Контур заземления

Конструкция и глубина заложения контура заземления:

Как известно, верхние слои грунта подвержены значительным климатическим изменениям. Вследствие этого сопротивление контура заземления будет тем стабильнее, чем глубже он расположен в грунте. Для уменьшения влияния погодных условий на сопротивление заземления верхнюю часть контура устанавливают в грунт на глубину не менее 0,7 метра или ниже глубины промерзания
Расстояние, в конструкции, между вертикальными заземлителями должно быть не менее их длины. Это обусловлено тем, что токи, растекающиеся с параллельно соединенных одиночных заземлителей, оказывают взаимное влияние, возрастает общее сопротивление заземляющего контура, которое тем больше, чем ближе расположены вертикальные заземлители друг к другу.

На схеме приведён принцип конструкции : L – длина одиночного заземлителя; K – расстояние между соседними (смежными) заземлителями, где расстояние "K" должно быть не менее "L". Из этого следует, что размер (габариты) контура заземления треугольник или другой конфигурации пропорционально зависит от длины вертикальных заземлителей.
Вертикальные заземлители, в таком контуре заземления, имеют относительно небольшую длину и забиваются один за другим по прямой линии, треугольником или в другом порядке, с соблюдением расстояний, между вертикальными электродами, для снижения экранирования.
Также, следует учитывать - если горизонтальный заземлитель выполнен из полосы, то для обеспечения хорошего контакта с почвой - полоса должна устанавливаться строго на ребро.
Если монтаж контура осущестляется чёрным металлом (уголок, полоса и другие), то соединения элементов выполняются только сваркой, для металлов с антикоррозионным покрытием разрешается использовать специальные зажимы, поперечные габариты для материалов не должны быть меньше значений указанных нормативами.

Классический контур заземления из уголка и полосы

В качестве вертикальных электродов в таком заземляющем устройстве чаще всего применяется стальной уголок длиной 2-3 метра, который забивается ручным способом - кувалдой. В качестве горизонтального соединительного часто используется стальная полоса с поперечными габаритами 4х40 мм. Проводник присоединяется к смонтированным заземлителям только сваркой. Как уже отмечалось, если горизонтальный заземлитель выполнен из полосы, то полоса должна устанавливаться строго на ребро.
Площадь поперечного сечения, диаметр и толщина стенки металлического проката для контура заземления должны выбираться с учетом защиты от коррозии, соответствующих термических и механических воздействий, эти значения указаны в нормативных документах.
Заземлители и проводники, проложенные в земле, должны иметь размеры не менее приведенных в табл. 1.7.4.(ПУЭ)

Материал	Профиль сечения	Диаметр, мм	Площадь поперечного сечения, мм	Толщина стенки, мм
Сталь:	Круглый:
	для вертикальных заземлителей;	16	-	-
	для горизонтальных заземлителей	10	-	-
	Прямоугольный	-	100	4
	Угловой	-	100	4
	Трубный	32	-	3,5
Сталь оцинкованная:	Круглый:
	для вертикальных заземлителей;	12	-	-
	для горизонтальных заземлителей	10	-	-
	Прямоугольный	-	75	3
	Трубный	25	-	2
Медь:	Круглый	12	-	-
	Прямоугольный	-	50	2
	Трубный	20	-	2
	Канат многопроволочный	1,8*	35

__________
* Диаметр каждой проволоки.
Классический контур заземления из стального уголка и арматуры имеет свои достоинства и недостатки.

Порядок монтажа контура заземления

производится выбор оптимального места для монтажа контура заземляющего устройства;
разработка грунта, если простыми словами - выкапывается траншея;
монтаж вертикальных заземлителей и горизонтального проводника;
поэтапные замеры прибором сопротивления;
окончание работ при получении требуемого результата проверки;
оформление и выдача документов о состоянии заземления.

Сейчас, с появлением широкого выбора заводских комплектующих можно выполнить монтаж используя модульные электроды - установка выполняется путем поэтапного наращивания и забивания модульной конструкции на требуемую глубину. Такие заземлители в зависимости от вида почвы могут прокладываться в земле вручную или с помощью соответствующих электрических, бензиновых или пневматических молотов. На фото представлен пример многоэлектродного контура, выполненного нами из омедненной стали.
Что касается технической стороны монтажа самого контура заземления, то главный характерный показатель, определяющий его качество - это способность пропускать электрический ток в землю и чем она больше, тем лучше - предъявляемые требования нормированы и проверяются измерениями. Огромное влияние на это оказывают: используемый материал, тип грунта.

Вы можете заказать у нас монтаж модульного контура заземления для дома и дачи - выгодная цена за работу с материалом..
Установим контур заземления для частного дома и дачи в Москве и Московской области недорого - от 15000 рублей.

Контур заземления с модульным омеднённым электродом

Стержень омедненный резьбовой используется в качестве вертикального модульного элемента электрода контура заземления и обладает высокой коррозионой устойчивостьюи обеспечивают столь долгий срок службы.

Порядок монтажа модульной составляющей заземления:

Острый наконечник накручивается на резьбу стержня;
На противоположный конец стержня - накручивается муфта;
В муфту до упора вкручивается удароприемная насадка;
Первый стержень забивается в землю;
Затем выкручивается удароприемная насадка из муфты;
В муфту до упора вкручивается второй стержень;
На противоположный конец второго стержня накручивается муфта;
В муфту вкручивается удароприемная насадка до упора;
Погружается следующая часть модульной конструкции;
И в таком порядке продолжать монтаж. до погружения всех модулей заземлителя, оставив над поверхностью приблизительно 25 сантиметров последнего стержня и вывернуть удароприемную насадку и муфту;
С помощью болтового зажима соединить проводник с заземлителем, через промежуточную разделительную пластину;
Болтовой зажим гидроизолировать лентой.

Особенности - контур заземления молниезащиты дома:

Устанавливая контур заземления для молниезащиты дома, следует руководствоваться ПУЭ и Инструкцией по молниезащите.
Базой знаний при монтаже заземляющего устройства для молниезащиты служит Инстукция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87( I- II- III категории). В иструкции для каждой категории молниезащиты указаны минимальное допустимое количество вертикальных заземлителей в контуре заземления, их расположение и длина вертивальных и горизонтального электродов.
Пример (молниезащита III категории) из пункта 2.26. ...каждый токоотвод от стержневых и тросовых молниеприемников должен быть присоединен к заземлителю, состоящему минимум из двух вертикальных электродов длиной (L) не менее 3 м, объединенных горизонтальным электродом длиной (C) не менее 5 м;

ПУЭ 1.7.55. ....Заземляющие устройства защитного заземления электроустановок зданий и сооружений и молниезащиты 2-й и 3-й категорий этих зданий и сооружений, как правило, должны быть общими.

Проверка сопротивления контура заземления:

Главный показатель качества установленного контура заземления для частного дома (и не только) - это сопротивление растеканию тока, точное значение которого возможно узнать только после измерений прибором.

Проверка сопротивления контура, на соответствие нормам приёмо - сдаточных испытаний ПУЭ, выполняет электроизмерительная лаборатория и выдаётся протокол. В дальнейшем, проверка сопротивления растеканию тока заземляющих устройств должно производиться в сроки, установленные ПТЭЭП, а также после каждого капитального ремонта. Периодичность проверки в полном объеме производится не реже 1 раза в 12 лет. Проверка коррозионного состояния элементов, находящихся в земле: Локальные коррозионные повреждения в земле выявляются при осмотрах со вскрытием грунта. Если элементы конструкции выполнены из чёрного металла (уголков, труб, полосы и т.п.), то самыми уязвимыми для коррозии являются сварные соединения и такие места проверяются в первую очередь.

Как подключить контур заземления к электросети частного дома

Следует понимать, что только выполнить монтаж и подключить контур заземления к электросети частного дома - не гарантия для обеспечения электробезопасности. Для этого, должны быть строго соблюдены требования к электроустановкам указанные как в главе пуэ 1.7. "Заземление и защитные меры электробезопасности", так и в главе 7.1. "Электроустановки жилых, общественных, административных и бытовых зданий".
Эти требования являются взаимосвязанными и их частичное выполнение может привести к непредсказуемым последствиям, как для электрической, так и пожарной безопасности.
Осуществлять выбор системы заземления и подключать заземляющее устройство к электросети дома, должен квалифицированный специалист в строгом соответствии с требованими базы правил ПУЭ.

Требования к выбору систем заземления и запрет на применение для конкретных электроустановок приведены в соответствующих пунктах Правил- некоторые из них приведены ниже.

Схема подключения заземления в системе TN-C-S

ПУЭ (1.7.57.) Электроустановки напряжением до 1 кВ жилых, общественных и промышленных зданий и наружных установок должны, как правило, получать питание от источника с глухозаземленной нейтралью с применением системы TN.

Подключения контура заземления в системе TT

ПУЭ (1.7.59.) Питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединенного к нейтрали (система ТТ), допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены. Для защиты при косвенном прикосновении в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания с обязательным применением УЗО.

1 - заземление трансформатора;
2 - контур заземления, независимый от нейтрали трансформаторной подстанции .
При этом для системы заземления ТТ должно быть соблюдено условие:
R_a I_a ≤ 50 B, где I_a- ток срабатывания защитного устройства; R_a- суммарное спротивление заземлитель + заземляющий проводник, на линиях устанавливается УЗО с уставкой не более 30(мА)
Отметим, что организация системы ТТ вынужденная мера для загородного частного сектора, строительных бытовок, палаток торговли и других.

Как мы уже информировали официальной формулировки "контур заземления" в нормативах нет, но его составляющие и поключение к электросети часного дома, дачи, коттеджа или иного объекта - должны соответствовать регламентированным документам.
Искусственный заземлитель контура - совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, специально выполняемый для целей заземления. Эффективность конкретного заземлителя зависит от характера грунта, а число заземляющих электродов выбирают в зависимости от характера грунта и его сопротивления.
542.2.1 Типы, материалы и размеры заземляющих электродов должны обеспечивать коррозионную и необходимую механическую прочность на весь срок службы.
542.2.4 При выборе типа и глубины установки заземляющих электродов должны быть учтены возможности механического повреждения и минимизации воздействия высыхания или промерзания грунта.
542.2.5 При применении в заземляющих устройствах разных материалов должна быть предусмотрена возможность возникновении электрической коррозии.
542.2.8 Если заземлитель состоит из частей, которые должны быть соединены вместе, соединение должно быть выполнено экзотермической сваркой, опрессовкой, зажимами или другим разрешенным механическим соединителем.
К заземляющим устройствам, предназначенным применения в земле, предъявляют следующие требования:
- они должны надежно обеспечивать требования защиты установки;
- протекание токов замыкания на землю и токов защитных проводников на землю не должно создавать опасности от нагрева, термомеханических и электромеханических воздействий и опасности поражения электрическим током;
- при необходимости они должны удовлетворять функциональным требованиям;
- соответствовать условиям внешних воздействий (см. МЭК 60364-5-51), например, механических воздействий и коррозии.
Заземляющий проводник - проводник, соединяющий заземляемую часть (точку) с заземлителем.
1.7.116. Для выполнения измерений сопротивления заземляющего устройства в удобном месте должна быть предусмотрена возможность отсоединения заземляющего проводника. В электроустановках напряжением до 1 кВ таким местом, как правило, является главная заземляющая шина. Отсоединение заземляющего проводника должно быть возможно только при помощи инструмента.
1.7.117. Заземляющий проводник, присоединяющий заземлитель рабочего (функционального) заземления к главной заземляющей шине в электроустановках напряжением до 1 кВ, должен иметь сечение не менее: медный - 10 мм², алюминиевый - 16 мм², стальной - 75 мм².
Заземляющие электроды в грунте:
D.1 Общие требования для контура заземления(и не только).
Сопротивление заземляющего электрода контура заземления зависит от его размера, формы и удельного сопротивления грунта в который его заглубляют. Это удельное сопротивление часто изменяется по длине и глубине. Удельное сопротивление почвы выражается в Омах — сопротивление цилиндра площадью поперечного сечения основания 1 м² и длиной 1 м. Характер поверхности и растительности может дать некоторую информацию относительно более или менее благоприятной характеристики почвы для установки заземлителя. Более надежная информация обеспечивается при наличии результатов измерений на заземляющих электродах, установленных в подобной почве. Удельное сопротивление почвы зависит от влажности и температуры, оба эти параметра изменяются в течение года. Влажность — под влиянием гранулирования почвы и ее пористости. Практически, удельное сопротивление почвы увеличивается при уменьшении влажности. Грунты в зонах подтопления рек, как правило, не подходят для устройства заземлителей. Эти грунты состоят из каменной основы, являются сильно проницаемыми и легко затопляются отфильтрованной водой с высоким удельным сопротивлением. В этом случае должны устанавливаться глубинные электроды, чтобы достигнуть более глубоких слоев грунта, у которых может быть лучшая проводимость. Мороз значительно увеличивает удельное сопротивление почвы, которое может достигать нескольких тысяч Ом в замороженном слое. Толщина этого замороженного слоя в некоторых областях может составить один метр и более. Засуха также увеличивает удельное сопротивление почвы. Эффект засухи может наблюдаться в некоторых областях до глубины 2 м. Значения удельного сопротивления при таких условиях могут быть такого же порядка как и во время мороза.
D.3 Заземляющие электроды контура заземления (и не только)заглубленные в грунт.
Заземляющие электроды, входящие в контур заземления, заглубленные в грунт могут быть выполнены из:
- стали горячего цинкования,
- стали в медной оболочке,
- стали с медным покрытием,
- нержавеющей стали,
- голой меди.
Соединения между различными металлами не должны быть в контакте с почвой. Не следует применять другие металлы и сплавы. Минимальная толщина и диаметры деталей принимаются для обычных рисков химического и механического старения. Однако, эти размеры могут быть не достаточными в ситуациях,где присутствуют существенные риски коррозии. С такими рисками можно встретиться в почвах, где распространяют блуждающие токи, например возвратные токи постоянного тока в цепях электрической тяги или в близи установок катодной защиты. В этом случае должны быть приняты специальные меры предосторожности. Заземляющие электроды должны быть заглублены в самых влажных частях грунта. Они должны быть расположены вдали от свалок отходов, где возможна фильтрация, например, экскрементов, жидких удобрений, химических продуктов, кокса, и другие, которые могут их разъесть и расположены максимально далеко от оживленных мест.