземляющего контура должно быть многократно ниже. Существует сложная система расчетов, но обычно оперируют величинами в 30 Ом для бытовой электросети частного дома и 10 Ом в том случае, если заземление используется еще и в качестве защиты от молнии.

УЗО будет корректно работать только при наличии заземляющего контура

Могут возразить, что все проблемы вполне решаемы установкой специальных защитных устройств (УЗО). Но для корректной работы УЗО заземление также является необходимостью. При появлении даже малейшей утечки тока цепь практически мгновенно замкнется и устройство сработает, отключив опасный участок домашней электросети.

Некоторые хозяева пребывают в предубеждении, что для заземления достаточно использовать трубы водопровода или отопления. Это – чрезвычайно опасно и абсолютно ненадежно. Во-первых, гарантировать эффективный отвод напряжения невозможно – трубы могут быть сильно окислены и не иметь достаточно хорошего контакта с землей, а кроме того, на них нередко бывают пластиковые участки. Не исключается и поражение током при прикосновении к ним в случае пробоя электропитания на корпус, причем такой опасности могут быть подвержены в том числе и соседи.

Вилка и розетка с заземляющим контактом

Большинство современных электроприборов сразу оснащаются кабелем питания с трехконтактной вилкой. Соответствующие розетки должны устанавливаться и при проведении работ по монтажу проводки в доме. (Некоторые электроприборы старых моделей имеют вместо этого контактную клемму на корпусе для подключения заземления).

Цветовая маркировка проводов однофазного кабеля

Есть строго определённая цветовая «распиновка» проводов: синий провод однозначно является «нулевым», фаза может иметь различную расцветку, от белой до черной, а заземляющий – всегда желто-зеленый.

И вот, зная это, некоторые «мудрые» хозяева, желая сэкономить на обновлении проводки и организации полноценного заземления, просто делают в розетках перемычки между нулевым контактом и заземляющим. Однако, этим они не решают проблемы, а, скорее, усугубляют ее. При определенных условиях, например, при перегорании или плохом контакте рабочего нуля в каком-то участке цепи, или при случайной перефазовке, на корпусе приборов появится фазный потенциал, причем это может случиться в самом неожиданном месте дома. Опасность поражения током возрастает в такой ситуации многократно.

Заземление — это надежная защита от многих неприятностей

Вывод из всего сказанного – заземление является обязательным конструктивным элементом домашней электрической сети. Оно выполняет сразу функций:

Эффективный отвод утечки напряжения с токопроводящих деталей, прикосновение к которым может вызвать поражение током.
Выравнивание потенциалов всех объектов в доме, например, заземленных приборов и труб отопления, водопровода, подачи газа.
Обеспечение корректной работы всех установленных систем и устройств безопасности – плавких предохранителей, автоматов или УЗО.
Немаловажное значение имеет заземление и в предотвращении накопления на корпусах бытовых приборах статического заряда.
Особую важность приобретает оно для современной электроники, особенно – вычислительной техники. Например, работа импульсных блоков питания компьютеров очень часто сопровождается наведением напряжения на корпуса системных блоков. Любой разряд может привести к выходу из строя электронных элементов, сбоям в работе, потере информации.

Теперь, когда важность системы заземления разъяснена, можно перейти к вопросу, как ее сделать условиях частного дома самостоятельно.

Цены на защитную автоматику

Защитная автоматика

Итак, грамотно исполненная система заземления должна обеспечивать надежный контакт с нулевым потенциалом земли и с минимально возможным сопротивлением созданного контура. Однако, грунт — грунту рознь – разные его типы серьезно отличаются друг от друга удельным сопротивлением:

Тип грунтаудельное сопротивление грунта (Ом × м)

Песок (при уровне грунтовых вод ниже 5 м)	1000
Песок (при уровне грунтовых вод выше 5 м)	500
Плодородная почва (чернозем)	200
Влажная супесь	150
Полутвердый или лесовидный суглинок	100
Меловой слой или полутвердая глина	60
Графитовыен сланцы, глинистый мергель	50
Суглинок пластичный	30
Пластичная глина или торф	20
Подземные водоносные слои	от 5 до 50

Очевидно, что те слои, которые обладают наименьшим удельным сопротивлением, располагаются, как правило, на значительной глубине. Но и при заглублении электрода получаемых результатов может быть недостаточно. Проблема эта решается несколькими способами – от увеличения глубины установки штыревых электродов, до увеличения их числа, расстояния между ними или общей площади контакта с грунтом. На практике чаще всего применяются несколько основных схем:

Возможные схемы заземления в частном доме

Схема «а» — установка заглубленного металлического замкнутого контура по периметру дома. Как вариант – неглубоко забитые штыри, соединённые по кольцу шиной.

В дачном строительстве применяется она нечасто из-за большого объема земляных работ или в связи с особенностями расположения построек на участке.

Схема «б», пожалуй, самая популярная у владельцев загородного жилья. Три или больше умеренно заглубленных штыревых электрода, связанных одной шиной – такую конструкцию несложно выполнить самостоятельно даже на ограниченном пространстве.
На схеме «в» показано заземление с одним электродом, установленным на большую глубину. Иногда подобную систему устраивают даже в подвале здания. Схема удобная, но не всегда исполнимая – ее практически невозможно реализовать на каменистых грунтах. Кроме того, для такой системы заземления нужно использовать специальные электроды – речь о ней пойдет чуть ниже.
Схема «г» — достаточно удобная, но лишь в том случае, если она была продумана еще на стадии проектирования дома, а выполнена во время заливки фундамента. Воплощать ее в жизнь на готовом здании будет крайне нерентабельно.

Итак, проще всего реализовать с минимальными затратами схемы «б» или, по возможности, «в».

Заземление с использованием самодельных металлических деталей

Чтобы сделать систему заземления такого типа, потребуются металлические профили, сварочный аппарат, инструменты для земляных работ, кувалда. В ряде случаев, при сложных плотных грунтах, может понадобится ручной бур.

Схематично эта система выглядит подобным образом:

Наиболее часто применяемая схема заземления частного дома

Место расположения заглубленных электродов выбирается с тем расчетом, чтобы было максимально удобно подвести заземляющую шину к распределительному щитку. Оптимальное расстояние от дома – 3— 6 метров. Допустимые пределы – не ближе одного метра и не далее десяти.

Размеры, указанные на схеме, отнюдь не являются какой-то догмой. Так, сторона треугольника может быть и до трех метров в длину, а глубина забивки штыря может быть несколько меньшей — 2,0 ÷ 2,5 м. Количество электродов тоже может меняться – если грунт плотный и на большую глубину забить штыри не удается, можно увеличить их количество.

Здравый совет – заранее обратиться в местную службу энергоснабжения за получением рекомендаций по выполнению заземляющего контура. У этих специалистов наверняка есть продуманные и опробованные в данном регионе схемы. Кроме того, они смогут помочь просчитать размеры и исходя из планируемой нагрузки домашней электросети – это тоже имеет значение.

Металлический прокат, который может быть использован для заглубляемых электродов

Что может послужить электродами? Для этих целей чаще всего используют стальной уголок с полкой 50 × 50 мм и толщиной не менее 4 ÷ 5 мм. Могут применяться трубы, лучше – оцинкованные с толщиной стенок не менее 3,5 мм. Можно взять стальную полосу с площадью поперечного сечения порядка 48 мм² (12 × 4), но ее сложнее вбить вертикально в грунт. Если решено использовать стальной прут, то тоже лучше брать оцинкованный, диаметром не менее 10 мм.

Чтобы связать штыри в один контур, используют полосу 40 × 4 мм или катанку 12 – 14 мм. Этот же материал подойдёт для прокладки шины заземления к точке ввода ее внутрь дома.

Итак, первоначально на выбранном месте делается разметка.

Котлован и траншея для контура заземления

Затем целесообразно отрыть небольшой котлован намеченной формы на глубину до 1 метра. Минимальная глубина – 0,5 м. Одновременно роется траншея на ту же глубину – по ней от контура к цоколю дома пойдет шина заземления.

Можно не рыть котлован, а ограничиться выкапыванием траншей

Задачу можно несколько упростить, выкапывая не сплошной котлован, а лишь траншеи по периметру создаваемого контура. Главное, чтобы их ширина позволяла свободно проводить забивку электродов и сварочные работы.

Края уголков нужно обрезать и заточить,, чтобы они легче входили в грунт

Готовятся электроды нужной длины. Край, которыми они будут вбиваться в землю, необходимо заострить шлифмашинкой, обрезав его под углом. Металл должен быть чистым, неокрашенным.

Электроды последовательно забиваются в землю на нужную глубину

В намеченных местах электроды вбиваются в землю с помощью кувалды или электромолота. Их заглубляют так, чтобы в котловане (траншее) они выступали над уровнем поверхности примерно на 200 мм.

Электроды с помощью сварки соединяются стальной полосой

После того, как все электроды забиты, из связывают общей шиной (горизонтальным заземлителем) из металлической полосы 40 × 4 мм. Здесь применима только сварка, хотя можно встретить рекомендации обойтись болтовым соединением. Нет, чтобы обеспечить надежное и долговечное заземление эту обвязку обязательно приваривают – резьбовой контакт, размещенный под землей, быстро окислится, сопротивление контура резко возрастет.

Шина приваривается к контуру и проводится до цоколя здания

Теперь можно проложить шину из той же полосы к фундаменту дома. Шина приваривается в одному из забитых электродов и укладывается в траншею затем она заходит на цоколь здания.
Шина крепится к цоколю. На рисунке не показано, но целесообразно перед точкой крепления предусмотреть небольшой изгиб, так называемый «компенсационный горб», чтобы компенсировать линейные расширения металла при перепадах температур. На конце полосы приваривается болт с резьбой М10. К нему будет крепиться медная клемма с проводом заземления, который уйдет на распределительный щиток.

Клеммный переход на провод заземления

Для прохождения провода через стену или через цоколь сверлится отверстие и в него вставляется пластиковая гильза. Провод используется медный, сечением 16 или 25 мм² (этот параметр лучше заранее уточнить у специалистов). Гайку и шайбы для соединения тоже лучше использовать медные.

В данном случае шина заземления из арматуры заведена внутрь помещения

Иногда поступают и иначе – к шине приваривают длинную стальную шпильку, так чтобы она проходила насквозь через стенку дома, также через гильзу. В этом случае клеммная часть окажется в помещении и меньше будет подвержена окислению под действием повышенной влажности воздуха.

Бронзовая распределительная пластина для подключения проводов заземления

Заземляющий провод заводится к электрическому распределительному щитку. Для дальнейшей «раздачи» лучше всего применять специальную пластину из электротехнической бронзы – к ней будут крепится все провода заземления, уходящие к точкам потребления.

По окончании монтажа необходимо произвести проверку работоспособности ситемы

Не следует торопиться сразу же засыпать смонтированный контур грунтом.

— Рекомендуется, во-первых, запечатлеть его на фотографии с привязкой к окружающим стационарным наземным объектам – это может потребоваться для внесения изменений в проектную документацию, а также для проведения контрольно-проверочных мероприятий в будущем.

— Во-вторых, необходимо проверить сопротивление получившегося контура. Для этих целей лучше пригласить специалистов энергоснабжающей организации, тем более что их вызов, так или иначе, будет необходим для получения разрешительных документов.

Если результаты проверки показывают, что сопротивление велико, необходимо будет добавить еще один или даже несколько вертикальных электродов. Иногда перед проверкой идут и на хитрости, обильно поливая места около заколоченных в грунт уголков насыщенным раствором обычной поваренной соли. Это безусловно, улучшит показатели, однако, не стоит забывать и о том, что соль активизирует коррозию металла.

Обычная поваренная соль существенно снижает сопротивление контура, но, увы, активизирует коррозию металла

Кстати, если забить уголки не получается, то прибегают к бурению скважин на нужную глубину. После установки электродов их с максимально возможной плотностью заполняют глиняным грунтом, в который также перемешивают с солью.

После того как работоспособность контура заземления проверена, необходимо обработать сварные швы антикоррозийным составом. Это же можно проделать и с шиной, идущей к зданию. Затем, после высыхания мастики, котлован и траншеи засыпаются грунтом. Он должен быть однородным, не замусоренным и без щебеночных включений. Затем место засыпки тщательно утрамбовывается.

Видео: монтаж заземляющего контура с применением металлического уголка

Использование готовых заводских комплектов

Весьма удобны для организации заземления на даче готовые комплекты заводского изготовления. Они представляют собой набор штырей с соединительными муфтами, позволяющими наращивать глубину погружения в грунт по мере забивки.

Система заземления с одним штырем

Эта система заземления предусматривает монтаж одного штыревого электрода, но на большую глубину, от 6 и даже до 15 метров.

В комплект обычно входят:

Штыри стальные длиной 1500 мм с оцинкованной или омеднённой поверхностью, или же сделанные из нержавеющей стали. Диаметр штырей может в разных комплектах отличаться – от 14 до 18 мм.

Комплект штанг для сборки заземляющего электрода

Для их соединения они оснащаются резьбовыми муфтами, а для удобства проходки через грунт в комплект входит стальной наконечник.

Соединительная резьбовая муфта и наконечник для упрощения забивки

В некоторых комплектах муфты являются не резьбовыми, а запрессовочными. В этом случае один конец заземляющего штыря сужен с помощью ковки и имеет ребристую поверхность. При ударном воздействии происходит прочное соединение и достигается надежный электрический контакт между стержнями.

Штыри могут иметь и запрессовочную муфту

Для передачи ударного воздействия предусматривается специальная насадка (нагель) из высокопрочной стали, которая не будет деформироваться от воздействия молота.

Нагель — насадка, которая будет передавать ударное усилие от молота

В некоторых комплектах предусмотрено наличие специального переходника, который позволяет использовать в качестве забивного инструмента мощный перфоратор.

Забивание электрода с помощью перфоратора

Для установки такой системы заземления также целесообразно вырыть небольшой котлован глубиной до метра и такой же в диаметре, хотя некоторые предпочитают даже наружное размещение.

Наращивание электрода по мере забивки в грунт

Штыри последовательно вбиваются с наращиванием на нужную глубину.

Затем на оставленный на поверхности участок (порядка 200 мм) надевается латунный контактный зажим.

В такой контактный зажим могут быть вставлены или металлическая шина, или провод заземления

В него вставляется или токопроводящая шина из металлической полосы, или же сразу кабель заземления сечением 25 кв. мм. Для соединения со стальной полосой предусмотрена специальная прокладка, которая не даёт возможности для электрохимического контакта между мелью стержня и сталью (цинком). В дальнейшем шина или кабель заводятся в дом и подключаются к распределительному щитку точно так же, как это было описано выше.

Видео: забивка штыревых электродов вручную

Цены на комплектующие для молниезащиты и заземления

Комплектующие для молниезащиты и заземления

Какой тип покрытия стержней выбрать – оцинкованный или омедненный?

С точки зрения экономичности, оцинковка с тонким слоем (от 5 до 30 мкм) выгоднее. Эти штыри не боятся механических повреждений при монтаже, даже оставленные глубокие царапины не влияют на степень защищенности железа. Тем не менее, цинк является довольно активным металлом, и, защищая железо, окисляется сам. Со временем, когда весь слой цинка прореагировал, железо остается без защиты и быстро «съедается» коррозией. Срок службы подобных элементов обычно не превышает 15 лет. А делать цинковое покрытие более толстым – это стоит немалых денег.

Сравнительный тест: оцинкованный (слева) и омедненный (справа) электрод после 10 лет эксплуатации в условиях агрессивной среды кислого грунта

Медь же, наоборот, не вступая в реакции, защищает закрываемое ею железо, которое более активно с точки зрения химии. Такие электроды могут без ущерба эффективности служить очень долго, например, производитель гарантирует их сохранность в суглинистой почве вплоть до 100 лет. Но при монтаже следует проявлять осторожность – в местах повреждения слоя омеднения наверняка возникнет участок коррозии. Чтобы снизить вероятность этого, слой омеднения делают достаточно толстым, до 200 мкм, поэтому такие штыри значительно дороже обычных оцинкованных.

Каковы общие достоинства такого комплекта системы заземления с одним глубоко размещённым электродом:

Монтаж не представляет особой сложности. Не требуется объемных земляных работ, не нужен сварочный аппарат – все производится обычным инструментом, который есть в каждом доме.
Система очень компактна, ее можно разместить на крошечном «пятачке» или даже в подвале дома.
Если используется омедненные электроды, то срок службы такого заземления будет исчисляться несколькими десятками лет.
Благодаря хорошему контакту с грунтом достигается минимальное электрическое сопротивление. Кроме того, на эффективность системы практически не влияют сезонные условия. На уровень промерзания грунта приходится не более 10% длины электрода, и зимние температуры никак не могут отрицательно сказаться на проводимости.

Есть, конечно, и свои недостатки:

Такой тип заземления не может быть реализован на каменистых грунтах – скорее всего, забить электроды на требуемую глубину не удастся.
Возможно, кого-то отпугнет и цена комплекта. Однако это – вопрос спорный, так как качественный металлический прокат для обычной схемы заземления тоже стоит недешево. Если еще присовокупить длительность эксплуатации, простоту и быстроту монтажа, отсутствие необходимости в специализированном инструменте, то, вполне возможно, такой подход к решению проблемы заземления может показаться даже более перспективным с точки зрения экономичности.

Видео: как сделать заземление не даче с помощью модульной штыревой системы

stroyday.ru

Как сделать заземление в частном доме, на даче

Эксплуатация современной бытовой и компьютерной техники без заземления чревата ее выходом из строя. На значительной части нашей страны, особенно в сельской местности, системы электропередач старого образца. В них наличие защитного заземления не предусмотрено или они находятся в таком состоянии, что просто не удовлетворяют требованиям электробезопасности. Потому приходится владельцам делать самим заземление частного дома или дачи.

Что оно дает

Защитное заземление необходимо для обеспечения электробезопасности в доме. Правильно выполненное, появлении тока утечки оно ведет к немедл

Обеспечение заземления на землю

Неужели бесчисленные правила заземления иногда кажутся слишком сложными? Проблемы с реализацией заземления иногда оставляют вас в недоумении и замешательстве, а правильное решение кажется немного выше вашей головы? Если так, не чувствуй себя одиноким.

Несмотря на обширную литературу по заземлению, некоторые из его важных концепций, похоже, отсутствуют в устных традициях и регулярной практике электротехнической промышленности, а некоторые заблуждения относительно заземления, похоже, прочно укоренились на их месте.Следовательно, многие конструкции и установки не так надежны или безопасны, как могли бы быть.

Но вы можете избежать путаницы, если поймете концепции, лежащие в основе правил. Обладая более глубоким пониманием, вы можете быть уверены в том, что ваша система заземления будет работать так, как вы предполагали.

Вернуться к основам. Первое, что нужно понять, это то, что ток замыкания на землю, как и все электричество, стремится вернуться к своему источнику питания. Этот принцип — то, что в первую очередь заставляет электрические цепи работать.Что является источником тока замыкания на землю? Он исходит не из земли, а из сетевого трансформатора.

Закон Кирхгофа гласит, что ток будет течь обратно пропорционально импедансу представленных ему путей. Таким образом, относительные импедансы различных путей определяют, как ток короткого замыкания возвращается к своему источнику.

Полное сопротивление пути между заземляющим электродом и источником почти всегда значительно выше, чем полное сопротивление пути через заземляющий проводник.

Если вы не уверены в этом на своем предприятии, измерьте импеданс медного провода от электрода до источника и сравните его с импедансом через землю.

Эта разница в импедансе означает, что через заземляющий электрод протекает лишь незначительный ток короткого замыкания. Повреждение обычно распространяется по заземлению оборудования (проводники и системы металлических кабельных каналов) через соединение нейтраль-земля и обратно к источнику через заземленный (нейтральный) провод.Срабатывание устройства защиты от сверхтока вызывает высокий ток короткого замыкания в цепи с низким сопротивлением, а не незначительный ток, протекающий через грязь через заземляющий стержень ( Рис. 1 ).

В таком случае какова функция заземляющего электрода? Вы не поверите, но их несколько, в том числе следующие:

Ограничение напряжения от молнии, скачков напряжения или случайного контакта с линиями высокого напряжения.
Стабилизация напряжения относительно земли во время нормальной работы, помогающая поддерживать напряжение в предсказуемых пределах.
Помощь коммунальному предприятию в устранении его собственных неисправностей, по сути, становясь частью многоточечной системы заземления коммунального предприятия.
Обеспечивает путь к земле для рассеивания статического электричества.

Расстояние между стержнями заземления. Предположим, вы вбиваете первый стержень заземления для системы. Если сопротивление заземления составляет 25 Ом или более, 250,56 NEC 2005 года требует, чтобы вы управляли вторым стержнем. Но многие подрядчики не утруждают себя измерением сопротивления заземления.Они просто планируют управлять двумя стержнями, потому что это будет соответствовать требованиям 250,56, независимо от фактического сопротивления заземления. Таким образом, двухстержневые установки распространены, но обязательно ли они правильны?

Кодекс требует, чтобы вы располагали стержни на расстоянии не менее 6 футов [250,53 (B)]. Однако этот интервал минимален и далек от идеала. При использовании обычных 8-футовых или 10-футовых заземляющих стержней вы получите наилучшие результаты, если расположите стержни на расстоянии не менее 16 или 20 футов соответственно. Это намного больше, чем минимальный 6-футовый интервал, установленный Кодексом.

Заземляющие стержни, расположенные на расстоянии менее двух длин стержней друг от друга, будут мешать друг другу, потому что их эффективные площади сопротивления будут перекрываться ( Рис. 2a, выше). Для справки см. IEEE-142 и книгу Soares по заземлению. Перекрытие увеличивает общее сопротивление каждого стержня, делая систему заземляющих электродов менее эффективной, чем если бы стержни были разнесены дальше друг от друга (, рис. 2b, выше).

Перемычка основного соединения. Основная перемычка заземления — это перемычка между нейтралью и шинами заземления оборудования в пределах обслуживания.Это жизненно важное соединение позволяет току замыкания на землю возвращаться к источнику. Без основной перемычки соединение должно проходить через землю с высоким сопротивлением, а не через медь с низким сопротивлением. Этот путь с высоким импедансом, скорее всего, ограничит ток и предотвратит отключение автоматических выключателей — или, по крайней мере, предотвратит их срабатывание достаточно быстро, чтобы избежать повреждения оборудования.

Выберите размер основной перемычки в соответствии с Таблицей 250.66. Многие люди предполагают, что в этой таблице указан максимальный размер основной перемычки 3/0 AWG, но это еще одно распространенное заблуждение.Соединительная перемычка должна составлять не менее 12,5% эквивалентной площади фазных проводов [250,28 (D)]. Если вы используете 11 комплектов проводов по 500 тыс. Куб. М (например, при токе 4 000 А), длина основной перемычки должна быть не менее 700 тыс. Куб. М, а не 3/0 AWG.

Эта проблема не так важна для перемычек для вторичных производных систем, таких как трансформаторы и генераторы, поскольку токи короткого замыкания в этих системах обычно намного ниже.

Расчет заземляющих проводов оборудования. Разработчики обычно используют Таблицу 250.122 при выборе размеров заземляющих проводов оборудования. В большинстве случаев размер будет достаточным, особенно для небольших ответвлений. Но когда доступный ток короткого замыкания велик — скажем, 100000 А — и когда автоматический выключатель установлен на задержку срабатывания на несколько циклов, вы должны более тщательно рассчитать заземляющие проводники.

Металлические кабельные каналы, которые обычно пропускают больший ток, чем заземляющие провода оборудования, могут быть установлены неправильно или со временем могут разрушиться.Следовательно, заземляющий провод оборудования может быть единственным доступным путем заземления. Заземляющие проводники с недостаточным сечением могут расплавиться во время короткого замыкания, прежде чем они послужат своей цели — обеспечить непрерывный путь тока с низким сопротивлением обратно к источнику во время замыкания.

Важно понимать, что проводники имеют допустимые характеристики. Ассоциация инженеров по изолированному кабелю предоставляет стандарт под названием Характеристики короткого замыкания изолированного кабеля , номер P 32-382 (1994).В этом стандарте говорится, что в течение 5-секундного периода номинальная прочность проводника составляет 1 А на 42,25 круглого мил.

Например, провод 3/0 AWG может безопасно выдерживать ток 3972 А в течение 5 секунд. Таким образом, рейтинг I ² T, 5-секундная выдержка составляет 78 883 920 A. Теперь предположим, что автоматический выключатель настроен на размыкание за 30 циклов — задержку, которую вы можете увидеть во время обслуживания. Вы можете быстро определить, что максимальный ток, который может выдерживать 3/0 AWG в течение 30 циклов (0,5 с), составляет:

I ² T = 78,883,920

I = √ (78,883,920 ÷ T)

I = √ (78,883,920 ÷ 0.5)

I = 12,560 А

Но если доступный ток короткого замыкания составляет 65 000 A или 100 000 A на стороне нагрузки заземляющего проводника, заземляющий провод будет быстро разрушен в случае неисправности, если для размыкания выключателя потребуется 30 циклов. Вы должны помнить о доступном токе короткого замыкания и учитывать время отключения автоматических выключателей, особенно главного выключателя и выключателя фидера в главном распределительном щите. Выполните расчеты I ² T, как описано выше, особенно при высоком доступном токе короткого замыкания.Вы можете видеть, что правильно определить размеры заземляющих проводов оборудования не так просто, как применить минимумы NEC.

Токи системы заземления. Ток присутствует в системе заземления при нормальных рабочих условиях, а не только при неисправности. Это, вероятно, объясняет, почему Кодекс разрешает устанавливать датчики замыкания на землю на 1,200 А, чтобы предотвратить ложное срабатывание [230,95 (A)].

Помимо замыканий на землю, в системе заземления могут возникать некоторые факторы, в том числе следующие:

Наведенные токи от соседних токоведущих проводов.
Наведенные токи двигателей (особенно однофазных).
Емкостная связь между фазным и нулевым проводами и заземляющими проводниками. Известно, что это явление вызывает неприятное отключение GFCI в длинных цепях.
Электростатический разряд оборудования.

Контуры заземления. Вы можете формировать контуры заземления за счет взаимодействия силового заземления и низковольтных кабелей. Низковольтные кабели часто содержат сигнальный заземляющий проводник, который по существу может связывать внутренние сигнальные заземления между различными частями электронного оборудования.Если также существует внутренняя связь между заземлением источника питания и заземлением сигнала внутри электронного оборудования, ток может протекать через этот контур. Хотя экранированные низковольтные кабели обычно заземляются только на одном конце, чтобы предотвратить образование контуров заземления, отдельный сигнальный заземляющий провод внутри экрана все же может создавать связь.

В качестве примера того, где это обычно происходит, представьте компьютерную сеть и экраны на таких устройствах, как принтеры, маршрутизаторы и рабочие станции. Если вы соединяете вместе разные части оборудования, вы соединяете устройства, у которых есть потенциал между соответствующими контактами заземления ( рис.3 ). Если у вас есть полная цепь через сигнальные провода, у вас есть контур заземления. Из-за этого потенциала будут протекать заземляющие токи, которые будут создавать электрические помехи, которые могут помешать работе системы. Электромагнитные поля, проходящие через этот контур, также могут вызывать протекание тока.

Чтобы свести к минимуму это явление, необходимо ограничить потенциал между этими различными точками заземления. TIA / EIA J-STD-607-A рекомендует максимальный потенциал 1 В между точками заземления.Интересно, что он также рекомендует один большой контур заземления для заземления многоэтажных зданий ( Рис. 4 ). В компьютерных сетях ограничение потенциала между точками заземления явно имеет приоритет над проблемами циркуляции контуров заземляющих токов. Однако аудиовизуальное оборудование гораздо более чувствительно.

В любом здании есть сотни, если не тысячи низковольтных кабелей, и каждый может образовывать свой собственный контур заземления в сочетании с системой заземления питания. К сожалению, в стандартном здании нет практического способа гарантировать равномерное заземление повсюду.

Лучшее, что вы можете сделать, — это правильно заземлить основные части оборудования. Это означает установку заземляющих шин во всех телекоммуникационных и аудио / видео комнатах и обеспечение того, чтобы каждая часть оборудования в этих комнатах была привязана к этим заземляющим шинам. Это обеспечивает достаточно ровную поверхность заземления в комнате — по крайней мере, в нижнем диапазоне частот.

Обычно прописываемое лекарство от такого рода проблем с заземлением — обеспечение эквипотенциальных заземляющих поверхностей в широком диапазоне частот.Методы включают использование сеток грунта внутри плит и опорных сеток сигналов под фальшполами. Учитывая стоимость таких мер, эти методы обычно применяются для наиболее чувствительных средств связи, а не для типичных коммерческих или институциональных объектов. Однако эквипотенциальная заземляющая плоскость — это всего лишь одна ступенька. Это не панацея для контуров заземления, потому что токи всегда могут быть вызваны электромагнитными полями, проходящими через проводники.

Не обращайте внимания на огромное количество мелочей, связанных с заземлением.Знание нескольких основных концепций заземления должно помочь вам во всем разобраться. Хорошее заземление является ключом к успеху в эксплуатации любого объекта, поэтому чем более продуманы ваши проекты, тем надежнее будет установка и тем меньше будет обнаруживаться проблем с качеством электроэнергии.

Яноф, П.Е., является младшим и старшим руководителем проекта в Sparling, консультационной фирме по электротехнике и технологиям с офисами в Сиэтле и Портленде .

Как далеко должна быть заземляющая штанга от дома? | Руководства по дому

Гас Стивенс Обновлено 10 декабря 2018 г.

Установка хотя бы одного заземляющего стержня входит в число методов заземления, которые в настоящее время рекомендуются статьей 250 Национального электрического кодекса (NEC), чтобы обеспечить безопасный путь к заземлению для бытовой электросети. системы.Хотя заземление каждой отдельной электрической ветви в доме ведет к главной электрической панели, сама панель должна быть надежно заземлена на центральное заземление. Раньше это требование выполнялось путем заземления на подземную трубу холодной воды. Однако статья 250 NEC и многие местные нормы и правила теперь рекомендуют дополнить заземление водопровода, по крайней мере, одним другим методом заземления. Это может быть один стержень заземления длиной 8 футов, полностью вбитый в землю.

Расстояние от электрической панели

Статья 250 NEC не определяет минимальное или максимальное расстояние между главной электрической панелью и заземляющим стержнем.Поскольку панель должна быть соединена с заземляющим стержнем с помощью скрытого медного провода, согласно передовой практике, чем короче расстояние до заземляющего стержня, тем эффективнее заземление. Стандартный размер медного провода не должен быть меньше, чем № 6, и большинство норм рекомендуют провод № 4. Если заземляющий стержень расположен далеко от главной электрической панели, может потребоваться более толстый провод № 3. В областях, где нормы требуют наличия двух заземляющих стержней из-за высокого электрического сопротивления в почве, стержни должны располагаться на расстоянии не менее 6 футов друг от друга и соединяться между собой скрытой перемычкой.

Расстояние от дома до заземляющего стержня

Статья 250 NEC не определяет расстояние от дома до заземляющего стержня. Но 8-футовый стержень следует вбивать в землю достаточно далеко от дома, чтобы он не касался подземного бетонного основания дома, которое выступает горизонтально примерно на 1 фут от основания фундамента. Чтобы гарантировать отсутствие помех со стороны фундамента, заземляющий стержень следует размещать не ближе 2 футов от внешней стены дома.

электрический — Есть ли ограничение по длине заземляющего проводника на заземляющий стержень?

Этот ответ в основном основан на электрической системе США, и ответ может варьироваться в зависимости от того, где вы находитесь.

Код NEC указывает, что сплошной медный провод, используемый для подключения к заземляющему стержню, должен быть калибром не менее 6 или 8 (в зависимости от размера вашего электрического служебного кабеля). Кабель №6 всегда удовлетворяет требованиям к размерам, хотя в некоторых случаях желательно больше.NEC не устанавливает ограничения на максимальную длину. Конечно, короче — лучше.

Алюминиевый кабель допустим с большими минимальными сечениями, хотя я бы избегал его из-за его коррозионных свойств.

Система заземления служит нескольким различным целям:

Сделайте напряжение земли вокруг вашего дома примерно таким же, как напряжение нейтрали вашей линии электропередачи. Это означает, что нельзя шокировать себя, держа прибор в одной руке и касаясь земли ногами.
Путь повреждения во время грозы. Когда молния ударяет рядом с вашим домом, она возбуждает ваши электрические линии. Ограничители перенапряжения будут пытаться шунтировать напряжение на нейтраль или линию земли. Хорошее заземление обеспечит максимальную передачу энергии из вашего дома.
Безопасность. Если нейтраль, идущая к вашему дому, отключена и у вас нет заземления на нейтраль на вашей главной панели, на оба контакта каждой электрической розетки в вашем доме будет подаваться полное линейное напряжение.Старые устройства будут подключать свое шасси к нейтрали, в результате чего их шасси будет выдерживать 120 В. При правильно подключенной системе заземления заземление приближает нейтраль к 0 В, снижая риск поражения электрическим током.
Радиоантенна. Многие радиоантенны используют землю для передачи сигналов.
Снижение шума. На линиях электропередач много «шума». Наличие хорошего заземления снизит уровень шума, с которым приходится иметь дело вашему оборудованию.

Итак, какое сопротивление заземления вам нужно? Чем меньше, тем лучше.В электрических правилах указано, что с одним заземляющим стержнем он должен иметь максимальное сопротивление 25 Ом относительно земли. Согласно брошюре Fluke, вам следует попытаться обеспечить сопротивление заземления менее 25 Ом или менее 5 Ом для чувствительного электрического оборудования.

Сплошная медь калибра

# 6 имеет сопротивление около 0,4 Ом / тысячу футов, поэтому пробег в 30 футов добавит минимальное дополнительное сопротивление (около 0,008 Ом). Но это несколько снизит эффективность вашей системы во время грозы.Для лучшей молниезащиты заземляющие провода не должны иметь резких изгибов. Это связано с тем, что молния — это очень высокочастотный сигнал, и сопротивление провода увеличивается с увеличением частоты. Значение 0,4 Ом / тысяча футов действительно только при постоянном токе (нулевая частота). Хотя резкие изгибы не увеличивают сопротивление постоянному току, они увеличивают сопротивление высоких частот.

Что касается предложения, для «нормального» дома я бы использовал сплошную медь №4 и два покрытых медью заземляющих стержня длиной 8 футов, которые размещены на расстоянии 16 футов друг от друга и проложены так, чтобы они находились полностью под землей.Лучше всего приварить заземляющий провод к заземляющим стержням (например, с помощью такого продукта, как One Shot от CadWeld), но можно использовать зажимы «Acorn». Сварное соединение более устойчиво к коррозии, чем соединение с механическим зажимом. Кроме того, убедитесь, что водопроводные трубы также присоединены к системе заземления. Ваша нейтраль должна подключаться к системе заземления на служебном входе (обычно это панель главного выключателя) и ни в каком другом месте.

Существует ограничение на длину провода, соединяющего коаксиальный экран кабельного телевидения с системой заземления вашего дома.Он должен быть не более 20 футов в длину, если нет дополнительного заземляющего стержня (подробности см. В NEC 220.100), хотя я не уверен, будет ли это расстояние до вашей главной панели или до заземляющего стержня.

Есть много других правил, которые я не упомянул (подробности см. В книге NEC (NFPA 70) или в вашем местном кодексе). Как всегда, будьте осторожны при работе с электрическими системами.

Как установить заземляющие стержни: 10 шагов (с изображениями)

Об этой статье

Соавтор:

Электрик и строитель, CN Coterie

Соавтором этой статьи является Ricardo Mitchell.Рикардо Митчелл — генеральный директор CN Coterie, полностью лицензированной и застрахованной строительной компании, сертифицированной Агентством по охране окружающей среды (EPA), расположенной на Манхэттене, штат Нью-Йорк. CN Coterie специализируется на полном ремонте домов, электромонтажных работах, сантехнике, столярных изделиях, столярных изделиях, реставрации мебели, устранении нарушений OATH / ECB (Управление административных разбирательств и слушаний / Комиссия по экологическому контролю) и устранении нарушений DOB (Департамент строительства). Рикардо имеет более 10 лет опыта работы в области электротехники и строительства, а его партнеры имеют более 30 лет соответствующего опыта.Эта статья была просмотрена 186 483 раз (а).

Соавторы: 3

Информация обновлена: 16 июня 2020 г.

Просмотры: 186,483

Краткое содержание статьи X

Перед установкой заземляющих стержней позвоните на местную горячую линию по копанию, чтобы они могли послать кого-нибудь для обнаружения любых проводов или труб, которые находятся на пути к месту, где вы хотите разместить заземляющий стержень. Убедившись, что поблизости нет труб или проводов, купите утвержденный комплект заземляющих стержней.Затем выройте яму глубиной 2-4 фута, куда вы хотите вставить стержень. Вбейте стержень в землю с помощью молотка, дрели или забивного инструмента, пока он не войдет полностью. После того, как вы вставите стержень, вам нужно будет подключить его к электрической системе здания. Если вы не знаете, как это сделать, подумайте о найме электрика, который безопасно поможет вам завершить процесс. Чтобы узнать, как выбрать подходящее место для заземляющего стержня, читайте дальше!

Печать
Отправить письмо поклонника авторам

Спасибо всем авторам за создание страницы, которую прочитали 186 483 раза.

5-футовый заземляющий стержень и его малоизвестное использование в NEC

Время чтения: 10 минут

Если я слышал это однажды, я слышал это тысячу раз. Единственный законный стержень заземления должен быть установлен на высоте не менее 8 футов в земле. Длина стержневых и трубчатых электродов составляет 250,52 (A) (5) в Национальном электротехническом кодексе (NEC) от 2017 г. Требования к разделу см. На рисунках 1 и 2.

Однако что, если бы я сказал вам, что это утверждение не совсем верно? Что, если бы был пример, а может быть, два, где 5-футовая заземленная удочка была приемлемой? Чтобы найти эту неуловимую информацию, нужно обратиться к последним главам NEC .Чтобы понять, почему существует такая разная длина, вам нужно знать историю.

Статья 250 NEC — 8-футовая заземляющая штанга

Статья 250 содержит общие требования к заземлению и соединению электроустановок. Разделы 250.52 (A) (1) — (A) (7) инструктируют пользователей, что все заземляющие электроды, имеющиеся в каждом обслуживаемом здании или сооружении, должны быть соединены вместе, чтобы сформировать систему заземляющих электродов. Если ни один из этих заземляющих электродов отсутствует, следует использовать один или несколько заземляющих электродов, указанных в пункте 250.52 (A) (4) — (A) (8) должны быть установлены и использованы (см. Рисунок 3).

Рисунок 1. Требования к заземляющим стержням.

Рисунок 2. Требования к заземляющим стержням (продолжение). Рисунок 3. Требования к системе заземляющих электродов.

Информацию о заземляющих электродах можно найти в 250.52. В этом разделе подробно объясняются различные типы заземляющих электродов. В этой статье обсуждается тот, который расположен по адресу 250,52 (A) (5). См. Язык ниже, а также рисунок 4.

(5) Стержневые и трубчатые электроды. Стержневые и трубчатые электроды должны быть не менее 2,44 м (8 футов) в длину и состоять из следующих материалов.

(a) Заземляющие электроды трубы или кабелепровода не должны быть меньше метрического обозначения 21 (торговый размер 3–4), а в случае стальных электродов они должны иметь гальванизированную внешнюю поверхность или иное металлическое покрытие для защиты от коррозии.

(b) Стержневые заземляющие электроды из нержавеющей стали и меди или стали с цинковым покрытием должны быть не менее 15.Диаметр 87 мм (5∕8 дюймов), если не указан. (2017 NEC)

Рисунок 4. Различные стержни заземления.

Другая информация, относящаяся к установке заземляющих стержней, такая как установка и минимальное сопротивление, может быть найдена в Разделах 250.53 (G) и 250.53 (A) (2). См. Рисунки 5, 6 и 7 для получения дополнительной информации.

Рисунок 5. Варианты установки ведомого заземляющего стержня. Рисунок 6. Основное правило для дополнения стержневого, трубчатого или пластинчатого электрода. Рисунок 7. Это исключение из основного правила для дополнения стержневого, трубчатого или пластинчатого электрода. если гарантировано, что одиночный стержень, труба или электрод выдерживают сопротивление 25 Ом или меньше.

Путешествие к главе 8 модели NEC — В поисках 5-футового заземляющего стержня

А вот и информация, которую вы все ждали. Где я могу найти эту информацию «только для участников, строго засекреченную», где я могу установить 5-футовый заземляющий стержень? Я устал вбивать 8-футовые заземляющие стержни в землю. Эта информация может сэкономить мне годы, не говоря уже о деньгах. Неужели все так просто? Есть ли место, где можно установить более короткие заземляющие стержни для электрических служб?

Ответ: «Да, нет и не так быстро.«Необходимо иметь полное представление о NEC , чтобы понимать, где эти 5-футовые заземляющие стержни допустимы и при каких конкретных обстоятельствах.

Статья 800 озаглавлена «Цепи связи». Цель данной статьи — охватить различные схемы и оборудование связи. Раздел 800.2 определяет коммуникационную цепь как цепь, которая распространяет голос, аудио, видео, данные, интерактивные услуги, телеграф (кроме радио), внешнюю проводку для пожарной сигнализации и охранной сигнализации от коммуникационного предприятия до коммуникационного оборудования клиента до терминала включительно. оборудование, такое как телефон, факс или автоответчик.На эту статью не распространяются требования глав с 1 по 7 NEC , за исключением случаев, когда требования конкретно упомянуты в главе 8 (см. Рисунок 8).

Рис. 8. Расположение кода, приведенное в NEC 2017 г., раздел 90.3.

Модель NEC состоит из различных частей; нам нужно в следующий раз взглянуть на Часть IV, озаглавленную «Методы заземления». В разделе 800.100 обсуждается подключение и заземление кабеля и первичной защиты. Здесь говорится, что первичное устройство защиты и металлический элемент (-ы) оболочки кабеля должны быть соединены или заземлены, как указано в 800.От 100 (A) до 800,100 (D).

Требования к заземляющему электроду приведены в 800.100 (B). В этом разделе указано, что заземляющий проводник или провод заземляющего электрода должен быть подключен в соответствии с 800.100 (B) (1), 800.100 (B) (2) или 800.100 (B) (3). Давайте посмотрим на информацию, содержащуюся в 800.100 (B) (3).

(3) В зданиях или сооружениях без межсистемного соединения или средств заземления. Если в обслуживаемом здании или сооружении нет оконечных устройств для межсистемного соединения или заземления, как описано в 800.100 (B) (2), провод заземляющего электрода должен быть подключен к любому из следующего:

(1) К любому из отдельных заземляющих электродов, описанных в 250.52 (A) (1), (A) (2), (A) (3) или (A) (4).

(2) Если обслуживаемое здание или сооружение не имеет оконечной нагрузки для межсистемного соединения или средств заземления, как описано в 800.100 (B) (2) или (B) (3) (1), к любому из отдельных заземляющих устройств). электроды, описанные в 250.52 (A) (7) и (A) (8), или к заземляющему стержню или трубе не менее 1.5 м (5 футов) в длину и 12,7 мм (1-2 дюйма) в диаметре, загнанные, где это практически возможно, в постоянно влажную землю и отделенные от проводников системы молниезащиты, как указано в 800.53, и не менее 1,8 м (6 футов) от электродов других систем. Паровые трубы, трубы с горячей водой или проводники системы молниезащиты не должны использоваться в качестве электродов для защитных устройств и заземленных металлических элементов. (2017 NEC)

Вау, вы это видели? В одном из мест указано использование и установка 5-футового заземляющего стержня.Однако вы также видели специфику этого языка? Во-первых, это допустимо только в том случае, если в здании или сооружении нет оконечных устройств для межсистемного соединения или заземления. В этом случае допускается использование 5-футового заземляющего стержня.

Заземляющий стержень или труба:

не должен быть менее 1,5 м (5 футов) в длину и 12,7 мм (1/2 дюйма) в диаметре;
забиты, где это возможно, в постоянно влажную землю; и
отделен от проводников системы молниезащиты, как указано в 800.53 и не менее 1,8 м (6 футов) от электродов других систем.

Следующее использование 5-футового заземляющего стержня можно найти в статье 830, которая касается систем широкополосной связи с питанием от сети. Эти системы обеспечивают любую комбинацию голосовых, аудио, видео, данных и интерактивных услуг через блок сетевого интерфейса (NIU).

Типичная базовая конфигурация системы включает в себя кабель, по которому подается питание и широкополосный сигнал на блок сетевого интерфейса, который преобразует широкополосный сигнал в компонентные сигналы.Типичные кабели представляют собой коаксиальный кабель с широкополосным сигналом и питанием по центральному проводнику, композитный металлический кабель с коаксиальным элементом (элементами) или элементы витой пары для широкополосного сигнала и элементы витой пары для питания, а также композитный оптоволоконный кабель с пара проводников для питания. Более крупные системы могут также включать сетевые компоненты, такие как усилители, которым требуется питание от сети.

Статья 830 состоит из различных частей. В части IV статьи 830 вы найдете способы заземления.Язык здесь гласит, что блоки сетевого интерфейса, содержащие устройства защиты, блоки NIU с металлическими корпусами, первичные устройства защиты и металлические элементы сетевого широкополосного кабеля связи, которые предназначены для соединения или заземления, должны быть подключены, как указано в 830.100 (A), через 830.100 (Д).

Информация об электроде также находится по адресу 830.100 (B). Давайте посмотрим на язык по адресу 830.100 (B) (3) (2).

(3) В зданиях или сооружениях без оконечных устройств для межсистемных соединений или средств заземления.
Если в обслуживаемом здании или сооружении нет оконечных устройств для межсистемного соединения или заземления, как описано в 830.100 (B) (2), провод заземляющего электрода должен быть подключен к одному из следующих компонентов:

(1) К любому из отдельных заземляющих электродов, описанных в 250.52 (A) (1), (A) (2), (A) (3) или (A) (4).

(2) Если обслуживаемое здание или сооружение не имеет оконечной нагрузки для межсистемного соединения или заземления, как описано в 830.100 (B) (2) или (B) (3) (1), к любому из отдельных заземляющих электродов, описанных в 250.52 (A) (7) и (A) (8), либо к заземляющему стержню или трубе не менее 1,5 м (5 футов) в длину и 12,7 мм (1 in2 дюйма) в диаметре, загнанные, где это практически возможно, в постоянно влажную землю и отделенные от молниеотводов, как предусмотрено в 800.53, и не менее 1,8 м (6 футов) ) от электродов других систем. Паровые трубы, трубы с горячей водой или проводники системы молниезащиты не должны использоваться в качестве заземляющих электродов для протекторов, NIU со встроенной защитой, заземленных металлических элементов, NIU с металлическими кожухами и другого оборудования.(2017 NEC)

Вау, вы видели это еще раз? Это второе место, где говорится об использовании и установке 5-футового заземляющего стержня. Но вы тоже видели специфику этого языка? Во-первых, это допустимо только в том случае, если в здании или сооружении нет оконечных устройств для межсистемного соединения или заземления. В этом случае допускается использование 5-футового заземляющего стержня. Заземляющий стержень или труба:
1. должна быть не менее 1,5 м (5 футов) в длину и 12,7 мм (1-2 дюйма) в диаметре;
2.по возможности забиты на постоянно влажную землю; и
3. отделены от проводников системы молниезащиты, как указано в 800.53, и не менее 1,8 м (6 футов) от электродов других систем.

На рис. 9 предпринята попытка показать требования, содержащиеся в статье 250, и требования, содержащиеся в статьях 800 и 830, в том, что касается использования стержня заземления длиной 8 или 5 футов.

Рис. 9. 8-футовые и 5-футовые установки на земле.

История 5-футовой заземляющей штанги

Ходят слухи, что длина 5-футового заземляющего стержня существует исключительно потому, что это была длина пространства в задней части служебных автомобилей Bell Telephone.Однако так ли это полностью? Исследование, предоставленное мне г-ном Уильямом МакКоем из Telco Sales, Inc., который представляет Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE), показывает, что в отношении использования этих стержней проводились научные исследования. Исследования показали, что широко распространенное использование 5-футового стержня для релейной защиты от короткого замыкания было признано удовлетворительным в нормальных условиях почвы (см. Рисунок 10).

Рисунок 10. Информация о стержнях с низким сопротивлением из совместного исследования под названием «Технический отчет №31 ”между Edison Electric Institute (EEI) и телефонной системой Bell с 1935 года.

Изучая историю NEC , я также обнаружил, что первые 8 футов длины, указанные для заземляющего стержня, были найдены в 1940 NEC . В NEC 1937 года существовала формулировка приемлемых заземляющих электродов: 2571 для водопровода и 2572 для искусственного грунта. В тексте здесь искусственное заземление называется землей, электрод которой состоит из ведомой трубы, ведомого стержня, заглубленной пластины или другого устройства, одобренного для этой цели.Пользователю Кодекса не было предоставлено никакой дополнительной информации относительно необходимой длины этого стержня (см. Рисунок 11).

В 1940 NEC требования к установке были помещены на 2583 для искусственных электродов. Одно из условий заключается в том, что стержень должен быть погружен на глубину не менее 8 футов независимо от размера или количества используемых электродов. См. Рисунок 12 для получения дополнительной информации.

Для тех, кто помоложе, пользователи Code, ниже представлены фотографии NEC 1937 и 1940 годов, ранее принадлежавшие Mr.Сесил Т. Джонс. Интересно отметить, что издание 1937 года было дополнением таких гигантов электротехники, как Cutler-Hammer, Inc., Square D Company, Trumbull Electric Manufacturing Company и Westinghouse Electric and Manufacturing Company.

Рисунок 11. Требования к заземляющему электроду NEC 1937 года. Рисунок 12. Требования к заземляющему электроду NEC 1940 года.

Я благодарен мистеру Джонсу, а также мистеру Филипу Х. Коксу, бывшему генеральному директору Международной ассоциации электротехнических инспекторов (IAEI), за то, что они передали мне эту историю для использования в моей карьере.Несмотря на действия этих двух джентльменов, такую информацию, как приведенная выше история, можно изучить и передать новому поколению профессионалов в области электротехники. Если мы не знаем, не уважаем и не ценим нашу электрическую историю и работу других новаторов, которые были до нас, мы позорим электрическую промышленность (см. Рисунок 13).

Рисунок 13. NEC 1937 и 1940 годов.

Заключение

На этапе первого чернового варианта модели NEC 2020 года я представил общественности материалы, в которых попросил группу разработчиков кода (CMP), отвечающую за главу 8 модели NEC , обеспечить единообразие, удалив 5-футовую длину стержня и заменив ее на длина 8 футов в вышеупомянутых двух секциях.Я был несколько шокирован тем, что в обоих случаях CMP-16 разрешил или отклонил мой запрос.

Требование 8 футов не относится к статье 250; в главе 8 есть два места, которые позволяют использовать стержень меньшей длины, но для очень специфических установок. Члены CMP-16 связались со мной и предоставили руководство и историю для этой сокращенной длины. Большое спасибо таким людям, как Том Мур, Уильям Маккой и Джефф Сарджент за лакомые кусочки информации, которые помогли написать эту статью.

Я надеюсь, что если у вас когда-либо были такие же проблемы, эта статья предоставила понимание того, как дать ответы на вопрос, почему существует разная длина. Это напоминает поговорку, которую часто используют в торговле электроэнергией. «Если вам не нравится ответ в NEC, ищите внимательнее. Где-то обязательно должно быть исключение, которое позволит вам это сделать ».

Сопротивление заземления и расстояние между стержнями заземления

Время чтения: 3 минуты

Как мы уже знаем, Канадский электротехнический кодекс требует минимального расстояния 3 м между заземляющими стержнями, образующими заземляющий электрод электрической системы.Почему? В этой статье обсуждаются причины этого требования к коду.

Как всем известно, Правило 10-700 (2) определяет, что стержневой заземляющий электрод (за некоторыми исключениями) должен состоять как минимум из двух заземляющих стержней, установленных на расстоянии не менее 3 м друг от друга. А для подстанций высокого напряжения Правило 36-302 (1) также требует, чтобы каждая станция была заземлена, по крайней мере, четырьмя заземляющими стержнями длиной не менее 3 м, расположенными на расстоянии не менее одного стержня друг от друга. Почему важно расстояние между заземляющими стержнями? В чем была бы проблема, если бы заземляющие стержни были расположены ближе друг к другу?

Наша история начинается с сопротивления заземления каждого заземляющего электрода, которое состоит из трех компонентов:

сопротивление металлических стержней заземления, заземляющих проводов и соединений;
контактное сопротивление между заземляющим электродом и землей; и
сопротивление земли.

Как оказалось, первые два относительно невелики и обычно могут считаться незначительными при рассмотрении общего сопротивления заземления. Сопротивление заземления можно рассматривать в основном как сопротивление земли.

Чтобы помочь нам понять идею сопротивления заземления, предположим, что земля вокруг одного заземляющего стержня состоит из серии концентрических, равноотстоящих друг от друга оболочек. Ближайшие оболочки обладают наибольшим сопротивлением току, так как имеют наименьшие площади поперечного сечения и объемы.Оболочки, расположенные дальше от заземляющего стержня, больше и поэтому имеют меньшее сопротивление. Следовательно, когда ток заземления течет от стержня заземления через землю, закон Ома говорит нам, что оболочки, ближайшие к стержню, будут иметь более высокий рост напряжения, чем оболочки, расположенные дальше от стержня.

Испытания показали, что земля в пределах первых нескольких сантиметров заземляющего стержня будет иметь самое высокое сопротивление и самый высокий рост напряжения во время замыкания на землю. Поскольку сопротивление земли около каждого заземляющего стержня будет очень высоким, добавление второго заземляющего стержня не сильно уменьшит общее сопротивление заземления, если только стержень не будет расположен на некотором расстоянии от первого.Расположение стержней близко друг к другу приведет к высокому взаимному сопротивлению, а ток, протекающий от каждого из них, повысит потенциал земли другого.

По указанным выше причинам стержни должны быть расположены достаточно далеко друг от друга, чтобы избежать воздействия оболочек с более высоким сопротивлением, чтобы повышение напряжения вокруг каждой не влияло на другую. Для дальнейших доказательств нам не нужно далеко ходить. Измерение сопротивлений заземления на различных расстояниях от заземляющего электрода показало, что примерно следующие проценты от общего сопротивления заземления будут возникать на следующих расстояниях от стержня:

25% от общей суммы в.03 м.
52% от общего количества на высоте 0,15 м
94% от общего количества на высоте 3,0 м
100% от общей площади на высоте 7,6 м

Это говорит нам о том, что заземляющие стержни должны быть разнесены на 7,6 м друг от друга для достижения наилучшего эффекта заземления. Очевидно, что правило 3 м, предусмотренное Канадскими электротехническими нормами, является компромиссом, хорошим, но не идеальным.

Другие доступные данные также подтверждают эти выводы. Вопрос — если нам известно сопротивление заземления одного заземляющего стержня (скажем, 25 Ом), и мы хотим уменьшить сопротивление, добавив второй стержень, разнесенный в соответствии с CEC, уменьшит ли это сопротивление заземления до 50%? Вообще-то, нет.Это только уменьшит общее сопротивление заземления до 25/2 x 1,16 = 14,5 Ом. Результат добавления двух стержней будет 25/3 x 1,29 = 10,75 Ом. Доступны коэффициенты умножения для нескольких стержней.

Как и в случае с предыдущими статьями, вам всегда следует консультироваться с органами надзора за электрооборудованием каждой провинции или территории для более точной интерпретации любого из вышеперечисленных.

The Dirt On Ground Rods

Если вы читаете это, скорее всего, вам понравилось чувство выполненного долга, которое приходит от вбивания 8-футового, в основном стального стержня в землю и подсоединения к нему заземляющего провода.Это тяжелая работа. В конце концов, вы знаете, что ваши усилия были оправданы, потому что вы установили систему, которая защитит людей от поражения электрическим током, поможет защитить дорогое электронное оборудование, ограничит напряжение нейтрали относительно земли и удовлетворит требования NEC. Электротехническая промышленность все больше осознает преимущества высококачественной системы заземления с низким сопротивлением. В этой статье используется подход к изучению одного из наиболее часто устанавливаемых компонентов: стержня заземления.

Заземляющие стержни из медной, оцинкованной и нержавеющей стали доступны во многих различных размерах. Мы не будем заострять внимание на стержнях из нержавеющей стали, поскольку их высокая стоимость не позволяет широко использовать их. Чаще используются заземляющие стержни с медной связкой и оцинкованной стали. Что на самом деле отличает эти удилища, помимо цены? Оба стержня состоят из стального сердечника с пределом прочности на разрыв от 58 000 фунтов на квадратный дюйм для оцинкованных стержней до> 90 000 фунтов на квадратный дюйм для стальных стержней с медной связкой. С теоретической точки зрения, чем выше предел прочности на разрыв, тем меньше вероятность того, что стержень «раскроет гриб» или растянется при движении.Это вызывает беспокойство при соединении стержней или при подсоединении к верхней части стержня. Практически все мы знаем, что любой заземляющий стержень разрастется, если вы ударите по нему без специальной приводной втулки, предназначенной для предотвращения этого. Таким образом, сталь, используемая в стержне с медной связкой, может дать ему небольшое преимущество в «управляемости», но не настолько, чтобы классифицировать его как электрод более высокого качества.

Срок службы

Основное различие между двумя стержнями заключается в толщине и типе материала, используемого для покрытия стального сердечника.Оцинкованные стержни заземления покрыты цинком до толщины 3,9 мил или 0,0039 дюйма. Заземляющие стержни с медной связкой покрыты медью до толщины 10 мил или 0,010 дюйма. Именно толщина и тип покрытия материала в первую очередь определяют коррозионную стойкость и срок службы стержня. По сути, мы сравниваем цинк с медью и 3,9 мил с 10,0 мил. Думаю, все согласятся, что, независимо от материала, более толстое покрытие обеспечит лучшую защиту от коррозии и, следовательно, более длительный срок службы.

Возможно, менее интуитивный скачок заключается в том, что медь по своей природе более устойчива к коррозии, чем цинк. Мы все использовали изделия из оцинкованной стали и платили за них большую сумму. Скорее всего, у вас не было серьезных проблем с коррозией этих предметов. Почему мы должны ожидать чего-то другого от гальванизированного заземляющего стержня? Причина в том, что оцинкованные заземляющие стержни подвергаются гораздо более суровым условиям ниже уровня грунта.

Совершенно другая игра против коррозии, когда металл закапывают.Алюминий прекрасно иллюстрирует этот момент. Алюминий показывает хорошую коррозионную стойкость выше класса. Фактически, многие лодки, которые подвержены коррозии в соленой воде, сделаны из алюминия. Однако в статье 250 NEC запрещено использование алюминия ниже его класса из-за отсутствия у него коррозионной стойкости в этой среде. Оцинкованный металл, хотя и не такой резкий, как алюминий, испытывает такое же снижение коррозионной стойкости при размещении под землей.

Комплексные прямые исследования захоронения, проведенные Национальным бюро стандартов, показали, что 3.Можно ожидать, что 9 мил цинкования обеспечат 10-13 лет защиты большинства почв. Это же исследование показало, что можно ожидать, что 10 мил меди прослужат более 40 лет в большинстве типов почв и является основой для 10 мил меди, необходимых для того, чтобы катанка была внесена в список UL. Кроме того, независимые испытания заземляющих стержней, проведенные военно-морским флотом и Национальным исследовательским проектом по заземлению, подтверждают данные, собранные Национальным бюро стандартов. На основании этих исследований срок службы оцинкованных стержней может составлять от 10 до 15 лет, а для стержней с медной связкой толщиной 10 мил и более 40 лет в большинстве типов грунтов.

Эти результаты могут заставить вас поверить, что стержни с медной связкой лучше, чем оцинкованные. Иногда это правда, а иногда нет. Я хочу подчеркнуть важность подбора подходящего заземляющего стержня для приложения. Если ожидаемый срок службы заземляемого объекта составляет менее 15 лет, подходит оцинкованный заземляющий стержень, который является наиболее экономичным решением. Для установок с более длительным сроком службы лучше всего подходят заземляющие стержни с медной связкой.В течение многих лет медная труба для холодной воды служила основным заземляющим электродом для заземления коммерческих и жилых помещений.

В связи с тем, что в наши дни все шире используются непроводящие трубы из ПВХ, дополнительный заземляющий стержень становится первичным электродом. Имеет смысл только то, что она должна быть такой же длинной, как и медная водопроводная труба, которая была до нее. Поэтому я настоятельно рекомендую использовать заземляющие стержни с медной связью, внесенные в список UL, при строительстве нового дома.

Стержни заземления оцинкованные

Недавно на рынке появились оцинкованные заземляющие стержни, внесенные в список UL.Вы, наверное, задавались вопросом, почему именно сейчас и что это означает? В прошлом Underwriters Laboratories никогда не перечисляли оцинкованные заземляющие стержни, и в существующем стандарте UL 467 нет требований о включении оцинкованных стержней, в отличие от стержней с медной связкой и стержней из нержавеющей стали, которые имеют четкие требования к списку. В этих стержнях используется сталь с более высоким пределом прочности на разрыв, которая содержится в стержнях с медной связкой, что является плюсом, но мы уже установили, что это незначительное преимущество. Эти оцинкованные стержни имеют меньший диаметр, чем оцинкованные стержни, не внесенные в списки UL, для которых требуются специальные аксессуары и другое оборудование для экзотермической сварки.

Что наиболее важно, эти стержни покрыты тем же количеством цинка, что и их родственники, не внесенные в список UL (3,9 мил). Поскольку покрытие такое же, увеличения срока службы нет. Так что же их делает лучше? Было высказано предположение, что включение в список UL упростит работу инспектора, позволяя им визуально проверять наличие знака UL. Инспекторы, у которых в прошлом были проблемы с квалификацией оцинкованных стержней, могут оценить это, но я считаю, что это лишь небольшое количество преданных делу людей в этой профессии.

Хотя первоначальный осмотр стержня служит определенной цели, более серьезной проблемой является проверка стержня через 5, 10 или 30 лет после его захоронения. Кто выполняет эту важную роль? Никто. Знаки UL не помогают, если стержень закопан. Долговечность стержня важнее, чем его первоначальный осмотр.

Размеры штанги

Длина и диаметр заземляющего стержня влияют не только на его сопротивление, но и на ходовые качества. Хотя заземляющие стержни большего диаметра не имеют заметно более низкого сопротивления заземления, у них есть стальной сердечник большего диаметра, который облегчает их перемещение по более твердой почве, обеспечивая дополнительную жесткость.Вероятно, не случайно, что большинство удилищ, используемых в Канаде с более твердой почвой, имеют диаметр 3/4 дюйма в отличие от 5/8 дюймовых удилищ, которые преобладают в Соединенных Штатах.

Длина заземляющего стержня играет гораздо большую роль в окончательном измерении сопротивления заземления, и само собой разумеется, что требуется больше времени, чтобы проложить более длинный заземляющий стержень. NEC и UL требуют, чтобы заземляющий стержень имел длину не менее 8 футов. Эта спецификация, очевидно, была создана инженерами, которые никогда не управляли заземляющим стержнем и не замечали, что большинство людей не выше 8 футов.Более длинные штанги опаснее устанавливать, и они больше изгибаются во время движения. Чем больше изгибается или вздрагивает удочка, тем менее эффективен процесс вождения. Более короткие удилища безопаснее и легче управляются. Фактически, я бы хотел, чтобы отрасль стандартизировала использование двух 4-футовых удилищ и сцепки для достижения требуемой общей длины 8 футов. Установка будет быстрее, проще и безопаснее, не говоря уже о том, что логистика транспортировки и хранения 4-футовой удочки намного проще, чем более длинных 8- или 10-футовых удилищ.

Надеюсь, эта статья дала вам немного больше информации о продукте, который вы используете каждый день — заземляющем стержне. Не все заземляющие стержни одинаковы и не используются методы их установки. Установить систему заземления лучше всего с первого раза, так как переделка требует больших затрат, а отказ системы заземления подвергает опасности людей и дорогое электронное оборудование.