Заземления устройства: Заземление. Что это такое и как его сделать.

Содержание

Устройство заземления в частном доме. Из чего состоит заземление

Ежедневно люди используют для своих нужд разнообразные электрические приборы, такие как холодильник, стиральная машина, индукционная плита, микроволновая печь и др. Более того, можно уверенно сказать, что представить себе жизнь без этих приборов сегодня уже невозможно. Электрическая бытовая техника буквально заполнила наши дома благодаря развитию в последнее время различных технологий.

Однако следует помнить об опасности, которую представляют для нас электрические приборы при нарушении их изоляции. Поэтому необходимо обязательно позаботиться об устройстве заземления в частном доме, что позволит обезопасить самого себя и своих домашних от непредвиденных ситуаций.

Мало кто имеет понятие о том, что собой представляет устройство заземления, для чего оно нужно и как работает. В случаях неисправности изоляции система отводит опасный потенциал в землю, то есть при повреждении электропроводки вы останетесь в безопасности и не будете ударены током от корпуса мощного электрического прибора. Для этой цели и предназначено устройство заземления.

В соответствии с Правилами Устройства Электроустановок (ПУЭ), заземление определяется в качестве системы, в которой соединяются определенная точка электрического прибора, оборудования, установки или сети с заземляющим устройством. В данной статье поговорим о том, из чего состоит устройство заземления в частном доме и квартире.

Из чего состоит заземление в частном доме

Составляющими любой системы заземления являются два основных элемента: проводник и заземляющий контур (заземлитель). Совокупность данных элементов вместе с устройством защитного заземления и называется заземлением. Отдельно разберем каждую часть схемы. Отдельно разберем каждую часть схемы.

Устройство контура заземления

Группа связанных между собой металлических проводников расположенных в грунте образуют контур заземления. Устройство контура заземления должно выступать в качестве основного элемента системы. Элементами контура заземления являются вертикальные и горизонтальные заземлители (электроды).

Критерием, влияющим на эффективность работы всей системы, является способность данных заземлителей к рассеиванию тока. При осуществлении монтажа заземляющих элементов следует учитывать большое количество факторов, от которых напрямую зависит основной показатель эффективности заземлителей, который электрики именуют как сопротивление заземляющего контура.

Вертикальные заземлители (штыри)

Вертикальными заземлителями, или штырями, являются металлические элементы, забиваемые вглубь почвы. В качестве штырей может применяться прут из металла, диаметр которого составляет 16 и более миллиметров. Необходимо отметить, что арматуру в качестве штырей применять запрещено, ведь ее каленая поверхность может приводить к изменению распределения тока. Кроме того, каленый слой в земле характеризуется относительно быстрым разрушением.

Вторым вариантом является уголок из металла с 50-миллиметровыми полочками. Преимущество данных материалов состоит в возможности вбивания их в мягкую почву при помощи кувалды. Для более легкой возможности совершения такой процедуры, один конец делается заостренным, а на второй приваривается площадка, удары по которой наносятся гораздо легче и проще.

При определении глубины забивания штырей, учитывается глубина промерзания грунта. Штыри, выступающие в качестве заземлителей, должны находиться в грунте ниже глубины промерзания как минимум на 60-100 см. Если Ваш регион характеризуется засушливостью летнего сезона, то штыри необходимо расположить хотя бы частично во влажной почве.

Поэтому в основном применяются уголки или прут, длина которого составляет от 2 до 3 метров. Указанные размеры позволяют обеспечивать достаточную площадь соприкосновения с почвой, которая делает возможным рассеивание токов утечки.

Горизонтальные заземлители (полоса)

Горизонтальными заземлителями, или полосами, называются элементы, соединяющие все вертикальные составляющие в одну цепь. Для этих целей лучше всего использовать полосовую сталь размером 40×4 мм, но здесь может подойти и 16-миллиметровый прут или уголок. Местом расположения полосы должна быть не поверхность грунта, а специально выкопанная траншея.

Траншея является местом, где укладывается полоса, которая связывает электроды. Она должна заглубляться вниз на 0,7-0,8 метра по уровню планировочной отметки земли. Вариант с менее углубленной траншеей грозит опасностью воздействия на полосу осадков и быстрой коррозии.

Для соединения заземлителей друг с другом посредством полосы используется сварка. Затем производится вывод конца полосы на стену здания или, при возможности, ввод в здание недалеко от щитка. К полосе осуществляется приварка болта для подключения заземляющего проводника.

Соединительная полоса

Соединительная полоса является металлическим проводником, который идет от заземлителей к распределительному щиту или к защищаемому устройству. Эти цели требуют применения полосовой стали размером 40×4 мм. Для экономии и удобного выполнения поворотов и изгибов можно использовать 10-миллиметровый прут.

Чтобы легко завести металлическую полосу в распределительный щит или в дом, сначала доводят шину заземления до наружной домовой стены. На конце приваривается болт с резьбой М 10 или М12, который позволяет присоединять провод из меди сечением 6 кв.мм и более. После этого проводник заводится в распределительный щит.

Зажим для подключения проводника (только для МОДУЛЬНОГО заземления)

Появление модульных штыревых систем было зафиксировано несколько лет назад. Эти системы представляют собой комплект штырей, забиваемых на глубину до 40 метров. Т.е. получается заземлитель большой длины, уходящий на глубину. Для соединения штырей между собой используются специальные хомуты, фиксирующие их и обеспечивающие эффективное электрическое соединение.

Подключение между заземляющим проводником и штыревым заземлителем производится при помощи болтового зажима, в котором имеются разъемы под заземляющий стержень, кабель и полосу из стали.

Защита зажима от окисления и возможность ревизии

В качестве замены готовому ревизионному люку, который идет в комплекте и имеет достаточно большие размеры, может использоваться канализационная муфта. На ее нижнюю часть производится крепление фанерной заглушки с отверстием под стержень.

Заводим заземление в дом — соединение с электрощитом

Сделанный контур нужно соединить с электрическим щитом. Делается это посредством вывода подключенной к контуру соединительной полосы на поверхность возле фасада дома, и соединения контура с щитовой при помощи медного проводника сечением 6мм2, после приварки к полосе болта.

Болтовое соединение должно находиться на поверхности, и к нему необходимо предоставить доступ для ревизионных целей.

Шина заземления в электрощите

Шина заземления, которая устанавливается в электрощите, является обычной латунной пластиной, оснащенной отверстиями для крепления наконечников кабелей через болтовое соединение. Заземляющие провода заводятся на шину заземления от всего имеющегося оборудования.

Именно к этой шине

подключаются заземляющие провода всех розеток. Вот таким является устройство заземления в частном доме.

Размеры и расстояния для заземляющих электродов

При монтаже заземления в частном доме, необходимо соблюдать обязательное условие относительно забиваемого в землю электрода. Вбиваемые в землю вертикальные электроды, из которых состоит устройство контура заземления, должны иметь длину не менее 2,5-3 метров.

В процессе забивания электрода кувалдой, будет расплющиваться та его часть, по которой наносятся удары, поэтому в конце его нужно срезать болгаркой. Следовательно, изначально необходимо выбирать трехметровую длину электрода.

Расстояние между электродами должно превышать 2,5-3 метра (обычно приравнивается к длине самих штырей).

Для чего это делается и можно ли забить несколько горизонтальных заземлителей (штырей) рядом друг возле друга? Будет ли это эффективно?

Это связано только с тем, что ток может растекаться от заземлителей, и никоим образом не зависит от формы Вашего контура – треугольной или прямой. При забивании электродов ближе, чем на 2,5 метра, все электроды будут работать практически как один. Поэтому количество забитых электродов в таком случае не будет иметь никакого значения.

Как устроено заземление в квартире

Системы заземления, используемые в современных новостройках, которые были построены после 1998 года, — являются ТN-S и ТN-С-S, с предусмотренным в них выделенным заземлением. Проводка прокладывается по системе из трех жил, которая подключена к контуру заземления.

Основная отличительная характеристика систем распределения электрического питания в новых и старых возведениях заключается в наличии или отсутствии отдельных заземляющих проводников. До 1998 года применялись ГОСТы СССР, в соответствии с которыми не предусматривалось наличие заземляющего провода в схеме. В связи с небольшим ассортиментом бытовой техники у населения, ранее отсутствовала необходимость в таком проводе.

По мере увеличения количества бытовых приборов по домам, в электросетях возводимых новостроек начали появляться отдельные проводники заземления. Они сосредоточены в распределительных щитах, которые установлены во всех подъездах.

В данном разделе рассмотрим пример, когда в многоэтажном доме имеется устройство заземления.

ВРУ (вводное распределительное устройство) дома

Схема электрического снабжения, которая используется в настоящее время, называется TN-S. Она предусматривает разведение заземляющего провода наряду с нулевым и фазовым проводом по всему зданию и прохождение его отдельно до самой подстанции, в надежное и глубокое место под землей.

Такой системой предусматривается применение кабеля из пяти жил, который заводится в вводное распределительное устройство. Окраска трех фазных проводов производится в по цветовой маркировке. Четвертый провод является нулевым, а его окраска осуществляется в синий или голубой цвет.

Пятый зеленый или желто-зеленый провод применяется в качестве заземляющего проводника. Он подключается к ГЗШ – отдельной шине, соединенной

с корпусом распределительного щита.

Магистральный провод заземления

Начиная от ВРУ и заканчивая последним этажным щитом по стоякам через каждый этажный щит проходят магистральная линия электроснабжения.

Магистраль состоит их трех фаз, нулевого и заземляющего провода. В электрощите каждого этажа имеется соответствующая шина для подключения магистрали того или иного провода.

Шина заземления в этажном щите

В этажном щите ответвление магистрального заземляющего проводника выполняется на отдельную шину. Именно к этой шине подключаются все заземляющие провода каждой квартиры. Если шина PE в щите не предусмотрена к специальным клеммным колодкам.

PE проводник в квартиру

Обычно в новостройках в каждой квартире расположен свой щиток. Питание к нему поступает отдельным кабелем трех- или пяти-проводным (в зависимости от количества фаз). В составе этого кабеля имеется отдельная жила – заземляющая. С обеих сторон она подключается к шинам PE этажного и квартирного щита.

Вот так выглядит устройство заземления в квартире. Дорогие друзья надеюсь, статья была написана доступным языком для Вас. Если остались вопросы задавайте в комментариях. Буду благодарен за репост в соц.цетях.

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

Заземления в устройствах автоматики, телемеханики и связи

Заземлением называют электрическое соединение оборудования или аппаратуры с заземляющим устройством, а заземляющим устройством — совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземления служат для защиты устройств автоматики, телемеханики и связи, а также обслуживающего персонала от действия опасных напряжений, возникающих при воздействиях грозовых разрядов, влияющих линий электропередачи и контактных сетей электрифицированных железных дорог.

Заземлитель представляет собой металлический проводник любой формы (стержень, труба, уголок, проволока и т. п.), находящийся в непосредственном соприкосновении с землей (грунтом).

Заземляющими проводниками, или заземляющей магистралью, называют металлические проводники, соединяющие заземляемое оборудование или аппаратуру устройств связи с заземлителями.

В зависимости от функций, которые выполняют заземляющие устройства в установках связи, различают рабочее, рабоче-защитное, линейно-защитное и измерительное заземляющие устройства.

Рабочее заземляющее устройство служит для соединения с землей аппаратуры проводной связи и радиотехнических устройств с целью использования земли в качестве одного из проводов электрической цепи.

Защитное заземляющее устройство предназначено для соединения с землей проводов нейтрали обмоток силовых трансформаторных подстанций, молниеотводов, разрядников, экранов аппаратуры и прово дов внутристанционного монтажа, металлических оболочек броне-покровов кабеля, металлических термокамер НУП, а также металлических частей силового оборудования, электропитающих установок и другого оборудования, которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под ним при повреждении изоляции токоведущих проводов.

Защитные заземляющие устройства предназначены для выравнивания потенциала металлических частей оборудования с потенциалом земли, т. е. защищают обслуживающий персонал и аппаратуру от возникновения на них опасной разности потенциалов по отношению к земле.

Рабоче-защитное заземляющее устройство служит одновременно рабочим и защитным заземляющим устройством. Сопротивление рабоче-защитного заземляющего устройства должно быть не более наименьшего значения, предусмотренного для рабочего и защитного заземляющих устройств.

Линейно-защитное заземляющее устройство предназначено для заземления металлических оболочек кабеля и бронепокровов по трассе кабеля и на станциях (НУП), куда подходят кабельные линии, а на воздушных линиях — для заземления молниеотводов, тросов и металлических оболочек и брони кабеля. В некоторых случаях защитное и линейно-защитное устройства объединяют. Такое заземляющее устройство называют объединенным защитным.

Измерительным заземляющим устройством называют вспомогательное устройство, предназначенное для контрольных измерений сопротивлений рабочего, защитного и рабоче-защитного заземляющих устройств.

Сопротивление заземляющих устройств на воздушных и кабельных линиях измеряют непосредственно на линии, используя временные вспомогательные измерительные земли. Сопротивление рабочего и защитного заземляющих устройств следует измерять со щитка заземления на станции.

Рис. 41. Вертикальный (а), горизонтальный (б) и кольцевой (в) заземлнтели
Рис. 42. Заземлитель из уголковой стали

Примечание. 6“ удельное сопротивление грунта, Ом-м;

Р — длина заземлителя, м; ё0 — диаметр заземлителя, м;

О — диаметр горизонтального кольцевого заземлителя, м.

Типы заземлителей. Для заземления устройств автоматики, телемеханики и связи используют вертикальные, горизонтальные, кольцевые заземлители (рис. 41).

Вертикальные заземлители находят наибольшее применение. Они представляют собой оцинкованные или омедненные стальные трубы длиной 2-3 м, диаметром 25-60 мм и толщиной стенки не менее 3,5 мм. Взамен труб используют также стальные стержни диаметром 12 мм, длиной 2-10 м, уголковую сталь размером 50 X 50 X 4 или 60 X 60 X 4 мм. К верхнему концу заземлителя из уголковой стали 3 (рис. 42) приваривают одну или свитые в жгут две-три стальные оцинкованные проволоки 1 диаметром 4-5 мм, или стальную полосу для соединения заземлителя с заземляемым устройством. Выше этого места на заземлитель устанавливают и приваривают хомут 2 из стальной проволоки.

Горизонтальные полосовые заземлители в виде лучей, колец или контуров используют как самостоятельные заземлители или как элементы сложного заземлителя, состоящего из горизонтальных и вертикальных заземлителей. Для горизонтальных заземлителей применяют полосовую сталь толщиной не менее 4 мм и круглую сталь диаметром не менее 10 мм.

Сопротивление заземления. Расчетные приближенные формулы для определения сопротивления одиночного заземлителя в зависимости от его типа (см. рис. 41) приведены в табл. 3.

В однородном грунте глубина заложения вертикальных заземлителей к = 0,5х-1 м мало влияет на снижение их сопротивления, и поэтому сопротивление заземлителя подсчитывают без учета глубины заложения, т. е. при И, — 0.

При подсчете сопротивления заземлителя из уголковой стали его диаметр принимают равным (10 ж Ь, где Ь — ширина стороны уголка.

Для горизонтального заземлителя из полосовой стали прямоугольного сечения приведены формулы, соответствующие укладке полосы плашмя, когда (1а = Ы2, где Ъ — ширина полосы.

Сопротивление заземления зависит от конструкции заземлителей, их числа, расположения, глубины закопки в грунт, от удельного сопротивления прилегающих к заземлителям слоев грунта и мало зависит от его диаметра, поэтому диаметр заземлителей выбирают, как правило, из условий коррозии.

Удельным сопротивлением грунта р называют электрическое сопротивление, оказываемое грунтом объемом 1 м3 при прохождении тока от одной грани куба грунта к противоположной грани, и зависит оно от структуры грунта, его температуры и степени влажности.

Удельное сопротивление различных грунтов имеет самые различные значения. Так, у чернозема оно равно 50 Ом • м, песчаника — 1000 Ом м, кварца — 15 000 Ом • м.

Если сопротивление заземления, состоящего из одного стержня, превышает нормативное значение, то устраивают контур заземления из нескольких стержней (рис. 43). Стержни следует забивать друг от друга на расстоянии, равном или большем удвоенной длины стержня. Проволоку, идущую от стержней, свивают в жгут, обмазывают асфальтовым лаком и укладывают в траншее, которую затем засыпают. Стержневые заземлителя соединяют между собой полосовой сталью сечением 30 X 4 мм и обязательно приваривают к каждому заземли-телю.

При стекании тока со сложного заземлителя происходит наложение электрических полей отдельных его электродов и их взаимное экранирование. В результате сопротивление сложного заземлителя возрастает по сравнению с суммой сопротивления каждого его электрода. Сопротивление контура заземлителя из нескольких стержней где Я — сопротивление одного заземлителя, Ом, рассчитанное по формулам табл. 3;

п -• число заземлителей в контуре.

Выбор того или иного заземлителя для контура прежде всего связан с определением удельного сопротивления грунта. Если удельное сопротивление грунта неизвестно, то вначале устраивают заземлитель из одного стержня и с помощью приборов измеряют его электрическое сопротивление Я. Если оно больше требуемого (нормативного) сопротивления Ян, то число стержней (электродов), необходимых для устройства контура заземления,/« — /?/0,8/?„. /

Чтобы удешевить работы’ -по устройству заземлителей, удельное сопротивление грунта снижают искусственно. В котловане радиусом 1,5-2 м малопроводящий грунт заменяют насыпным с более низким (в 5-10 раз) удельным сопротивлением (рис. 44, а), в качестве которого используют чернозем, глину, шлак, торф.

Удельное сопротивление грунта можно снизить при обработке его раствором поваренной соли (рис. 44, б). Для каждого заземлителя расходуется 50 кг поваренной соли. Так как со временем соль вымывается, то грунт обрабатывают раствором поваренной соли через каждые 2-4 года. Такая обработка снижает удельное сопротивление грунта в 2-8 раз.

В районах, где грунтовые воды или хорошо проводящие слои грунта залегают на большой глубине, целесообразно устраивать углубленные вертикальные заземлители с размещением их на уровне грунтовых вод или хорошо проводящих слоев грунта.

Если вблизи заземления имеются районы с более низким удельным сопротивлением грунта, то устраивают выносные заземлители. Наибольшее расстояние от выносного заземлителя до заземляемых установок должно быть не более 2,5 км.

Рис, 44. Способы искусственного снижения удельного сопротивления грунта и устройство заземления в нем

Если в конструкции заземлителей используют различные инженерные сооружения, которые были построены раньше, то их называют естественными заземлителями. К естественным заземлителям относятся металлические трубопроводы, проложенные под землей (за исключением трубопроводов горючих жидкостей и горючих или взрывчатых газов), обсадные трубы, металлические оболочки кабелей, металлические конструкции зданий и сооружений, имеющие соединения с землей.

Таблица 4

Заземление

Сопротивление заземления. Ом, при удельном сопротивлении грунта, Ом-м

до 100

101 -250

251 — 500 |

свыше 500

Защитное для:

30

45

55

75

линейных молниеотводов на опорах воздушной линии связи

промежуточных пунктов избирательной связи

-15

25

35

45

«^искровых разрядников каскадной защиты

20

30

зь

45

Линейно-защитное для оболочек кабелей при защите кабеля от ударов молнии Защитное:

10

20

20,

30

для шкафов типа ШМС

5

5

на междугородных телефонных станциях и распределительных станциях избирательной связи, рабочее на узлах связи

10

30

иа телефонный станциях и АТС

10

15

20

35

Измерительное (стационарное или оборудуемое временно)

Защитное:

100

100

для опор на высоковольтно-сигнальных линиях автоблокировки в сети высокого напряжения в сети низкого напряжения при числе сигнальных проводов:

10

15

20

30

до 10

30

40

50

70

от 11 до 20

15

20

30

40

для линейных цепей диспетчерской централизации и диспетчерского контроля, полуавтоматической блокировки

30

40

50

70

. для сигнальных приборов, размещенных в служебных помещениях ДСП

10

10

10

20

постов ЭЦ и ГАЦ (при наличии ДГА или ТП)

4

4р/100

10

20

На железнодорожном транспорте большое значение имеет использование рельсовой колеи в качестве заземлителей установок СЦБ и связи. Однако применять рельсовую колею в качестве заземлителя следует осторожно, исключая случаи нарушения нормальной работы устройств автоматики, телемеханики и связи.

На автоматических телефонных станциях, междугородных АТС, в домах связи, в оконечных и промежуточных усилительных пунктах оборудуют три обособленных заземляющих устройства, соединяемых затем параллельно на выводах заземляющего щитка. Наличие трех обособленных заземляющих устройств позволяет легко контролировать их электрическое сопротивление два раза в год — зимой, в период наибольшего промерзания грунта, и летом при его максимальном просыхании.

Нормы сопротивлений заземлений. Для районов умеренного климата нормы сопротивления заземлений различного назначения. в зависимости от удельного сопротивления грунта приведены в табл. 4.

Нормы сопротивлений заземлений установлены в зависимости от назначения заземлений, а также от удельного сопротивления грунта в месте устройства заземления. Последнее объясняется тем, что чем больше удельное сопротивление земли, тем труднее выполнить заземление с малым сопротивлением и тем дороже стоит оборудование.

⇐Устройство удлиненных пролетов, пересечений и переходов | Электропитающие устройства и линейные сооружения автоматики, телемеханики и связи железнодорожного транспорта | Типы и конструкции заземляющих устройств⇒

что это такое, пример выполнения для частного дома

Что такое заземляющее устройство?

Заземляющее устройство (earthing arrangement), 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 Rзу ≤ 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

  1. ГОСТ 30331.1-2013
  2. Типовой проект серии 5.407-155.94
  3. ГОСТ Р 50571.5.54–2013

Заземления в устройствах автоматики, телемеханики и связи

Страница 12 из 106

Заземлением называют электрическое соединение оборудования или аппаратуры с заземляющим устройством, а заземляющим устройством — совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземления служат для защиты устройств автоматики, телемеханики и связи, а также обслуживающего персонала от действия опасных напряжений, возникающих при воздействиях грозовых разрядов, влияющих линий электропередачи и контактных сетей электрифицированных железных дорог.
Заземлитель представляет собой металлический проводник любой формы (стержень, труба, уголок, проволока и т. и.), находящийся в непосредственном соприкосновении с землей (грунтом).
Заземляющими проводниками, или заземляющей магистралью, называют металлические проводники, соединяющие заземляемое оборудование или аппаратуру устройств связи с заземлителями.
В зависимости от функций, которые выполняют заземляющие устройства в установках связи, различают рабочее, рабоче-защитное, линейно-защитное и измерительное заземляющие устройства.
Рабочее заземляющее устройство служит для соединения с землей аппаратуры проводной связи и радиотехнических устройств с целью использования земли в качестве одного из проводов электрической цепи.
Защитное заземляющее устройство предназначено для соединения с землей проводов нейтрали обмоток силовых трансформаторных подстанций, молниеотводов, разрядников, экранов аппаратуры и проводов внутристанционного монтажа, металлических оболочек бронепокровов кабеля, металлических термокамер НУП, а также металлических частей силового оборудования, электропитающих установок и другого оборудования, которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под ним при повреждении изоляции токоведущих проводов.
Защитные заземляющие устройства предназначены для выравнивания потенциала металлических частей оборудования с потенциалом земли, т. е. защищают обслуживающий персонал и аппаратуру от возникновения на них опасной разности потенциалов по отношению к земле.
Рабоче-защитное заземляющее устройство служит одновременно рабочим и защитным заземляющим устройством. Сопротивление рабоче-защитного заземляющего устройства должно быть не более наименьшего значения, предусмотренного для рабочего и защитного заземляющих устройств.
Линейно-защитное заземляющее устройство предназначено для заземления металлических оболочек кабеля и бронепокровов по трассе кабеля и на станциях (НУП), куда подходят кабельные линии, а на воздушных линиях — для заземления молниеотводов, тросов и металлических оболочек и брони кабеля. В некоторых случаях защитное и линейно-защитное устройства объединяют. Такое заземляющее устройство называют объединенным защитным.
Измерительным заземляющим устройством называют вспомогательное устройство, предназначенное для контрольных измерений сопротивлений рабочего, защитного и рабоче-защитного заземляющих устройств.
Сопротивление заземляющих устройств на воздушных и кабельных линиях измеряют непосредственно на линии, используя временные вспомогательные измерительные земли. Сопротивление рабочего и защитного заземляющих устройств следует измерять со щитка заземления на станции.

Рис. 41. Вертикальный (а), горизонтальный (б) и кольцевой (в) заземлители

Рис. 42. Заземлитель из уголковой стали 40

Тип заземлителя

Глубина
укладки,
м

Сечение заземлителя, м2

круглое

прямоугольное

Вертикальный

Л = 0

Горизонтальный
лучевой

h

Горизонтальный кольцевой

h

Примечание. Q — удельное сопротивление грунта, Ом-м; р — длина заземлителя, м; d0 — диаметр заземлителя, м;
D — диаметр горизонтального кольцевого заземлителя, м.

Типы заземлителей.

Для заземления устройств автоматики, телемеханики и связи используют вертикальные, горизонтальные, кольцевые заземлители (рис, 41).
Вертикальные заземлители находят наибольшее применение. Они представляют собой оцинкованные или омедненные стальные трубы длиной 2—3 м, диаметром 25—60 мм и толщиной стенки не менее
мм. Взамен труб используют также стальные стержни диаметром 12 мм, длиной 2—10 м, уголковую сталь размером 50 X 50 X 4 или 60 X 60 X 4 мм. К верхнему концу заземлителя из уголковой стали 3 (рис. 42) приваривают одну или свитые в жгут две-три стальные оцинкованные проволоки 1 диаметром 4—5 мм, или стальную полосу для соединения заземлителя с заземляемым устройством. Выше этого места на заземлитель устанавливают и приваривают хомут 2 из стальной проволоки.
Горизонтальные полосовые заземлители в виде лучей, колец или контуров используют как самостоятельные заземлители или как элементы сложного заземлителя, состоящего из горизонтальных и вертикальных заземлителей. Для горизонтальных заземлителей применяют полосовую сталь толщиной не менее 3,5-4 мм и круглую сталь диаметром не менее 10 мм.
Сопротивление заземления. Расчетные приближенные формулы для определения сопротивления одиночного заземлителя в зависимости от его типа (см. рис. 41) приведены в табл. 3.
В однородном грунте глубина заложения вертикальных заземлителей h = 0,5-х 1 м мало влияет на снижение их сопротивления, и поэтому сопротивление заземлителя подсчитывают без учета глубины заложения, т. е. при h 0.


Рис. 43. Контур заземления из нескольких стержней
При подсчете сопротивления заземлителя из уголковой стали его диаметр принимают равным d0 = b, где b — ширина стороны уголка.
Для горизонтального заземлителя из полосовой стали прямоугольного сечения приведены формулы, соответствующие укладке полосы плашмя, когда d0 = b\2, где b — ширина полосы.
Сопротивление заземления зависит от конструкции заземлителей, их числа, расположения, глубины закопки в грунт, от удельного сопротивления прилегающих к заземлителям слоев грунта и мало зависит от его диаметра, поэтому диаметр заземлителей выбирают, как правило, из условий коррозии.
Удельным сопротивлением грунта р называют электрическое сопротивление, оказываемое грунтом объемом 1 м3 при прохождении тока от одной грани куба грунта к противоположной грани, и зависит оно от структуры грунта, его температуры и степени влажности.
Удельное сопротивление различных грунтов имеет самые различные значения. Так, у чернозема оно равно 50 Ом — м, песчаника — 1000 Ом — м, кварца — 15 000 Ом · м.
Если сопротивление заземления, состоящего из одного стержня, превышает нормативное значение, то устраивают контур заземления из нескольких стержней (рис. 43). Стержни следует забивать друг от друга на расстоянии, равном или большем удвоенной длины стержня. Проволоку, идущую от стержней, свивают в жгут, обмазывают асфальтовым лаком и укладывают в траншее, которую затем засыпают. Стержневые заземлители соединяют между собой полосовой сталью сечением 30 X 4 мм и обязательно приваривают к каждому заземлителю.
При стекании тока со сложного заземлителя происходит наложение электрических полей отдельных его электродов и их взаимное экранирование. В результате сопротивление сложного заземлителя возрастает по сравнению с суммой сопротивления каждого его электрода. Сопротивление контура заземлителя из нескольких стержней


где R — сопротивление одного заземлителя, Ом, рассчитанное по формулам табл. 3;
п — число заземлителей в контуре.
Выбор того или иного заземлителя для контура прежде всего связан с определением удельного сопротивления грунта. Если удельное сопротивление грунта неизвестно, то вначале устраивают заземлитель из одного стержня и с помощью приборов измеряют его электрическое сопротивление R. Если оно больше требуемого (нормативного) сопротивления Ru, то число стержней (электродов), необходимых для устройства контура заземления, п — R/0,8RH.       
Чтобы удешевить работы -по устройству заземлителей, удельное сопротивление грунта снижают искусственно. В котловане радиусом 1,5—2 м малопроводящий грунт заменяют насыпным с более низким (в 5—10 раз) удельным сопротивлением (рис. 44, а), в качестве которого используют чернозем, глину, шлак, торф.
Удельное сопротивление грунта можно снизить при обработке его раствором поваренной соли (рис. 44, б). Для каждого заземлителя расходуется 50 кг поваренной соли. Так как со временем соль вымывается, то грунт обрабатывают раствором поваренной соли через каждые 2—4 года. Такая обработка снижает удельное сопротивление грунта в 2—8 раз.
В районах, где грунтовые воды или хорошо проводящие слои грунта залегают на большой глубине, целесообразно устраивать углубленные вертикальные заземлители с размещением их на уровне грунтовых вод или хорошо проводящих слоев грунта.
Если вблизи заземления имеются районы с более низким удельным сопротивлением грунта, то устраивают выносные заземлители.

Рис. 44. Способы искусственного снижения удельного сопротивления грунта и устройство заземления в нем
Наибольшее расстояние от выносного заземлителя до заземляемых установок должно быть не более 2,5 км.
Если в конструкции заземлителей используют различные инженерные сооружения, которые были построены раньше, то их называют естественными заземлителями. К естественным заземлителям относятся металлические трубопроводы, проложенные под землей (за исключением трубопроводов горючих жидкостей и горючих или взрывчатых газов), обсадные трубы, металлические оболочки кабелей, металлические конструкции зданий и сооружений, имеющие соединения с землей.
Таблица 4


Заземление

Сопротивление заземления. Ом, при удельном сопротивлении грунта, Ом-м

до 1 00

101-250

251 — 500

свыше 500

Защитное для:

30

45

55

75

линейных молниеотводов на опорах воздушной линии связи

промежуточных пунктов избирательной связи

15

25

35

45

искровых разрядников каскадной защиты

20

30

зь

45

Линейно-защитное дли оболочек кабелей при защите кабели от ударов молнии Защитное:

10

20

20,

30

для шкафов типа ШМС

5

5

 

на междугородных телефонных станциях и распределительных станциях избирательной связи, рабочее на узлах связи

10

 

30

 

на телефонных станциях и АТС

10

15

20

35

Измерительное (стационарное или оборудуемое временно)
Защитное:

 

100

100

 

для опор на высоковольтно-сигнальных линиях автоблокировки в сети высокого напряжения в сети низкого напряжения при числе сигнальных проводов:

10

15

20

30

до 10

30

40

50

70

от 11 до 20

15

20

30

40

для линейных цепей диспетчерской централизации и диспетчерского контроля, полуавтоматической блокировки
для сигнальных приборов, размещенных в служебных помещениях ДСП

30

40

50

70

10

10

10

20

постов ЭЦ и ГАЦ (прн наличии ДГА или ТП)

4

4р /100

10

20

На железнодорожном транспорте большое значение имеет использование рельсовой колеи в качестве заземлителей установок СЦБ и связи. Однако применять рельсовую колею в качестве заземлителя следует осторожно, исключая случаи нарушения нормальной работы устройств автоматики, телемеханики и связи.
На автоматических телефонных станциях, междугородных АТС, в домах связи, в оконечных и промежуточных усилительных пунктах оборудуют три обособленных заземляющих устройства, соединяемых затем параллельно на выводах заземляющего щитка. Наличие трех обособленных заземляющих устройств позволяет легко контролировать их электрическое сопротивление два раза в год — зимой, в период наибольшего промерзания грунта, и летом при его максимальном просыхании.
Нормы сопротивлений заземлений. Для районов умеренного климата нормы сопротивления заземлений различного назначения в зависимости от удельного сопротивления грунта приведены в табл. 4.
Нормы сопротивлений заземлений установлены в зависимости от назначения заземлений, а также от удельного сопротивления грунта в месте устройства заземления. Последнее объясняется тем, что чем больше удельное сопротивление земли, тем труднее выполнить заземление с малым сопротивлением и тем дороже стоит оборудование.

Примеры расчёта заземляющего устройства

Необходимость заземления

Несмотря на всю важность, расчёт защитного заземления и его установка стали обязательными относительно недавно. Ещё несколько десятилетий назад при обеспечении электроэнергией деревянных жилых домов проводили только нулевой провод и фазу, в то время как на производствах с целью обеспечения безопасности уже использовали заземление и зануление оборудования

В основе этих процессов лежит понятие нейтрали.

Этим термином в электрике принято обозначать место схождения трёх фаз, соединённых звездой. Вместе с заземлением эта точка образует глухозаземлённую нейтраль трансформатора. Чтобы заземлить электроприборы, их нужно соединить с нейтралью посредством специально приваренной шины. Для зануления оборудования нейтраль требуется соединить с нулевой шиной.

Сегодня в жилых и общественных зданиях заземляют водопроводные, канализационные, газопроводные трубы, а также распределительные электрощитки. Защитное заземление создают путём соединения с землёй металлических, не проводящих ток конструкций, которые могут оказаться под напряжением. Оно является обязательным для сетей:

  • Переменного тока — при напряжении от 380 В.
  • Постоянного тока — при напряжении от 440 В.

Методика расчета

Расчет делается исходя от того, какое заземление используется. В формуле указывается количество используемых заземлителей, их длину и толщину. Также все зависит и от параметров грунта, который окружает частный дом.

Существует несколько вариантов установки заземлителей. Это такие методы, как:

  1. Вертикальный. Делиться на два подвида: тот, что устанавливают у поверхности и тот, что монтируют с заглублением (предпочтительно на 70 см).
  2. Горизонтальный. Делиться на два подвида: с установкой по поверхности грунта и в траншее (предпочтительно 50 – 70 см).

Заземление включает в себя горизонтальные и вертикальные стержни, расчет которых осуществляется отдельно. В зависимости от длинны стержня, берется дистанция между ними, т. е. размер а должен быть кратен размеру L. Пример: а = 1xL; а = 2xL.

Формула, по которой делается расчет одиночного вертикального стержня, который не закапывается в почву, выглядит следующим образом:

где:

  • p – удельное сопротивление почвы;
  • l – длина заземлителя;
  • D – диаметр электрода.

Примечание: если заземление имеет угловой профиль с шириной b, то d = 0.95b.

Расчет заземлителя, который монтируют с углублением на 70 см (h = 0,7 м) в землю, производится по следующей формуле:

Горизонтальное заземление у поверхности рассчитывается по формуле:

Примечание: формула предоставлена для прямоугольного и трубного профиля с шириной полки b, для полосы считать d нужно с учетом d= 0.5b.

Расчет электрода, который располагается в траншее 70 см (h = 0,7 м), производится по следующей формуле:

Для полосы шириной b необходимо считать d =0,5 b.

Расчет суммарного сопротивления заземлителя осуществляется следующим образом:

где:

  • n – численность вертикальных заземлителей;
  • Rв и Rг – сопротивления заземленных элементов;
  • nв – коэффициент употребления заземлителей.

Этот коэффициент берется из таблицы:

Методом коэффициента использования можно определить, какое воздействие проявляют друг на друга токи растекания с заземлителей при их разнообразном размещении. Например, если их объединить параллельно, то токи растекания электродов имеют взаимное действие на каждый элемент. Поэтому при минимальной дистанции между элементами, сопротивление заземленного контура будет значительно больше.

Заземление происходит по нескольким схемам расположения электродов. Самой распространенной считается схема в виде треугольника. Но это не обязательная конфигурация электродов. Также их можно разместить в одну линию или последовательно по контуру. Такой вариант удобен в том случае, когда для обустройства системы был выделен небольшой узкий участок на земле.

Дополнительно вы можете проверить результат, воспользовавшись онлайн-калькулятором для расчета заземления!

Заземляющий проводник соединяет с электрическим щитом сам контур конструкции. Ниже приведены схемы:

При проведении расчетов заземления важно обеспечить точность, чтобы не допустить ухудшения электробезопасности. Чтобы не допустить ошибки в расчетах, вы можете воспользоваться специальными программами для расчета заземления в интернете, с помощью которых можно точно и быстро рассчитать нужные значения!. На видео ниже наглядно демонстрируется пример расчетных работ в программе Электрик:

На видео ниже наглядно демонстрируется пример расчетных работ в программе Электрик:

Вот по такой методике производится расчет заземления для частного дома. Надеемся, предоставленные формулы, таблицы и схемы помогли вам самостоятельно справиться с работой!

Наверняка вам будет интересно:

  • Схема электрического отопления дома
  • Как сделать молниеотвод своими руками
  • Что такое система уравнивания потенциалов

Скачать

 Электрик — Бесплатная программа для электриков и проектировщиков предназначена в помощь электрификаторам всех уровней в быту

Программа позволяет:-рассчитать мощность по 1ф/3ф току.-рассчитать ток по 1ф/3ф мощности.-по заданому сечению и условиям прокладки оределить ток и мощность.-рассчитать потери напряжения-рассчитать токи короткого замыкания-определить диаметр провода,кабеля,шнура и спецкабеля.-определить сечение провода,кабеля,шнура и спецкабеля-проверить выбранное сечение на:-нагрев-экономическую плотность тока-потери напряжения-корону -выбрать сечение провода,кабеля,шнура и спецкабеля при определенной прокладке и потерю напряжения для проводников до 1000 В при определенной длине.-определить ток плавки материала проводника.-определить сопротивление.-определить нагрев.-определить энергию электрической цепи.-определить количество теплоты,выделяющейся в цепи(работа).-расчитать заземление,как одиночного так и контора.-расчитать промерзания грунта для работ по заземлению и прокладке кабелей-выбрать автоматы защиты-произвести расчет работ и выбор оборудования связанных с электрификацией.и многое другое.

Сайт программы: http://rzd2001.narod.ru/load.html

Программа Заземление — предназначена для расчета заземления

Программа Заземление сводится к определению длины горизонтального заземлителя (обвязка) и числа вертикальных заземлителей (стержней) при заданных условиях.

Тестировалась на Win 9x, Win XP, Win 7, Win 8, Win 10Инсталляции не требуетсяДля работы программы в Win 9x необходима библиотека для программ написанных на языке VB. Проверте, установлен ли у Вас файл C:\Windows\System\msvbvm60.dll Если у Вас его нет, то взять можно здесьУстанавливается файл msvbvm60.dll или в C:\Windows\System или в директорию программы.Подробная помощь и описание работы в программе zz.exe

Сайт программы: http://rzd2001.narod.ru/zz.html

Программа Расчет зон молниезащиты предназначена для расчета зон молниезащиты

Установите длину, ширину и высоту здания или сооружения,которое собираетесь защищать. Щелкните по последнему текстовому полю (желтое) и выберете n -среднегодовое число ударов молнии в 1 кв.км земной поверхностив месте расположения здания(сооружения) щелчком на соответствующемтекстовом поле в нижней правой части карты. Выберете из базы данных категорию защищаемого здания/сооружения. Выберете зону защиты: А или Б (щелкните на выбранное желтое поле)в соответствии с N (ожидаемое количество поражений молнией)Читайте примечание (кнопка «Примечание»). Выберете из 5-ти схем соответствующую вам и щелкните. Установите значения в левых текстовых полях и нажмите кнопку»Расчет»К каждому из пяти схем соответствует свое примечание(кнопка «Примечание»)Там же и формулы для расчета каждой схемы защиты.

Сайт программы: http://rzd2001.narod.ru/mz.html

Программа Короткое замыкание kz1000 v 1.1 предназначена для расчета токов короткого замыкания в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ kz1000

Программа позволяет:рассчитать ток 1-но(3-х) фазного короткого замыканияна кабельных и воздушных линиях.Расчет в программе ведется согласно указаниям ГОСТ 28249-93 «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ».

Сайт программы: http://rzd2001.narod.ru/kz.html

«ElectriCS Storm»

Более сложной в использовании программой, для работы с которой требуются навыки моделирования, является ElectriCS Storm. Использовать ее для вычислений заземляющего контура дома не целесообразно, т.к. вы скорее всего запутаетесь и рассчитаете все с ошибками. Мы рекомендуем работать с данным софтом профессионалам в области энергетики или же студентам ВУЗов пересекающихся специальностей.

Преимуществом данного программного продукта является то, что можно осуществлять проектирование заземляющего устройства (ЗУ) и тем самым выводить 3D модель готовых защитных контуров. Помимо этого функциональные возможности программы позволяют рассчитывать электромагнитную обстановку и заземление подстанций.

Все чертежи можно сохранять в dwg формате, благодаря чему потом их можно открыть в AutoCAD.

Расчет заземляющего контура

Расчёт заземления выполняется для того чтобы выявить сопротивление контура заземления, который сооружается при эксплуатировании, его габариты и форму.

Конструкция контура включает в себя:

  • Вертикальный заземлитель;
  • Горизонтальный заземлитель;
  • Заземляющий проводник.

Вертикальные устройства углубляются в грунт на определенное расстояние. Горизонтальные устройства объединяет между собой вертикальные составляющие элементы. При помощи заземляющего проводника происходит соединение контура заземления прямо с электрическим щитком. Габариты и число этих заземлителей, интервал между ними, удельное сопротивление почвы – все эти параметры полностью зависят на сопротивление заземления. К чему сводится расчёт?

Из-за заземления опасный потенциал отправляется в грунт, поэтому создается защита людей от удара электротоком. Величина электротока стекания в грунт зависит от сопротивления контура заземления. Чем сопротивление ниже, тем величина опаснейшего потенциала на поверхности пораженной электрической установки будет минимальнее. Устройства заземления должны удовлетворять возложенным на них особым требованиям, а именно данных сопротивления и растеканию электротоков и распределения опасного для жизни потенциала.

Исходя из этого, главный расчёт заземления защиты ведется к определению сопротивления и растеканию электротока устройства. Это сопротивление в прямой зависимости от габаритов и числа электропроводников заземления, интервала между ними, глубины их монтирования и электропроводимости почвы.

Инструкция

Для выполнения расчетов в специальные поля необходимо внести исходные показатели:

  1. Почва верхнего слоя грунта. Удельное сопротивление грунта изменяется при разном его составе (песчаная почва, супесь, суглинок, глина, чернозем и т.д.) и степени увлажненности (сухой, умеренно, сильно увлажненный и т.д.). Это значение необходимо выбрать из выпадающего меню.
  2. Климатический коэффициент. Он зависит от климатической зоны. Его значение также выбирается из выпадающего меню. Свою климатическую зону можно определить, воспользовавшись таблицей.
Климатические показатели зон
Сезон I II III IV
Усредненное значение самых низких температурных показателей за январь, °C -20+15 -14+10 -10 до 0 0+5
Усредненное значение самых

высоких температурных показателей за июль, °C

+16+18 +18+22 +22+24 +24+26
  1. Нижний слой грунта. Данный показатель выбирается аналогично п.1.
  2. Численный показатель вертикальных заземлителей.
  3. Углубленность поверхностной толщи грунта, м.
  4. Метраж вертикального заземлителя, м. Для защиты заземлителя от климатических воздействий, величина этого показателя должна составлять не менее 1,5 – 2 м.
  5. Глубина горизонтального заземления, м. По той же причине, это заземление располагают на глубине более 0,7 м.
  6. Длина соединительной полосы, м.
  7. Диаметр вертикального заземлителя, м., зависит от материала, из которого он будет выполнен: полоска 12х4 – 48 мм2; уголок 4х4; стальной стержень (диаметр) – 10 мм2; стальная труба (толщина стенки) – 3,5 мм.
  8. Ширина горизонтального заземлителя, м.

Пользователю достаточно выполнить ряд несложных действий, а программа сама рассчитает следующие показатели и приведет подробный отчет:

  • удельное электросопротивление земли;
  • сопротивление единичного вертикального заземлителя;
  • длина горизонтального заземлителя и его сопротивление;
  • общее сопротивление растеканию электрического тока.


355

«Электрик»

Первый программный продукт, который хотелось бы рассмотреть, называется «Электрик». Мы уже говорили о нем, когда рассматривали лучшие программы для расчета сечения кабеля. Так вот и с вычислениями параметров заземляющего контура «Электрик» может запросто справиться. Преимущество данного продукта заключается в том, что он достаточно прост в использовании, русифицирован и к тому же есть возможность бесплатного скачивания. Увидеть интерфейс программы вы можете на скриншотах ниже:

Все, что вам нужно – задать исходные данные, после чего нажать кнопку «Расчет контура». В результате вы получите не только подробную методику вычислений с используемыми формулами, но и чертеж, на котором будет изображен готовый контур заземления. Что касается точности расчетных работ, то тут мы рекомендуем использовать только самые последние версии программы, т.к. в устаревших версиях множество недоработок, которые были устранены со временем. Если вам нужно рассчитать заземляющий контур для частного дома либо более серьезных сооружений, к примеру, котельной либо подстанции, рекомендуем использовать данный продукт.

Расчет заземления в программе Электрик показан на видео:

Важные моменты: расчет контура заземления

Надо принять во внимание на такой момент – получаемые на практике данные всегда отличны от расчётов, проводимых в теории. В случае глубинного или модульного монтирования – разница связывается с тем, что в формуле расчёта обычно применяется несменяемое оценочное удельное сопротивление почвы на всей глубине электродов

Хотя на практике, такого никогда не происходит.

Даже если характер земли не изменяется – его удельное сопротивление сокращается с глубиной: почва становится наиболее плотной, наиболее влажной; на глубине от 5-ти метров обычно присутствуют водоносные слои. По факту, полученное сопротивление будет ниже того что получено в расчетах значительно (в 90 % ситуаций выходит сопротивление заземления в три раза меньше). В случае электролитного заземления – различие связывается с тем, что в формуле расчёта применяется коэффициент «С», который берут в расчёт как среднюю величину поправки, которую нельзя представить в качестве формул и зависимостей.

Получают коэффициент из большого количества характеристик почвы:

  • Температурный режим;
  • Уровень влаги;
  • Рыхлость;
  • Диаметр частиц;
  • Гигроскопичность;
  • Концентрация солей.

Процесс формирования щелочи продолжительный и относительно постоянный. Со временем концентрация электролита в земле возрастает. Также возрастает объём почвы с присутствием электролита окружающего электрод. Через несколько лет после монтирования «полезный» объём, который получился можно описать 3-метровым радиусом вокруг электрода. Поэтому, сопротивление электролитного заземления ZANDZ с годами значительно сокращается.

Замеры показали солидное снижение:

  • 4 Ома непосредственно после монтирования;
  • 3 Ома спустя 12 месяцев;
  • 1,9 Ома через 4 года.

Пример расчета заземляющего устройства будет представлен ниже.

Расчёт сопротивления

Правильный расчёт защитного заземления заключается в точном определении сопротивления растекания тока (Rз), которое зависит от множества факторов (влажности и плотности грунта, количества солей, конструктивных особенностей заземлительного устройства, диаметра и глубины погружения подключённого провода и др.).

Их снижение достигается путём уменьшения сопротивления растекания тока. Результатом такого снижения является уменьшение тока, проходящего сквозь тело человека при аварии.

В процессе расчёта заземления необходимо учитывать такой важный показатель, как удельное сопротивление грунта. Таблица ПУЭ позволяет узнать его для разных видов почвы:

  1. Песка с разным уровнем залегания подземных вод.
  2. Водонасыщенной супеси (пластинчатой и текучей).
  3. Пластичной и полутвёрдой глины.
  4. Суглинка.
  5. Торфа.
  6. Садовой земли.
  7. Чернозёма.
  8. Кокса.
  9. Гранита.
  10. Каменного угля.
  11. Мела.
  12. Глинистого мергеля.
  13. Пористого известняка.

Все представленные в таблице разновидности грунта отличаются разным уровнем влажности, которая также сказывается на конечном значении сопротивления растекания тока. Для его точного определения удельное сопротивление умножают на коэффициент сезонности. Эта цифра зависит от низшей температуры и способа расположения электродов (вертикального или горизонтального).

Помимо удельного сопротивления почвы (ρ), для подсчёта сопротивления растекания (Rз) необходимо знать длину электрода (l), диаметр прута (d) и глубину расположения средней точки заземлителя (h). Взаимосвязь этих величин отражается в формуле Rз = ρ/2πl∙ (ln (2l/d)+0.5ln ((4h+l)/(4h-l)).

Если основой заземлительной установки являются сваренные сверху вертикальные электроды (n), целесообразнее будет использовать формулу Rn = Rз/(n∙ Kисп), в которой буквами Kисп обозначается коэффициент использования электрода (с учётов влияния соседних). Его также легко найти в специальной таблице.

Независимо от выбранной формулы, при подсчёте защитного заземления следует принимать во внимание нормированное сопротивление заземлителя (для частного дома, источника тока или подстанции), размеры основных деталей конструкции и соединительных элементов, а также количество и метод соединения электродов (в ряд или в форме замкнутого контура). Проводить расчёт заземлительного контура имеет смысл только в том случае, если в качестве заземлителей используются искусственные элементы

Формул для определения сопротивления естественных заземлителей не существует

Проводить расчёт заземлительного контура имеет смысл только в том случае, если в качестве заземлителей используются искусственные элементы. Формул для определения сопротивления естественных заземлителей не существует.

Что важно знать

Заземление дома необходимо для того чтобы снизить напряжение соприкосновения до неопасного показателя. Благодаря ему потенциал направляется в землю и защищает человека от поражения электрическим током. В ПУЭ (Глава 1.7, п. 1.7.62.) указывается, что частный дом должен иметь сопротивление растекания при трехфазном питании 4 и 8 Ом (первое значение при 380 В, второе – 220 В), а при однофазном – 2 и 4 Ом.

Количество заземлителей необходимо выбрать таким образом, чтобы обеспечить нормативное сопротивление растеканию электрического тока. Чем меньше сопротивление — тем лучше, таким образом обеспечивается эффективность действия заземляющего устройства при выполнении функций защиты от действия электрического тока.

Электроды изготавливаются из меди, оцинкованной и черной стали. Профили сечения указаны на рисунке ниже:

Онлайн калькулятор для расчета заземления

Основные условия, которых следует придерживаться при монтировании заземляющих устройств это габариты приспособлений.

В зависимости от применяемого материала минимум по габаритам устройств должен быть не менее:

  • Полоса 12 на 4 – 48 мм2.
  • Уголок 4 на 4.
  • Круглая сталь – 10 мм2.
  • Труба из стали (размер стенки) – 3,5 миллиметров.

Длина стержня устройства для заземления должна быть не меньше полутора-двух метров.

Интервал между стержнями заземлителями берётся из соотношения их длины, то есть а=:

В зависимости от площади, которая позволяет и комфорта монтирования, стержни заземления можно устраивать в рядок, либо в качестве фигуры, треугольной, квадратной формы. А какова цель расчёта устройства для защиты? Главная задача расчёта – выявить число стержней заземлителей и размер полоски, которая их объединяет в единую конструкцию. Если кроме устройства заземления следует монтировать систему внешней защиты от молнии, можно воспользоваться специальной программой расчёта вероятности поражения объекта, который под защитой спецприёмника. Сервис разработан профессионалами.

Онлайн калькулятор дает возможность:

  • Провести верные расчеты;
  • Провести проверку надёжности устройства защиты от молнии;
  • Сделать более рациональный и правильный проект молниезащиты.

Это обеспечивает наименьшую цену конструкции и монтажа, сокращая не требуемый запас и применяя наименее высокие, наименее дорогостоящие в монтировании приёмники молнии

Также это обеспечивает наименьшее количество поражений устройства, понижая вторичные отрицательные последствия, что очень важно на объектах с большим количеством электроприборов (количество ударов молнии сокращается с сокращением высоты стержневых приёмников молнии)

Функционал сервиса дает возможность высчитать результативность запланированной защиты в виде доступных параметров:

  1. Вероятность попадания молнии в объекты устройства (прочность защитной системы высчитывается как 1 минус число вероятности).
  2. Количество поражений молнией в устройство заземления за 12 месяцев.
  3. Количество прорывов молнии, минуя защитный барьер, за 12 месяцев.

Зная эти информационные данные, создатель проекта сможет сравнить требования и нормативы с полученной надёжностью и предпринять мероприятия по перестройке конструкции защиты.

Пример расчета контура заземления

Для изготовления заземлителя обычно используется металлический уголок длиной 2,5-3 метра и размером 50х50 мм. При установке расстояние между элементами должно соответствовать их длине, или 2,5-3 метра. Показатель сопротивления для глиняного грунта будет 60 Ом*м. Согласно таблице климатических зон, значение сезонности для средней полосы составит около 1,45. Сопротивление будет равно: 60*1,45=87 Ом*м.

Пошаговый алгоритм монтажа заземления:

  1. Выкопать возле дома траншею по контуру глубиной 0,5 м.
  2. Забить в ее дно металлический уголок. Габариты его полки подобрать с учетом условного диаметра электродного элемента, который вычисляется по формуле d=0.95*p=0.995*0.05=87 Ом*м.
  3. Определить глубину залегания средней точки уголка: h=0.5*l+t=0,5*2,5*0,5=1,75 м.
  4. Подставить данное значение в ранее описанную формулу для расчета величины сопротивления одного заземлителя. Полученный параметр в итоге составит 27,58 Ом.

Необходимое число электродов можно определить по формуле N=R1/(Kисп*Rнорм). В результате получится 7. Изначально в качестве Кисп применяется цифра 1. В соответствии с табличными данными, для семи заземлительных устройств значение составит 0,59. Подставив полученную величину в формулу расчета, получаем результат: для дачного участка необходимо использовать 12 электродных элементов.

Соответственно, производится новый перерасчет с учетом этого параметра. Кисп по таблице теперь составит 0,54. Если использовать это значение в формуле, то в результате получится 13 штук. Тогда величина сопротивления электродов будет равна 4 Ома.

Виды заземляющих конструкций

Расчёт заземления следует проводить с учётом того, где оно будет располагаться. По месту расположения заземляющая конструкция может быть:

  • Выносной. Заземлитель устанавливается за пределами площади, на которой находятся приборы, нуждающиеся в отведении электрического заряда.
  • Контурной. Электроды размещаются по контуру площади с оборудованием, а также внутри неё.

Заземление приборов, находящихся в закрытых помещениях, осуществляется путём прокладывания специальных магистралей для укладки проводов. Если электрооборудование располагается на открытой местности, необходимости в оборудовании магистралей нет, корпусы приборов могут соединяться с заземлительным контуром напрямую с помощью кабеля.

В качестве основных деталей в контурах могут использоваться естественные и искусственные заземлители. К первому типу относятся:

  • металлические корпуса зданий, соединённые с землёй;
  • свинцовые оболочки кабелей, колодцев, скважин;
  • подземные металлические коммуникации (кроме труб теплотрасс и магистралей для взрывчатых и горючих веществ).

Для отведения заряда от распределительных устройств и подстанций естественным путём обычно используются опоры отводящих воздушных линий электропередач. В качестве соединительных элементов в таких случаях выступают громозащитные тросы.

Когда возможность использования естественных элементов заземления отсутствует или они не дают нужного результата, их заменяют стержнями из угловой стали, стальными трубами или прутьями из стали.

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.

«Расчет заземляющих устройств»

Название второй программы говорит само за себя. Благодаря ей можно рассчитать не только контур заземления, но и молниезащиты, что также крайне необходимо. Интерфейс программки довольно простой, собственно, как и в рассмотренном выше аналоге. Выглядит форма для заполнения исходных данных следующим образом:

Если вам нужно выполнить простейший расчет заземляющего контура именно сейчас, можете воспользоваться нашим онлайн калькулятором расчета заземления. Точность вычислений конечно же уступает предоставленным в статье программным продуктам, однако все же приблизительные значения вы получите, на которые и стоит ориентироваться.

Расчет заземления | Расчет заземляющего устройства

Аннотация к разделу «Расчет заземления»

             В разделе «Расчет заземления» приведены шаблоны для типового расчета заземляющего устройства на основании формул и методик расчета защитного заземления из справочников Барыбина Ю.Г. [1], доктора техн. наук, профессора Карякина Р.Н. [2]  с формированием спецификации на материалы и оборудование, описанием технологии монтажа с сохранением или выводом полученного результата на печать. Материалы и оборудование выбраны на базе запатентованной конструкции и способа установки заземляющего устройства разработки и производства ООО «Элмашпром» (ELMAST®), 603104, г.Нижний Новгород, ул.Нартова, дом 6, пом.2, оф.17; тел. +7 831 2786072, 2786073.

            Информация из данного раздела предназначена для использования в качестве информационно-методических материалов для изучения проектировщиками, монтажниками, застройщиками вопросов правильного применения продукции предприятия. Для получения чертежей конструкции заземляющего устройства перейдите в раздел «Сборочные чертежи заземлителей. Типовые решения.»

Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования / Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. – М: Энергоатомиздат, 1991 г. – 464 с [1].

Справочник по молниезащите. / доктор техн. наук, профессор Карякин Р. Н. — Москва: ЗАО «Энергосервис», 2005 г. – 879 c [2].

Расчет защитного заземления. Контурный заземлитель. Вертикальный заземлитель — нержавеющий 16 мм, горизонтальный — оцинкованная полоса 40х4 мм

Тип файла: XLS

Размер: 3,7 МБ

Расчет защитного заземления. Контурный заземлитель. Вертикальный заземлитель — нержавеющий 16 мм, горизонтальный — оцинкованная полоса 40х4 мм. Спецификация на материалы и оборудования для устройства заземления. Калькулятор для самостоятельного расчета защитного заземления.

Расчет защитного заземления. Рядный заземлитель. Вертикальный заземлитель — нержавеющий 16 мм, горизонтальный — оцинкованная полоса 40х4 мм

Тип файла: XLS

Размер: 3,7 МБ

Расчет защитного заземления. Рядный заземлитель. Вертикальный заземлитель — нержавеющий 16 мм, горизонтальный — оцинкованная полоса 40х4 мм. Спецификация на материалы и оборудования для устройства заземления. Калькулятор для самостоятельного расчета защитного заземления.

Примеры расчёта заземляющего устройства | энергетик

Привёдем несколько примеров для расчёта заземления:

   Любой предварительный расчёт заземления сводится к определению сопротивления растекания тока заземлителя в соответствие с требованием ПУЭ, как уже отмечалось ранее, а также на количество требуемых материалов и затрат на изготовления заземляющего устройства (бурение, ручная забивка заземлителей, сварочные работы, электромонтажные работы).

  Так же отметим, что любой расчёт начинается с расчёта одиночного заземлителя, одиночный заземлитель применяется в  основном  для повторного заземления ВЛ опор, где требования ПУЭ (п. 1.7.103.) общее сопротивление растеканию заземлителей должно быть  не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях: 660, 380 и 220 В.
1.
 Пример расчёта одиночного заземлителя для опоры ВЛ 380 В:

      Выбираем арматуру из таблицы 1 для вертикальных заземлителей — круглую сталь ø 16 мм., длиной L — 2,5 м.В качестве грунта примем глину полутвердую (см.  таблицу 5) с удельным сопротивлением ρ — 60 Ом·м. Глубина траншеи равна 0,5 м. Из таблицы 6 возьмем повышающий коэффициент для третей климатической зоны и длине заземлителей до 2,5 м. с коэффициентом промерзания грунта для вертикальных электродов  ψ — 1,45. Нормированное сопротивление заземляющего устройства равно 30 Ом. Фактическое удельное сопротивление почвы вычислим по формуле: ρфакт = ψ·ρ = 1.45 · 60 = 87 Ом·м. Примечание: расчёт одиночного заземлителя проводим без учёта горизонтального сопротивления заземления.

Расчет:

а)  заглубление равно (рис. 2):  h = 0,5l + t = 0,5 · 2,5 + 0,5 = 1,75 м.;

б) сопротивление одного заземлителя вычислим по формуле, (ρэкв =  ρфакт):

прим. автора, где ln — логарифм, смотри  ⇒  формулы    на Рис. 4

  Нормируемое сопротивления для нашего примера должно быть не больше 30 Ом., поэтому принимается равным R1 ≈ 28 Ом., что соответствует ПУЭ для одиночного вертикального заземлителя (электрода)  заземления опоры ВЛ  — U ∼ 380 В.

Если недостаточно одного заземлителя для опоры, то можно добавить второй или третий, в этом случае для двух заземлителей расчёт выполняется как для заземлителей в ряд, для трёх заземлителей (треугольником) по контуру, при этом надо иметь в виду, что расчёт треугольником малоэффективный, из-за взаимного влияния электродов друг к другу. 

2.  Пример расчёта заземления с расположением заземлителей в ряд:

 Воспользуемся данными из примера 1 , где R = 27,58 Ом·м для расчёт вторичного заземления электроустановок (ЭУ), где нормативное сопротивление требуется не более Rн = 10 Ом, на вводе в здания, при напряжении 380 В  и каждого повторного заземлителя не более Rн = 30 (см. ПУЭ п.1.7.103 см.  Заземлители) . 

Расчет:

а) для расчёта заземления с расположением в ряд заземлителей, как уже отмечалось выше, возьмем данные из примера 1, где  R1 = 27,58 Ом·м  одиночного заземлителя и Ψ — 1,45 для третей климатической зоне;

б)   предварительное количество стержней вертикального заземления без учета сопротивления горизонтального заземления находится по формуле 4.3 (см. Расчёт заземления):

n0 = 27,58 / 10 = 3,54 шт, где коэффициент спроса (использования) примем η = 1; далее по таблице 3 выберем число электродов n = 3 в ряд при отношение расстояние между электродами к их длине a = 1хL и коэффициент спроса  η = 0,78, далее уточняем число электродов:

n = 27,58 / (10 · 0,78) = 3,26 шт; где потребуется увеличить число электродов или изменить расстояние к их длине a = 3хL, для экономии материалов примем отношение a = 3хL  и количество вертикальных электродов равным —  n =  3 шт. с коэффициентом спроса η = 0,91: n = 27,58 / (10 · 0,91) = 3,03 шт; т.к. общее сопротивление заземлителя уменьшиться за счёт горизонтального заземлителя;

в) длину самого горизонтального заземлителя найдем исходя из количества заземлителей  расположенных в ряд, где а = 3· L = 3 · 2 = 6 м;   Lг = 6 · (3 — 1) = 12 м;

г) сопротивление растекания тока для горизонтального заземлителя находим по формуле 5 (см. Расчёт заземления), где в качестве верхнего грунта принято глина полутвердая с удельным сопротивлением 60 Ом·м., до глубины верхнего слоя нашей траншеи t = 0,5 м. см. пример 1; выберем  полосу заземлителя 40 х 4 мм., где коэффициент III климатической зоны для горизонтального (полосового) заземлителя возьмём Ψ — 2,2  и коэффициент спроса примем η = 1, т.к. расстояние  между электродами более 5 м., что исключает влияние около электродной зоны, по количеству принятых электродов, их длине и отношению расстояния между ними (см. таблицу 3  Расчёт заземления) :

ширина полки для полосы b = 0,04 м.

Rг = 0,366 · (100 · 2,2 / 12 · 1) · lg (2 · 122 /0,04 · 0,5) = 27,90 Ом·м, примем сопротивление горизонтального заземлителя — Rг = 27,9 Ом·м;

где,  lg- десятичный логарифм (смотри   формулы   формулы для расчёта рис. 4), b — 0,04 м. ширина полосы, t — 0,5 м. глубина траншеи.

д) Определим общее сопротивление вертикального заземлителя с учетом сопротивления растеканию тока горизонтальных заземлителей:

Rоб =  (27,9 · 27,58) / (27,58 · 1) + (27,9 · 0,91 ·3) = 7,42 Ом·м 

где Rоб общее сопротивление заземлителей; RВ вертикального; RГ — горизонтальногоηВ и ηГ коэффициенты использования вертикального и горизонтального заземлителя, n —  шт количество вертикальных заземлителей.

Rоб = 7,42  Ом·м соответствует норме при напряжении U — 380 В  для ввода в здание, где нормированное  сопротивление не более Rн = 10 Ом (Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN-проводника каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В., ПУЭ п.1.7.103.) 

3.  Пример расчёта заземления с расположением заземлителей по контуру:

     В качестве грунта примем сугли́нок — почва с преимущественным содержанием глины и значительным количеством песка с удельным сопротивлением ρ — 100 Ом·м. Вертикальный заземлитель из стальной трубы с наружным диаметром d — 32 мм., толщена стенки  S — 4 мм.,  длиной электрода L — 2,2 м и расстоянием между ними 2,2 м (a = 1хL). Заземлители расположены по контуру. Глубина траншеи равна t = 0,7 м. Из таблицы 6 возьмем повышающий коэффициент для второй климатической зоны и длине заземлителей до 5 м, его сезонное климатическое значение сопротивление составит Ψ — 1,5. Нормированное сопротивление заземляющего устройства равно Rн10 Ом·м. Фактическое удельное сопротивление почвы вычислим по формуле: ρэкв = Ψρ = 1.5 · 100 = 150 Ом·м.

а) вычислим сопротивление растекания тока одного вертикального заземлителя (стержня) по формуле 2 см.  Расчёт заземления:

RО  = 150 / (2π · 2,2) · (ln (2 · 2,2 / 0,032) + 0,5 · ln (4 · 1,8 + 2,2) / (4 · 1,8 — 2,2)) = 10,85 · (ln 137,5 + 0,5 · ln 1,88) = 56,845 Ом·м., где T = 0,5 · L + t = 0,5 · 2,2 + 0,7 = 1,8 м.  Примем RО = RВ = 56,85 Ом·м.,

б) предварительное количество стержней вертикального заземления без учета сопротивления горизонтального заземления находим по формуле  (см. Расчёт заземления):

n = 56,85 /10 = 5,685 шт., округляем по таблице 3 до ближайшего значения, где n = 4 шт., далее по таблице 3 выберем число электродов n = 6 шт по контуру при отношение расстояние между электродами к их длине a = 1хL, где коэффициент спроса  η = 0,62 и уточним количество
стержней с коэффициентом использования вертикальных заземлителей:   n = 56,85 /10 · 0,62  = 9,17 шт., т.е требуется увеличить количество электродов до  n = 10 шт., где коэффициент спроса  ηВ = 0,55 ;  

в) находим длину горизонтального заземлителя исходя из количества заземлителей  расположенных по контуру:  LГ = а · n , LГ = 2,2 · 10 = 22 м., где а = 1 · L = 1 · 2,2 = 2,2 м;

г)  находим сопротивление растекания тока для горизонтального заземлителя  по формуле 5 (см. Расчёт заземления), где коэффициент для II климатической зоны для горизонтального (полосового) заземлителя возьмём Ψ — 3,5, коэффициент спроса примем по таблице 3 — ηГ = 0,34, ширина полосы горизонтального заземлителя b — 40 мм, (если из той же трубы d = 32 мм, то тогда ширина b полосы   будет равна — b = 2 · d = 2 · 32 = 64 мм, b = 0,064 м.) и удельное сопротивление грунта — ρ = 100 Ом.м, по формуле 6:

RГ = 0,366 · (100 · 3,5 / 22 · 0,34) · lg (2 · 222 /0,040 · 0,7) = 17,126 · lg 34571,428 = 77,73 Ом·м, примем сопротивление горизонтального заземлителя — RГ = 77,73 Ом·м;

д) Определим полное сопротивление вертикального заземлителя с учетом сопротивления растекания тока горизонтальных заземлителей по формуле 6:

Rоб =  (77,73 · 56,85) / (56,85 · 0,34) + (77,73 · 0,55 ·10) = 9,89 Ом·м , что соответствует заданной норме сопротивления не более Rн = 10 Ом·м.

         Перейти далее:    ⇒           Продолжение примеров расчёта заземления

Данный расчет следует применять как оценочный. После окончания монтажа заземляющего устройства необходимо пригласить специалистов электролаборатории для проведения электроизмерений (для ООО и ИП обязательно).

Вернутся:

на страницу     Заземляющие устройства

на страницу     Заземлители заземляющего устройства 

на страницу     Расчет заземляющего устройства

Перейти в раздел:  Паспорт ЗУ, Акт освидетельствования скрытых работ, Протокол испытания ЗУ

Примечание: данный раздел пока находится в разработке, могут быть опечатки. 

Заземление и изделия для заземления от Клинта Обера: Максимальная долговечность

Продукты

Ground Therapy® созданы специально для Ultimate Longevity Клинтом Обером, новатором движения Grounding (также известного как заземление).

Grounding Therapy, Therapy Grounding, Grounding Brand, Grooni, Vital Reaction, Bio Energy Products и многие другие поддельные бренды на Amazon.com и различных веб-сайтах в Интернете являются поддельными брендами, которые производят низкокачественные продукты, в которых отсутствуют важные компоненты. и могут содержать токсичные материалы.

Во многих случаях эти бренды не имеют поддержки клиентов и недоступны по телефону или электронной почте.

Одна компания-подделка смело рекламирует 30-дневную гарантию возврата денег, но мелким шрифтом на другой странице они сообщают вам, что вернут вам деньги, только если ваш продукт никогда не открывался.

Со временем на рынок выходит все больше и больше компаний-подделок, что делает невозможным дать вам полный список всех подделок. Они крадут наши изображения, копию нашего веб-сайта, а в некоторых случаях даже украли книгу Клинта.Одна поддельная компания зашла так далеко, что назвала себя «Официальным магазином заземления».

Вначале у них были уродливые веб-сайты и листинги на Amazon с ломаным английским и орфографическими ошибками. По мере того, как они зарабатывали деньги, они исправляли свои орфографические ошибки, создавали более качественные изображения и создавали более привлекательные веб-сайты и списки Amazon, из-за чего обычному человеку было труднее сказать, что реально, а что нет. Одна поддельная компания исправила множество грамматических и орфографических ошибок, но оставила предложение «Присоединяйтесь к нам в нашей схеме» на одной из страниц своего веб-сайта.

С продуктами Ground Therapy от Ultimate Longevity вы можете быть уверены, что получаете подлинные, качественные продукты для заземления, разработанные и произведенные Клинтом Обером, безусловную 30-дневную гарантию возврата денег и доступ к высококвалифицированной команде консультантов по заземлению, доступных по телефону. и по электронной почте 7 дней в неделю.

Plus… вы также получите бесплатную двухдневную доставку при заказе на сумму от 99 долларов и бесплатную копию книги Клинта Обера в мягкой обложке Earthing с каждым комплектом заземления.

ПРИМЕЧАНИЕ. Многие подделки с заземлением для сна, представленные на рынке, являются дешевыми и некачественными имитациями предыдущих продуктов Клинта. Ни один из них не предлагает ничего похожего на его запатентованный НОВЫЙ ДИЗАЙН 2020, то есть тоньше, мягче, легче и лучше проводящий.

Персональное заземление | Продукты для защиты от электростатического разряда и статического электричества

Просмотр подкатегорий

При работе с электроникой достаточно одного неучтенного электрического тока, чтобы закоротить всю систему.От установки нового жесткого диска на настольный компьютер до установки нового блейд-сервера на сервер электричество должно оставаться под постоянным контролем. Статическое электричество является чрезвычайно опасной формой электричества, так как вы можете провести небольшое количество статического заряда без вашего ведома. Чтобы предотвратить такое событие, необходимо инвестировать в личное заземление. Существует несколько видов индивидуального заземления, каждый из которых имеет свои преимущества. Тот, который вы выберете, будет зависеть от того, что вам удобно и с какой электроникой вы работаете.

Что следует учитывать при выборе правильного индивидуального заземления

При выборе правильного индивидуального заземления для себя и своих сотрудников необходимо учитывать множество факторов. Во-первых, посмотрите, как вы взаимодействуете с электроникой, которую хотите защитить. Работа внутри небольших устройств, таких как настольные компьютеры, требует индивидуального заземления, отличного от того, что вам может понадобиться при обходе более крупного сервера. Также обратите внимание на то, какое оборудование вы используете. Хотя статический заряд может привести к серьезному повреждению большинства электронных устройств, тепло, выделяемое вашими руками, также может вызвать проблемы.Все это важно учитывать, прежде чем выбрать правильный тип личного заземления, который нужен вам и вашим сотрудникам.

ESD (электростатический разряд) Заземлители для пяток

Заземляющие каблуки оборачиваются вокруг основания вашей обуви. Они созданы, чтобы не мешать вам. Даже когда он установлен на вашей обуви, маленькие заземлители пятки гарантируют, что вы никогда не заметите устройство. Они оснащены небольшой металлической точкой доступа, с помощью которой вы можете проверить заземление и снять любой потенциальный электрический статический заряд, который вы накопили.В более экстремальных условиях, когда минимальное количество статического электричества может вывести из строя оборудование стоимостью в миллионы долларов, необходима полная антистатическая униформа. Когда такая униформа не нужна, с таким же успехом может подойти заземлитель для пяток ESD. Отключение любого потенциального заряда перед входом в заданную зону позволяет свободно перемещаться, не опасаясь статического тока.

Наборы браслетов

При работе в ограниченном пространстве кабины или другого небольшого помещения вам, скорее всего, понадобятся обе руки.Движение вашего тела, даже во время незначительного смещения, может быстро создать небольшой статический заряд. Чтобы предотвратить попадание этого статического заряда в компьютер или любое другое электрическое устройство, отличным вариантом является браслет. Он оборачивается вокруг запястья с небольшой металлической точкой контакта. Подключив себя, вы моментально заземлите себя во время работы с электроникой. Таким образом, если вы сдвинетесь и создадите такой заряд, он вытеснится сквозь землю.

Полевые комплекты ESD

Вы не всегда можете работать в закрытой, контролируемой среде.Находясь вдали от такого места, но работая с деликатной электроникой, вам нужно сделать все возможное, чтобы защитить оборудование, с которым вы работаете. Комплект для обслуживания в полевых условиях ESD позволяет сделать именно это. Устройство поставляется с заземляющей площадкой, которая достаточно велика для работы. Эта заземляющая площадка предотвращает образование электрических зарядов и имеет несколько точек заземления, открытых в верхней части площадки. С помощью браслета вы можете заземлить себя с помощью пэда во время работы с электроникой.При этом любое статическое электричество, создаваемое вашей одеждой, будет проходить через металлическое основание, а не через устройство, с которым вы работаете.

Дополнительное оборудование

Хотя в большинстве случаев достаточно персональных заземляющих устройств, время от времени вам придется использовать аксессуары. Аксессуары включают в себя дополнительные напольные коврики для работы с оборудованием, более длинные кабели заземления для подключения вас к заданным точкам заземления (возможно, точка заземления находится на полу, и вы вынуждены работать в направлении верхней части серверного блока).В любом случае дополнительное оборудование и блоки расширения могут оказаться полезными. Всякий раз, когда вы работаете с электроникой, важно использовать личное заземление. Независимо от того, работаете ли вы на персональном компьютере или на корпоративном сервере, внутренности электронных устройств чрезвычайно деликатны. Один заряд может нанести значительный ущерб. Предотвратить это помогают персональные заземляющие устройства.

Что такое заземление и соединение для телекоммуникационных систем? – Фоско Коннект

>> Зачем нам нужно заземление и соединение для телекоммуникационных систем?

В связи с растущим спросом на установку компьютерных сетей телекоммуникационное заземление и соединение стали растущими возможностями для подрядчиков по электротехнике.Хотя применяются аналогичные принципы заземления, понимание телекоммуникационной терминологии и специальных соображений было проблемой.

Как и в случае традиционного электрического заземления, телекоммуникационные сети и оборудование должны быть заземлены на электрическую сеть. Однако простого заземления на конструкционную сталь недостаточно при работе с телекоммуникационными системами. Чувствительность электронного оборудования требует, чтобы телекоммуникационные кабели и мощность были эффективно уравновешены для предотвращения петель или переходных процессов, которые могут повредить оборудование.Это означает разработку полной системы заземления и соединения, выходящей за рамки базовой методологии «зеленого провода».

 

>> Что такое заземление?

Статья 100 NEC определяет заземление как:

«Проводящее соединение, преднамеренное или непреднамеренное, между электрическими цепями или оборудованием и землей или каким-либо проводящим телом, которое служит вместо земли».

Электрические системы и кабельные системы связи, которые должны быть заземлены, должны быть заземлены.Механизм заземления должен обеспечивать надежное средство для безопасного отвода на землю напряжений, вызванных молнией, перенапряжениями в сети или непреднамеренным контактом с высоковольтными линиями или оборудованием.

 

>> Что такое склеивание?

Статья NEC 100 и 250-70 определяет соединение как:

«Неразъемное соединение металлических токопроводящих частей оборудования и кожухов проводников для обеспечения электропроводности пути между ними, который обеспечит электрическую непрерывность и имеет достаточную способность для безопасного проведения любого постороннего тока, который может быть наложен на землю.

Соединение требуется, потому что электропроводящие материалы, такие как конструкционная сталь, металлические кабельные лотки и металлические опорные конструкции, могут оказаться под напряжением в случае контакта с: молнией, перенапряжениями в сети или непреднамеренным контактом с линиями высокого напряжения.

Практика создания эффективного соединения заключается в создании надежного пути для таких токов короткого замыкания к заземлению электрической системы. Эффективные методы соединения помогают уравнять потенциалы, вызванные неисправностями молний и электрических систем, которые в противном случае могли бы повредить оборудование и причинить вред людям.

NEC требует, чтобы металлические кабельные каналы, кабельные лотки, стойки, кожухи или металлическая броня кабелей были надежно соединены, чтобы обеспечить способность отводить любой ток короткого замыкания на землю.

Статья 250-96 NEC гласит:

«Металлические кабельные каналы, кабельные лотки, кабельная броня, кабельная оболочка, кожухи, рамы, арматура и другие металлические нетоконесущие детали, которые могут служить заземляющими проводниками, с использованием или без использования дополнительных заземляющих проводников оборудования, должны быть надежно соединены. там, где это необходимо, чтобы обеспечить электрическую непрерывность и способность безопасно проводить любые токи короткого замыкания, которые могут быть наложены на них.Любая непроводящая краска, эмаль или аналогичное покрытие должны быть удалены с резьбы, точек контакта и контактных поверхностей или соединены с помощью фитингов, конструкция которых исключает необходимость такого удаления».

>> Электрическое воздействие

Кабели связи подвержены воздействию электрического тока. Статья 800-2 NEC определяет кабель связи как «открытый», когда

«Кабель или цепь находятся в таком положении, что в случае выхода из строя опор или изоляции может возникнуть контакт с другим кабелем или цепью.

Все кабели связи считаются подверженными воздействию электрического тока из-за того, где эти кабели проложены в здании или в конфигурации кампуса. Кабели связи прокладываются в непосредственной близости от электрических проводов на стенах и потолках.

Степень воздействия также определяется местом установки кабеля. Воздействие может быть определено в следующих двух областях:

  • Воздействие снаружи здания
  • Воздействие внутри здания

1.Воздействие снаружи здания

Все медные кабели связи или любые диэлектрические кабели, имеющие проводящий элемент, являются проводниками электрической энергии. Когда эти типы кабелей прокладываются между зданиями, они подвергаются электрическому воздействию молнии. Эти кабели могут нести удар молнии по кабелю и в любые кабели, которые подключены к этим кабелям.

2. Воздействие внутри здания

Кабели связи подвергаются опасности поражения электрическим током внутри здания.Медные кабели связи прокладываются в непосредственной близости от силовых проводов. Это возможность случайного прикосновения к силовым проводникам, что может привести к возникновению аварийного отключения питания.

 

>> Стандарт заземления и связи в телекоммуникациях — ANSI/TIA/EIA-607

Стандарт ANSI/EIA/TIA-607 представляет собой требования к заземлению и соединению коммерческих зданий для телекоммуникаций.

Основной целью настоящего стандарта является предоставление рекомендаций по вопросам соединения и заземления при построении телекоммуникационной инфраструктуры.

Стандарт ANSI/EIA/TIA-607 определяет телекоммуникационную систему заземления и соединения, а также соединения с системой электрического заземления здания. Рекомендации, содержащиеся в этом стандарте, не заменяют требования к соединению и заземлению национальных и местных электротехнических норм.

Ключевые термины:

Склеивание означает неразъемное соединение металлических частей с целью формирования электропроводящего пути для обеспечения электрической непрерывности и способности безопасно проводить любой ток, который может быть введен.

Соединительный проводник для телекоммуникаций — проводник, используемый для соединения соединительной инфраструктуры телекоммуникаций с заземлением сервисного оборудования (силового) здания.

Эффективно заземленный относится к преднамеренному соединению с землей через заземление с достаточно низким импедансом. Он должен иметь достаточную пропускную способность по току, чтобы предотвратить нарастание напряжения, которое потенциально может привести к ненужной опасности для подключенного оборудования или людей.

Заземление представляет собой преднамеренное или случайное проводящее соединение между электрической цепью или оборудованием и землей или проводящим телом, служащим вместо земли.

Проводник заземляющего электрода — это проводник, используемый для подключения заземляющего электрода к:

  • Провод заземления оборудования
  • Заземляющий провод цепи на сервисном оборудовании
  • Источник отдельной системы.

 

>> Компоненты системы заземления телекоммуникаций

Система заземления и соединения телекоммуникаций начинается с физического подключения к системе заземляющих электродов здания и распространяется на каждую телекоммуникационную комнату (TR) в здании (см. следующий рисунок).

Как правило, телекоммуникационная система заземления, определенная стандартами ANSI/TIA/TIA-607, содержит следующие компоненты:

  • Соединительный провод для телекоммуникаций
  • Главная шина заземления телекоммуникаций ( TMGB )
  • Телекоммуникационная соединительная магистраль ( TBB )
  • Шина заземления телекоммуникационная ( ТГБ )
  • Соединительный соединительный проводник для телекоммуникационной магистрали ( TBBIBC )

Система начинается у входа в систему электроснабжения, проходит к TMGB и продолжается до каждого TGB, расположенного в отдельных телекоммуникационных шкафах на каждом этаже здания, и, наконец, возвращается к исходному TMGB.

1. Телекоммуникационный вход (TEF)

К телекоммуникационному вводу (ТВП) относится вводной пункт телекоммуникационной службы, а также пространство примыкания междомовых и внутридомовых магистральных сооружений. Антенные входы, связанные с телекоммуникациями, и электронное оборудование могут располагаться в ТЭП.

2. Проводник связи

Стандарт ANSI/EIA/TIA-607 требует, чтобы все соединительные проводники связи были перечислены для предполагаемого использования и одобрены признанной в стране испытательной лабораторией, такой как UL или ETL.

Соединительные жилы всегда должны быть изолированными. Стандарт также требует, чтобы соединительные проводники были изготовлены из металлической меди. Другие типы металлов не поддерживаются для использования в качестве соединительного провода стандартом ANSI/EIA/TIA-607. Кроме того, минимальный размер всех соединительных проводников должен быть не меньше провода №6 AWG.

Стандарт ANSI/EIA-TIA-607 запрещает размещение соединительных проводников в металлическом кабелепроводе из железа. Этот стандарт требует, чтобы, если соединительный проводник должен быть помещен в железный кабелепровод длиной более 1 м (3 фута.) в длину, то к каждому концу кабелепровода должен быть присоединен соединительный проводник. Провода, используемые для соединения соединительного проводника, должны быть как минимум № 6 AWG.

3. Главная шина заземления телекоммуникаций (TMGB)

TMGB — это специальное расширение системы заземляющих электродов здания для телекоммуникационной инфраструктуры. Поскольку это центральная точка крепления TBB и оборудования, TMGB должен обеспечивать легкий доступ для персонала связи.

TMGB представляет собой предварительно просверленную медную шину со стандартными размерами болтовых отверстий NEMA и расстоянием между ними для конкретного соединения с наконечником, которое будет использоваться. Он должен быть достаточно большим, чтобы удовлетворить сегодняшние приложения и приспособиться к будущему росту. Требуется минимальная толщина 6 мм и ширина 100 мм. Доступно множество разновидностей заземляющих стержней, некоторые из них поставляются в виде комплекта и могут быть настроены в соответствии с конкретными требованиями применения. Предварительно сваренные пигтейлы Cadweld доступны с проводниками различных размеров и длин, изолированными или неизолированными, готовыми к подключению к заземлению здания.

Для снижения сопротивления предпочтительнее гальваническое лужение. Однако, если они не покрыты, сопрягаемые поверхности должны быть полностью очищены. Там, где телекоммуникационные щиты расположены с TMGB, они должны иметь шину заземления оборудования переменного тока (или металлический корпус), соединенную с TMGB/TGB. При размещении TMGB как можно ближе к щитам следует соблюдать все соответствующие зазоры.

Соединения с TMGB или проушинами должны выполняться экзотермической сваркой.Экзотермические сварные швы обеспечивают соединение, которое помогает обеспечить долгосрочную целостность системы заземления.

4. Телекоммуникационная магистраль (TBB)

TBB — проводник, соединяющий все TGB с TMGB. Он уменьшает или выравнивает потенциальные различия между телекоммуникационными системами, к которым он подключен. TBB не должен быть единственным проводником, обеспечивающим обратный путь тока замыкания на землю.

Начиная с TMGB, TBB проходит по всему зданию через магистральные телекоммуникационные пути.Он соединяет TGB в каждом телекоммуникационном шкафу и аппаратной в здании. Может потребоваться несколько TBB, в зависимости от размера конструкции и количества TGB в здании. Водопроводные трубы или металлический экран кабеля не должны использоваться в качестве соединительной магистрали телекоммуникаций.

Каждый TBB должен быть изолированным медным проводником, сечением не менее 6 AWG и, возможно, размером до 750 kc mil, часто используемым телефонными и коммуникационными компаниями. В многоэтажном здании, где используется более одного БТВ, БТВ должны быть соединены вместе с помощью соединительного проводника ТБВ (ТВВБС), расположенного на верхнем этаже и, по крайней мере, на каждом третьем этаже.

5. Телекоммуникационная шина заземления (TGB)

A TGB представляет собой предварительно просверленную медную шину со стандартными размерами отверстий под болты NEMA и централизованно подключенными системами и оборудованием, обслуживаемыми телекоммуникационным шкафом. Он должен быть толщиной не менее 6 мм и шириной 50 мм. Так же, как и ТГБ, ТГБ перед подключением проводников к сборной шине следует подвергнуть гальванопокрытию или очистке. Соединительный проводник между TBB и TGB должен быть непрерывным и проходить по максимально прямому пути.

Часто TGB устанавливается сбоку от щита. Когда конструкционная сталь здания эффективно заземлена, каждый TGB должен быть соединен со сталью в том же помещении с помощью проводника № 6 AWG. Всегда используйте кратчайшее возможное расстояние в системе заземления.

7. Соединительный соединительный проводник для телекоммуникационной магистрали (TBBIBC)

Стандарт ANSI/EIA/TIA-607 требует, чтобы при вертикальной установке двух или более TBB на магистральном пути внутри здания эти TBB были соединены вместе.Для этой функции используется соединительный соединительный проводник телекоммуникационной магистрали (TBBIBC) (см. рисунок выше).

Стандарт ANSI/EIA/TIA-607 требует, чтобы TBBIBC устанавливался на верхнем этаже и как минимум на каждом третьем этаже. Минимальный размер TBBIBC должен быть не меньше размера проводника TBB.

TBBIBC также может использоваться для соединения двух или более TGB, установленных в одном и том же TR. TBBIBC также используется для соединения TGB, установленных в разных TR, находящихся на одном этаже здания.Это соединение будет соответствовать тем же требованиям, что и соединение нескольких TBB на верхнем этаже и как минимум на каждом третьем этаже.

 

>> Сводка

Телекоммуникационное заземление и соединение — это дополнительное заземление и соединение, устанавливаемое специально для телекоммуникаций. Это не заменяет заземление и соединение, указанные в Национальном электротехническом кодексе (NEC), но обычно является дополнительным для улучшения характеристик телекоммуникационной системы.

NEC представляет собой всеобъемлющий набор кодов, относящихся как к электрическим, так и к коммуникационным кабелям.Кабели связи рассматриваются в главе 8 NEC и озаглавлены «Системы связи». Статья 800 касается установки кабелей связи для телефонных систем, телеграфных систем, систем охранной сигнализации и других систем центральных станций.

Заземляющие соединения | Журнал подрядчика по электротехнике

Основа заземления и соединения начинается в месте присоединения соединительной перемычки или заземляющего проводника к коробке, корпусу или другому электрооборудованию и заканчивается в месте присоединения к служебному заземляющему проводнику в заземленной системы или на корпусе сервисного оборудования для незаземленной системы.

Раздел 250.8 требует, чтобы заземляющие проводники и соединительные перемычки были соединены экзотермической сваркой, указанными соединителями давления, указанными зажимами или другими перечисленными способами соединения. Пайка, очень распространенный метод соединения в начале прошлого века, не может использоваться в качестве единственного метода соединения, поскольку нагрев от высокоэнергетического замыкания на землю может привести к расплавлению припоя, что приведет к потере пути заземления.

Экзотермическая сварка использует химическую реакцию для выделения тепла и приводит к сварке двух кусков металла.Он часто используется для соединения больших заземляющих проводников вместе или для соединения заземляющих проводников с металлическими коробками, металлическими балками или металлическими шинами. Для каждого размера проводника требуется определенный химический заряд или нагрузка. Эти нагрузки вставляются в углеродистую форму, а затем прикрепляются к обоим концам медных проводников или к медному проводнику и куску металла. Когда груз воспламеняется, тепло расплавляет два металла вместе, создавая связь.

Винты для листового металла нельзя использовать для соединения заземляющих или соединительных проводников с металлическими корпусами, так как резьба на винтах для листового металла расположена слишком далеко друг от друга, чтобы обеспечить путь от винта к корпусу с низким импедансом.У большинства металлических коробок есть по крайней мере одно отверстие в задней части коробки, которое имеет резьбу для заземляющего винта 10-32. Эти отверстия могут иметь идентифицирующую маркировку заземления, примыкающую к отверстию, или коробка может быть без маркировки. Однако Раздел 250.148 не разрешает использовать заземляющий винт для каких-либо иных целей, кроме заземления. Большинство заземляющих винтов изготавливаются с буртиком вокруг головки винта, чтобы помочь захватить проводник, и многие из них имеют функцию самонарезания, чтобы обеспечить надежное заземляющее соединение с корпусом.

Обмотка заземляющего проводника оборудования вокруг зажимного винта кабеля NM в коробке NM или вокруг винта 8/32 для гипсового кольца или крышки коробки является обычным методом, используемым в полевых условиях, но не допускается в соответствии с Разделами 250.8 или 250,148(А). Необходимо использовать заземляющий винт или какое-либо другое заземляющее устройство, указанное в списке.

Медные обжимные втулки — это соединители под давлением, предназначенные для обжатия медных проводников определенного размера и определенного количества вместе.Обжимные гильзы можно использовать только с медными проводниками. Медные и алюминиевые жилы нельзя смешивать, так как алюминий очень мягкий и процесс обжатия может повредить алюминиевую жилу. Для этих устройств требуется специальный обжимной инструмент, который обеспечит хорошее необратимое соединение. Обжим бокорезами или пассатижами не является приемлемым методом, поскольку эти устройства могут повредить провод и привести к плохому соединению. Помните, что эти соединения должны выдерживать токи короткого замыкания достаточно долго, чтобы устройство защиты от перегрузки по току сработало в условиях неисправности.

Если в коробке еще не просверлено отверстие для заземления 10-32 и не нарезана резьба, можно использовать указанный заземляющий зажим. Заземляющие зажимы предназначены только для концевой заделки проводника, поэтому прокладка проводника через зажим и обратно в коробку для подключения к устройству или проводной гайке недопустима.

Надлежащий метод установки зажима заземления заключается в том, чтобы вставить проводник заземления оборудования в зажим заземления, при этом более короткая часть зажима должна быть помещена внутрь коробки, а затем с помощью отвертки вдавить зажим в металлическую коробку, обеспечив хороший контакт. к корпусу.Поскольку заземляющие зажимы крепятся к коробке принудительно, следует соблюдать осторожность при повторном использовании зажима, чтобы обеспечить хорошее электрическое соединение с коробкой. Кроме того, заземляющие зажимы никогда не следует насаживать на закругленную часть гипсового кольца, так как это может привести к плохому соединению.

Перечисленные в списке

зеленые заземляющие пигтейлы и разъемы зеленого провода являются относительно новыми и обеспечивают возможность заземления корпусов и оборудования. Соединитель зеленого провода может иметь косичку на конце или отверстие в конце соединителя провода, позволяющее пропустить один из нескольких оголенных проводников заземления оборудования через соединитель для подключения к устройству, в то же время соединяя заземляющие проводники вместе.Эти соединительные устройства специально указаны для заземления.

Ключевым вопросом здесь является обеспечение постоянного и положительного соединения для системы заземления, чтобы обеспечить эффективный путь тока замыкания на землю с низким импедансом. ЕС

ODE является штатным инженером в Underwriters Laboratories Inc., в Research Triangle Park, Северная Каролина. С ним можно связаться по телефону 919.549.1726 или по электронной почте [email protected]

 

Заземлен против.Незаземленные электрические устройства

Находясь в радиусе 6-8 футов от любого незаземленного электрического устройства (реактивное ближнее поле), соответствующее электрическое поле, излучаемое этим «плавающим» незаземленным устройством и его шнуром, будет соединяться с любыми металлическими объектами в пределах этого радиуса. К этой муфте относятся любые металлические ограждения и металлоконструкции, а также ваш эпидермис. Чем ближе любой из этих проводящих объектов находится к электрически плавающему оборудованию, тем выше будет емкостно-связанное напряжение с приемником, которого вы также электрически называете «жертвой».” 

В зависимости от сопротивления естественных изоляторов вашей кожи (обычно от 1 000 до 100 000 Ом в зависимости от человека) и частоты напряжения ваше сопротивление любому близлежащему напряжению будет варьироваться. Однако общим для всех нас является то, что наша естественная изоляция начинает разрушаться, как только ее частота превышает 1,7 кГц ( Applied Bioelectricity, From Electrical Stimulation to Electropathology , J. Patrick Reilly, Ph.D., MIT, Johns Hopkins University .)

Устройства с батарейным питанием излучают электрические поля постоянного тока.Устройства, в которых используется электрический шнур, излучают электрические поля переменного тока. Большинство людей не знают, что статическое электричество постоянного тока может иметь более разрушительное воздействие на электрическое оборудование, чем электрическое поле переменного тока. Любой, кто пользуется осциллографом, рано или поздно усвоит этот факт, надеюсь, не на собственном горьком опыте.

Если шнур питания с третьим контактом подключен к настенной розетке с «открытым» заземлением, что означает, что заземляющий провод не подключен или подключен неправильно, такой инструмент считается плавающим.

(Пожалуйста, НЕ сгибайте контакт заземления, чтобы ваш инструмент можно было подключить к незаземленной розетке.И, опять же, всегда используйте тестер розеток, чтобы проверить, подключен ли заземляющий вывод.)

Мы иногда находим дома и офисы с неподключенными заземляющими выводами, поэтому всегда хорошо, чтобы ваш электрик проверял, подключены ли они должным образом, чтобы избежать потенциальный удар от короткого замыкания. Пока вы это делаете, убедитесь, что ваши GFCI (прерыватели цепи замыкания на землю) также работают правильно. Вы можете легко найти протестированную розетку с этой функцией. Вот хороший пример: Sperry GFI6302 GFCI Outlet/Receptacle Tester

Помните, что тестер розеток сообщит вам только в том случае, если заземляющий проводник подключен к розетке через механическое заземление.Это не покажет, правильно ли работает ваша система электробезопасности EGC, проводник заземления оборудования. Вы также должны быть уверены, что ваши автоматические выключатели находятся в хорошем рабочем состоянии. Мы рекомендуем проводить ежегодные электрические осмотры лицензированным электриком, а также проводить техническое обслуживание всего вашего электрооборудования и панелей.

Запланируйте ежегодную проверку вашего EGC, проводника заземления оборудования, системы защиты от перегрузки по току и всех устройств GFCI. ООО «Элексана» может проводить такие проверки.Как правило, у электриков нет инструментов для измерения сопротивления/импеданса заземления. Надеюсь, когда-нибудь это изменится.

© 2018, 2020, 2021

TechTopics № 87 | Технические темы

Этот выпуск журнала TechTopics — один из нескольких, посвященных защитному заземлению в распределительных устройствах. Этот конкретный вопрос касается заземления и испытательного устройства, которое обычно используется для применения временного индивидуального защитного заземления к проводникам среднего напряжения в распределительных устройствах.

 

Заземляющее и испытательное устройство является очень важным элементом процесса создания электробезопасных условий работы, как это определено NFPA 70E®, Стандартом электробезопасности на рабочем месте, и в соответствии с требованиями OSHA. В соответствии с концепцией NFPA 70E для обеспечения электробезопасных условий работы требуется:

  1. Определить все возможные источники энергии для оборудования
  2. Вскрыть и изолировать каждый из выявленных источников
  3. По возможности визуально удостоверьтесь, что источники изолированы
  4. Применение устройств блокировки/маркировки ко всем идентифицированным источникам
  5. Используйте соответствующее устройство для проверки напряжения, чтобы убедиться в отсутствии напряжения
  6. Применяйте временные средства индивидуальной защиты к фазным проводникам перед контактом с ними.

Как уже было сказано, перед применением оснований необходимо выполнить множество действий. По сути, заземление — это последний шаг последовательного процесса. При несоблюдении всего процесса, включая все первые пять шагов, возникает риск отключения работающей системы и нарушения производственного процесса, а главное, значительный риск травмирования персонала. Риск для персонала возникает из-за ложного чувства безопасности, когда персонал считает, что проводники заземлены, когда они не заземлены.

 

Применимым стандартом для заземляющих и испытательных устройств является IEEE C37.20.6, «Стандарт IEEE для заземляющих и испытательных устройств с номинальным напряжением от 4,76 кВ до 38 кВ, используемых в корпусах». В течение десятилетий не существовало стандарта для наземных и испытательных устройств. Это было исправлено в первом издании C37.20.6 в 1997 г. и исправленном издании в 2007 г.

 

Стандарт C37.20.6 определяет четыре широкие категории устройств, в том числе:

  • Простой ручной – устройство с верхними и/или нижними клеммами с возможностью подключения фазных проводов к земле.
  • Комплекс ручной — устройство с верхними и/или нижними клеммами и с ручным переключателем, позволяющим подключать верхние или нижние клеммы к набору тестовых клемм. Испытательные клеммы, в свою очередь, имеют возможность подключения фазных проводов выбранной стороны (верхней или нижней) к земле.
  • Простое электрическое устройство — устройство с одним набором клемм (верхним или нижним) и переключателем с электрическим приводом, позволяющим подключать этот набор клемм (верхний или нижний, в зависимости от обстоятельств) к земле, даже если система находится под напряжением.Устройство может быть снабжено тестовыми портами, позволяющими проводить проверку напряжения как на верхнем, так и на нижнем выводе устройства. Устройство имеет возможность применять заземление даже к системе, находящейся под напряжением.
  • Сложный электрический — устройство с верхними и/или нижними зажимами и с ручным выключателем, позволяющим присоединить верхние или нижние зажимы к заземляющему выключателю с силовым приводом. Устройство имеет возможность применять заземление даже к системе, находящейся под напряжением.Устройство может быть снабжено тестовыми портами для проверки напряжения.

IEEE C37.20.6 определяет требования к производительности для наземных и тестовых устройств, но оставляет вопросы конструкции на усмотрение производителя. Основная потребность в конструкции заземляющего и испытательного устройства заключается в обеспечении межфазных, внешних и межполюсных барьеров, чтобы уменьшить вероятность непреднамеренного замыкания проводника под напряжением на землю или между клеммами устройства. Это особенно важно для ручных устройств, когда пользователь применяет кабели или другие проводники для заземления.

 

Устройства с ручным управлением часто доступны с площадками NEMA с 4 отверстиями для подключения заземляющих кабельных наконечников, а также могут поставляться с заземляющими скобами или скобами заземления. Заземляющая скоба (или заземляющая скоба) представляет собой устройство, которое представляет собой круглый стержень для соединения заземляющих зажимов.

 

Ручные устройства часто используются с зажимами заземления для технического обслуживания, которые можно приобрести у нескольких поставщиков. Эти устройства необходимо применять с помощью изолированных инструментов (обычно называемых «горячими палочками»).Заземляющий зажим с прикрепленным кабелем, закрепленный на конце палки длиной от шести до восьми футов, не является простым в обращении устройством. Это еще одна причина, по которой необходимо предусмотреть барьеры для предотвращения непреднамеренного замыкания между фазой и землей или между одной клеммой и другой.

 

Очень важно убедиться, что первичная система обесточена до установки заземления, поскольку ручное устройство не может заземлить систему, находящуюся под напряжением.

 

Возможности заземляющего и испытательного устройства должны быть согласованы со структурой распределительного устройства, с которым оно будет использоваться, и должны соответствовать номинальным значениям выдерживаемого тока распределительного устройства.

 

Возможности заземляющего и испытательного устройства проверяются путем проведения испытаний конструкции на короткое замыкание (или типа) для проверки номинальных значений устойчивости к мгновенным и кратковременным токам. Устройство должно пройти испытание в силовой лаборатории, при котором устройство успешно выдерживает однофазное кратковременное испытание при номинальном токе короткого замыкания с первым пиковым током при испытании, эквивалентным пиковому выдерживаемому току устройства (260 % ​​от номинальный ток короткого замыкания).Продолжительность испытаний составляет не менее десяти циклов промышленной частоты, при этом ток течет к заземлителю от ближайшего фазного провода. Испытание должно быть повторено как трехфазное испытание, включая заземление, с пиковым током 260 %, происходящим в фазе, ближайшей к заземляющему проводнику.

 

Заземление и испытательное устройство должны выдерживать испытание кратковременным током при номинальном токе короткого замыкания в течение двух секунд с протеканием тока к шине заземления от самого дальнего фазного проводника.

 

Наконец, заземление и испытательное устройство должны выдерживать те же испытания на диэлектрическую стойкость (выдерживаемое напряжение промышленной частоты в течение одной минуты и выдерживаемое напряжение полного импульса грозового разряда), которые требуются для распределительного устройства.

 

Компания «Сименс» провела испытания нашего заземления и тестовых устройств в этих условиях с квалификацией в отношении подключения клемм к системе заземления. Эти испытания были засвидетельствованы UL. Тестирование проводилось с несколькими кабелями заземления на фазу на тех устройствах, которые используются с кабелями.Количество кабелей выбирается таким образом, чтобы кабели могли выдержать ток. Обычно для этого требуется три или четыре кабеля 4/0 на фазу, и поэтому тестируемое устройство должно быть оснащено контактными площадками NEMA с четырьмя отверстиями, подходящими для подключения нескольких кабелей на фазу. Устройства, пригодные для использования с заземляющими зажимами, конечно же, ограничены током короткого замыкания и длительностью, которые соответствуют возможностям заземляющих зажимов и кабелей. Дополнительные сведения о кабелях заземления см. в TechTopics No.88.

 

Для любого наземного и испытательного устройства крайне важно, чтобы пользователь разработал подробные инструкции по эксплуатации для выполнения требований NFPA 70E. Они необходимы для предотвращения непреднамеренного отключения электрической системы и для обеспечения защиты обслуживающего персонала и других лиц, находящихся рядом с оборудованием, во время использования устройств.

 

Заземляющие и испытательные устройства Siemens

Из устройств, перечисленных в стандартах, Siemens предлагает простые ручные и простые электрические устройства.Сложные устройства, как следует из этого термина, очень сложны и, как следствие, требуют большой осторожности при использовании и надлежащего обслуживания. Из-за нехватки места сложные электрические устройства часто не могут быть сконструированы с тем же основным рабочим механизмом, что и соответствующий автоматический выключатель. Поскольку такие устройства являются узкоспециализированными и производятся в очень малых объемах, их надежность становится сомнительной. По этим причинам Siemens не предлагает сложных устройств, как ручных, так и электрических.

 

Siemens предлагает следующие типы устройств:

Для использования в распределительных устройствах типа ГМ-СГ до 15 кВ — типа ГМСГ-МО простое ручное устройство:

Предлагается простое ручное устройство, которое имеет два набора клемм (верхний и нижний) и однополюсные двухпозиционные выключатели с ручным управлением, которые позволяют подключать либо верхние клеммы, либо нижние клеммы к земле.Выключатели с крюковым управлением должны приводиться в действие устройством, находящимся внутри отсека распределительного устройства. Предпочтительная последовательность операций:

  • Установите все горизонтальные перегородки между переключателями с крюковым управлением и верхними и нижними клеммами
  • Закрыть и заблокировать навесную дверцу устройства, закрывающую клеммы, не предназначенные для тестирования и заземления
  • Закрыть, но не запирать навесную дверцу устройства, закрывающую клеммы, подлежащие проверке и заземлению
  • Вставьте заземляющее и тестовое устройство в ячейку и стойку в положение соединения
  • Используйте крючок, чтобы открыть навесную дверцу, закрывающую клеммы, которые необходимо проверить и заземлить
  • Используйте прибор для измерения напряжения, рассчитанный на напряжение сети, чтобы проверить клеммы на наличие напряжения.Следуйте процедуре NFPA 70E для проверки измерительного прибора: Сначала проверьте, правильно ли прибор для измерения напряжения показывает напряжение на известном проводнике под напряжением; во-вторых, проверить клеммы, которые должны быть заземлены, на наличие напряжения; наконец, проверьте прибор для измерения напряжения на заведомо находящемся под напряжением проводнике, чтобы убедиться, что измерительный прибор все еще работает правильно
  • После проверки отсутствия напряжения на клеммах, подлежащих заземлению, с помощью крюка удалите горизонтальные перегородки между переключателями и клеммами, подлежащими заземлению
  • С помощью крюка переместите ножи переключателя к клеммам, которые необходимо заземлить, и зафиксируйте ножи переключателя в полностью подключенном положении.

 

Этот прибор действительно заземлен?

Автор Дэвид Херрес

При использовании настольного осциллографа очень важно, чтобы осциллограф и работа были надежно заземлены, при условии, что они оба подключены к внешнему источнику питания. (Конечно, это не относится к ручным приборам с батарейным питанием, таким как осциллограф Fluke Scopemeter с изолированными входами.) Если осциллограф или тестируемое устройство плавает относительно другого, вы можете к неприятностям в виде искр и дыма.Результатом может быть повреждение осциллографа, исследуемого оборудования или следователя.

Если не используются дифференциальные пробники, настольный осциллограф плохо справляется с измерениями между точками, когда ни одна из сторон не заземлена. Чтобы подчеркнуть, линия заземления датчика должна быть соединена с проводом или клеммой с потенциалом земли. А осциллограф должен подключаться к современной трехштырьковой розетке, где заземление оборудования имеет неповрежденную низкоимпедансную связь с входной панелью или центром нагрузки.

Можно проверить достоверность соединений вилки переменного тока с заземлением с помощью цифрового мультиметра при настройке низкого диапазона переменного тока. Просто убедитесь, что между двумя заземлениями или между заземлением оборудования (оголенным или зеленым) и нейтральным проводником (белым) отсутствует значительный потенциал напряжения (обычно десятки милливольт). Кроме того, недорогие анализаторы цепей (пример показан ниже, любезно предоставлен Ideal Industries) и неоновые контрольные лампы хороши для первоначальной оценки.
Конечно, единственный способ правильно заземлить прибор — это правильно заземлить помещение, где переменный ток входит в здание.Визуальный осмотр и показания приборов желательны при организации электротехнического цеха или лаборатории.

Национальный электротехнический кодекс, который имеет юрисдикцию в таких вопросах, требует, чтобы сопротивление заземления не превышало 25 Ом. Это измерение нельзя выполнить с помощью обычного омметра, поскольку для этого потребуется известное «идеальное» заземление в качестве эталона. Но если бы была идеальная почва, процедура была бы ненужной.

Для измерения сопротивления заземления требуется специальное оборудование и процедуры.Соответственно, исключение в Кодексе позволяет размещать второй заземляющий стержень на расстоянии не менее шести футов от первого вместо измерения сопротивления. Именно так заземляется большинство жилых и небольших коммерческих помещений. На более крупных объектах, таких как промышленные здания и чувствительные объекты, такие как центральные телефонные станции и лаборатории, используются заземляющие пластины, заземляющие кольца и Ufer. Уферы названы в честь своего изобретателя, описавшего заземление помещений на основе подключения к арматурной сети внутри бетонного основания.Это земля с самым низким импедансом, которую вы можете иметь, но она требует подготовки перед заливкой цемента для фундамента.

В большинстве случаев хорошо построенное здание с хорошей электрической системой должно иметь адекватное заземление, по крайней мере, на входной панели. Как правило, проводник заземляющего электрода для небольших служб представляет собой оголенный медный провод номер шесть по американскому калибру (AWG), входящий во входную панель и заканчивающийся наконечником, сделанным специально для этой цели. Основная соединительная перемычка соединяет нейтральную шину с вызывной панелью, поэтому она подключается к заземлению.Это единственное соединение между заземляющим проводом оборудования и нейтральным (белым) проводом. Они покидают панель в одном и том же кабелепроводе или кабеле, но они изолированы друг от друга и никогда не соединяются ниже по течению даже в инструментах и ​​приборах. Такое неправильное двойное соединение может привести к опасным циркулирующим токам.

Заземляющий провод оборудования (зеленый или оголенный) должен быть целым, без отсутствующих, неправильно затянутых или подверженных коррозии соединений на всем пути к осциллографу и измеряемой работе.Перед подключением осциллографа технический персонал, проводящий измерения, должен убедиться в наличии надлежащей инфраструктуры заземления, проконсультировавшись со строительным электриком.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.