Контур захисного заземлення. Схема, фото, пояснення

Контуром заземлення називають знаходиться в землі з’єднання горизонтальних і вертикальних заземлювачів (електродів).

Сукупність поміщених в грунт електродів і заземлюючого проводу, який з’єднує даний контур і головну заземлювальну шину (ГЗШ) являє собою заземлюючих пристроїв (ЗУ). Найважливішою характеристикою ЗУ є перехідний опір (металозв’язку) і опір контуру розтіканню струмів в землі.

Від якості виконаних робіт залежить заземлення кожної розетки в будинку і надійність грозозахисту.

розрахунок контуру

Опір контуру заземлення залежить від:

  •  параметрів заземлювачів: довжини, площі контакту, кількості електродів, відстані між ними;
  •  довжини з’єднують заземлювачі провідників;
  •  питомого опору грунтів;
  •  вологості ґрунту;
  •  солоності грунту;
  •  температури пори року;

Щоб правильно виконати всі розрахунки, необхідно мати інженерну освіту, і розібрати безліч формул.

З практичного досвіду відомо, що жодна з методик розрахунку не враховує в повній мірі всі фактори, тому після виконання робіт результати вимірювань практично завжди несподівані. Тому часто користуються типовим проектом, перевіряючи відповідність параметрів у готового контуру.

Природно, що в відношенні контуру заземлення для електростанції або великого виробництва розрахунки обов’язкові, але для побутового використання можна вибрати відповідну схему заземлюючого пристрою і якісно її втілити в металі, правильно вибравши місце установки.

Навіть без твори розрахунків з таблиці можна зрозуміти, який тип грунту буде найкраще для заземлюючого пристрою.

Як правило, в приватному секторі для заземлення використовують одноконтурну схему, яка складається з трьох вертикальних штирів, труб або куточків, з’єднаних між собою сталевими смугами.

Використання одноконтурного заземлення для приватного будинку

З’єднання електродів в заземлювальному пристрої виконується у вигляді горизонтального рівностороннього трикутника з вертикальними заземлювачами, що знаходяться на його вершинах.

Типова схема заземлення невеликого приватного будинку

Такий проект заземлюючого контуру підходить для більшості невеликих котеджів і дачних будиночків, одержуваних однофазное енергопостачання, виконане за схемою TN-С-S, з повторним заземленням і поділом поєднаного нульового проводу PEN системи TN-С.

Але набагато більш надійною буде схема з декількома контурами, через те, що в одному місці властивості грунту можуть змінитися, він може висохнути в спеку, або промёрзнуть взимку, також внаслідок проведених поруч земляних робіт можуть змінитися підземні водяні потоки.

Схема подвійного контуру зземленія

Найбільш кращою схемою традиційного заземлюючого контуру є кільцева, або прямокутна, облаштована навколо будинку.

Заземлення зроблене по периметру, найнадійніше

Внутрішній контур є ГЗШ і забезпечує більш раціональне підключення захисного проводу PE до розеток і корпусів електрообладнання. Для облаштування зовнішнього контуру необхідно відійти від будівлі на відстань не менше півтори – двох метрів. Таку ж схему використовують для контуру заземлення трансформаторної підстанції.

Схема заземлення Трансформаторного пункту

Для більш складних будівель горизонтальні заземлювачі прокладають по периметру фундаменту, на віддалі, що вимагається, щоб не викликати осадку грунту при земляних роботах.

Також застосовують контур заземлення в вигляді сітки.

Земляні роботи

Оскільки контур заземлення прокладається в землі, то без земляних робіт не обійтися.

Копають траншеї або яму глибиною нижче півметра, вбивають в дно вертикальні електроди і прокладають горизонтальні заземлювачі також по дну, поєднуючи в єдиний контур.

Контур заземлення по типу трикутника по вершинах вбиті вертикальні заземлювачі

Засипають траншею однорідним грунтом без каменів і сміття, утрамбовуючи. Часто при прокладці вступної підземної лінії електропередач, щоб заощадити на земляних роботах, прокладають горизонтальний лінійний заземлитель в даній траншеї, з установкою вертикальних електродів.

Зазипка контуру заземлення і висновок на шину РЕ

В даному випадку необхідно буде поверх встановленого заземлюючого контуру насипати подушку з грунту, щільно утрамбувати, після чого насипають прошарок з піску, для прокладки кабелю. Найголовніше при даних обставинах простежити, щоб виступаючі частини заземлювачів не стикалися і не пошкодили кабель.

Незалежно від типу ЗУ, його установка повинна проводитися нижче точки промерзання грунту, через те, що замерзла вода в грунті у вигляді льоду перестає бути провідником, і заземлення втрачає ефективність.

Установка захисного заземлення та нижче точки промерзання грунту і в скелі

Дана обставина не має ніякого значення в разі застосування глибинних заземлювачів, які встановлюються в свердловинах на значну глибину 20-50 м.

Матеріали заземлювачів і заземлюючого провідника

Застосовують для електродів сталевий металопрокат, або мідні провідники. Не допускається застосування алюмінію в якості електродів. Використовувати алюмінієвий кабель в якості заземлюючого провідника допускається лише в ізоляції, що захищає жилу від корозії, але в цьому випадку доведеться приділити підвищену увагу герметизації болтового з’єднання.

Для з’єднання електродів застосовують той же вид металопрокату, що і при складанні заземлювачів.

Використання заземлювачів, покритих міддю.
У даній таблиці не вказано порівняно новий, інноваційний матеріал для заземлювачів -омеднённие прутки, покриті тонким шаром (0,275 мм) міді.

сталевий пруток покритий міддю для вертикального заземлювача

Для даного матеріалу слід застосовувати параметри, зазначені для оцинкованої сталі.

Випускаються такі заземлювачі у вигляді комплектів для швидкого монтажу заземлюючого пристрою.

Примітно, що з їх допомогою можна монтувати глибинні заземлювачі без буріння свердловин – на перший штир нагвинчується гострий наконечник, який полегшує проходження електрода в грунт.

За допомогою сполучної муфти прикручується ударопрочная головка, Чи не дає металу і загвинчування руйнуватися при ударах.

У міру поглиблення, головку відгвинчують, вкручують новий стрижень, на нього прикручують іншу муфту, знову приєднують головку і продовжують процес забивання модульного заземлювача до необхідної глибини.

Часто для полегшення робіт, замість кувалди використовують вібромолот. До останнього штиря кріплять заземлення або горизонтальний заземлювач, що прокладається у вигляді смуги, покритої міддю, за допомогою спеціального хомута.

Модульна установка заземлюючого контуру

Такий монтаж дозволяє обійтися без зварювальних робіт, проводиться досить швидко. Мінусом може бути недобросовісна затягування болтів, тому в місці кріплення буде не зайвим передбачити невеликі колодязі для проведення технологічного огляду і підтяжки сполук.

Схема контуру модульного заземлюючого контуру

Контур заземлення з сталевого металопрокату

Найбільш підходящим видом прокату в якості матеріалу для вертикальних заземлювачів буде куточок або труба (кругла або профільна). Для полегшення забивання куточок або трубу надрізають під кутом 30-45º.

загострений куточок для вертикального заземлювача

Більший кут ускладнить проходження щільних шарів грунту, а при меншому можливо загибания металу на кінчику. Забивають заземлювачі в дно траншеї або ями за допомогою кувалди або вібромолота. Метал від ударів кувалди неминуче розклепається, але це не страшно – головне добре проварити місце з’єднання вертикального і горизонтального заземлювача.

Вібромолот для забивання вертикального заземлювача

Перевірка контуру заземлення

Перевіряють зварні шви, простукуючи їх молотом, а затягування гайок за допомогою ключа. Вимірювати опір повинні виробляти фахівці ліцензованої електричної лабораторії, вони ж видадуть акт.

В системі TT чим менше опір, тим краще, але відносно TN-С-S не варто, щоб опір був менше ніж у трансформаторній підстанції – 4 Ом, інакше все навантаження на заземлення повітряної лінії ляже на даний домашній контур.

Устаткування для вимірювань занадто дорого, тому існує народний метод – в ідеалі контур повинен забезпечувати роботу домашніх електроприладів на максимально можливому для автомата струмі. Для цього один провід від переносний розетки підключать до фази, а інший до контуру заземлення, і в розетку включають навантаження.

На практиці контур вважається хорошим, якщо підключається між фазою і заземленням електронагрівальний прилад потужністю 2 кВт буде справно працювати, і падіння напруги між фазою і заземленням буде не більше 10 В. Але треба бути дуже обережним, проводячи такі маніпуляції і не перебувати в цей момент поблизу контуру.

Ссылка на основную публикацию