Монтаж заземляющих устройств (монтаж заземления). Устройство заземления

Защитное заземление — это преднамеренное соединение с землей металлических частей электроустановки, не находящихся под напряжением (рукояток приводов разъединителей, кожухов трансформаторов, фланцев опорных изоляторов, корпусов измерительных трансформаторов и т.п.).

Монтаж заземляющих устройств состоит из следующих операций: установки заземлителей, прокладки заземляющих проводников, соединения заземляющих проводников друг с другом присоединения заземляющих проводников к заземлителям и электрооборудованию.

Вертикальные заземлители из угловой стали и отбракованных труб погружают в грунт забивкой или вдавливанием, из круглой стали — ввертыванием или вдавливанием. Эти работы выполняют с помощью механизмов и приспособлений, например: копра (забивка в грунт), приспособления к сверлилке (ввертывание в грунт стержневых электродов), механизма ПЗД-12 (ввертывание в грунт электродов заземления).

Для устройства заземления наиболее распространены электрозаглубители, имеющие стандартную электросверлилку и редуктор, понижающий частоту вращения ниже 100 об/мин и соответственно увеличивающий крутящий момент на ввертываемом электроде. При пользовании этими заглубителями к концу электрода приваривают наконечник-забурник, обеспечивающий рыхление грунта и облегчающий погружение электрода. Выпускаемый промышленностью наконечник представляет собой заостренную на конце и изогнутую по винтовой линии стальную полосу шириной 16 мм. В монтажной практике применяются и другие типы наконечников для электродов.

При устройстве заземления вертикальные заземлители должны закладываться на глубину 0,5 — 0,6 м от уровня планировочной отметки земли и выступать от дна траншеи на 0,1 — 0,2 м. Расстояние между электродами 2,5 — 3 м. Горизонтальные заземлители и соединительные полосы между вертикальными заземлителями укладывают в траншеи глубиной 0,6 — 0,7 м от уровня планировочной отметки земли.

Все соединения в цепях заземлителей выполняют сваркой внахлестку; места сварки покрывают битумом во избежание коррозии. Траншею роют обычно шириной 0,5 и глубиной 0,7 м. Устройство внешнего заземляющего контура и прокладку внутренней заземляющей сети производят по рабочим чертежам проекта электроустановки.

Вводы в здание заземляющих проводников выполняют не менее чем в двух местах. После монтажа заземлителей составляют акт на скрытые работы, указывая на чертежах привязки заземляющих устройств к стационарным ориентирам.

Заземляющие магистральные проводники прокладывают по стенам на расстоянии 0,5—0,10 м от поверхностей на высоте 0,4—0,6 м от уровня пола. Расстояние между точками крепления 0,6 —1,0 м. В сухих помещениях и при отсутствии химически активной среды допускается прокладка заземляющих проводников вплотную к стене.

Заземляющие полосы к стенам крепят дюбелями, которые пристреливают строительно-монтажным пистолетом либо непосредственно к стене, либо через промежуточные детали. Широко применяют также закладные детали, к которым приваривают полосы заземления. Пистолетом типа ПЦ можно пристреливать детали из листовой или полосовой стали толщиной до 6 мм в основания из бетона (марки до 400), кирпича и др.

В сырых, особо сырых помещениях и в помещениях с едкими испарениями (с агрессивной средой) заземляющие проводники приваривают к опорам, закрепленным дюбелями-гвоздями. Для создания зазора между заземляющим проводником и основанием в таких помещениях используют штампованный держатель из полосовой стали шириной 25 — 30 и толщиной 4 мм, а также кронштейн для прокладки круглых заземляющих проводников диаметром 12 — 19 мм. Длина нахлестки при сварке должна быть равна двойной ширине полосы для прямо угольных полос или шести диаметрам для круглой стали.

К трубопроводам заземляющие проводники присоединяют при наличии на трубах задвижек или болтовых фланцевых соединений выполняют обходные перемычки.

Части электроустановок, подлежащие заземлению, присоединяют к заземляющим магистралям отдельными ответвлениями. Стальные заземляющие проводник и присоединяют к металлоконструкциям сваркой, к оборудованию — под возможно, сваркой. заземляющий болт или, где проводники присоединяют к медными проводниками с креплением проволочным бандажом и пайкой. Вокруг подстанции обычно делают общий заземляющий контур, к которому приваривают заземляющие проводники внутренней части подстанции. Отдельные элементы электрооборудования присоединяют к заземляющим проводникам параллельно, а не последовательно, иначе при обрыве заземляющего проводника часть оборудования может оказаться незаземленной.

На подстанциях заземляют все элементы электрооборудования и металлические конструкции . Силовые трансформаторы заземляют гибкой перемычкой, изготовленной из стального троса. Перемычку с одной стороны приваривают к заземляющему проводнику, с другой — присоединяют к трансформатору с помощью болтового соединения. Разъединители заземляют через раму, плиту привода и опорный подшипник; корпус вспомогательных контактов — присоединением к шине заземления .

Если разъединители и приводы смонтированы на металлических конструкциях, то заземление выполняют путем приваривания к ним заземляющего проводника.

Предохранители на 6 — 10 кВ заземляют путем присоединения заземляющего проводника к фланцам опорных изоляторов, раме или металлической конструкции, на которой они установлены.

Источник

ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ

Наличие защитного заземления – обязательное условие ввода в эксплуатацию жилых зданий и подключения промышленных электроустановок, отсутствие соединения с землей чревато поражением людей током и возгоранием оборудования.

Устройство контура и способ его заложения выбирается заранее с учетом ожидаемой нагрузки, требований безопасности и параметров грунта. Основным ориентиром служат нормы ПУЭ (гл.1.7) и ПТЭЭ, экономия на материалах и отклонения от правил монтажа недопустимы.

ТРЕБОВАНИЯ К ЗАЩИТНОМУ ЗАЗЕМЛЕНИЮ

Заземляющее устройство представляет собой совокупность проводников, соединяющих потенциально опасные металлические элементы внутри дома с землей или ее эквивалентами.

Целью его заложения является защита людей от поражения током при пробое изоляции фазного провода и других аварийных ситуациях. Наличие защитного заземления устраняет угрозу замыкания фазы на трубах или корпусах приборов, большие токи уходят через него на участки с меньшим сопротивлением.

Достичь полного поглощения землей опасных электротоков невозможно, но сопротивление защитного контура делается минимально возможным.

Значение верхнего предела зависит от подключаемой нагрузки и типа сети, а именно:

• в частных домах, запитанных от сети в 220/380 В это значение поддерживается в пределах 30 Ом;
• электроустановки с глухим заземлением нейтрали и напряжением до 1000 В подключаются к заземляющим устройствам с сопротивлением не более 4 Ом, выше 1000 и большими токами замыкания – 0,5;
• при подключении к заземлению молниеприемников или присоединении дома к газопроводу сопротивление линии не должно превышать 10 Ом.

Точные требования к этой величине прописаны в ПУЭ (1.7.90), ее корректировка при отклонении удельного электрического сопротивления грунта от нормы обязательна.

На увлажненных или солесодержащих почвах эффективность защитного контура будет максимальной, на сухих, каменистых или вечномерзлых участках – наоборот. Вторым фактором влияния на величину сопротивления является конфигурация и площадь самого заземлителя, при серьезных требованиях к безопасности число или длину электродов увеличивают.

Стандартная схема заземляющего устройства состоит из внутреннего и внешнего контура, соединяемого в единую систему. Внешняя часть закладывается на безопасном от дома, но не чрезмерном расстоянии, оптимальный диапазон варьируется от 1 до 10 м от входа. Она в обязательном порядке углубляется в землю, ниже уровня промерзания грунта.

Конфигурация внешнего контура заземления чаще всего имеет геометрическую форму треугольника, полосы, квадрата. Электроды изготавливаются из стали, обычного железа или меди и располагаются горизонтально и вертикально.

Горизонтальные элементы (включая соединительные полосы) имеют сечение от 50 мм 2 и выше и закладываются в траншеи глубинной в 50-70 см. Вертикальные заземлители размещаются с интервалом от 1,5 м, углубляются без наклона на 2,5-3 м вниз и выступают из дна траншеи на 10-20 см.

К монтажу наружного защитного заземления приступают после составления и проверки схемы, при использовании черных металлов все соединения выполняются исключительно сварным способом.

Нахлест и заход горизонтальных и вертикальных электродов друг на друга обязателен, места сварки защищают от коррозии с помощью битума или специальных лаков. Вид сварки роли не играет, но надежность и непрерывность контактов обеспечивается всегда.

СПОСОБЫ УСТРОЙСТВА НАРУЖНОГО КОНТУРА

В зависимости от конфигурации и типа заземлителя выделяют два основных способа монтажа защитного заземления: традиционный и глубинный. В первом случае в землю закладывается самодельная сварная конструкция из нескольких (чаще всего – трех) вертикальных элементов с ровным и одинаковым сечением.

Монтаж такого устройства заземления осуществляется с помощью:

• вибрационных молотов, используемых при забивке трубного, углового или профилированного проката;
• ручных инструментов (кувалды или зажимов);
• сверлильных устройств с зажимами, оптимальными при необходимости ввинчивания круглых стержней.

К преимуществам традиционного способа обустройства защитного заземления относят сравнительно низкую смету, простоту монтажа и возможность самостоятельного выполнения работ. Минусы связаны с близостью к нулевому уровню и заложением сварных конструкций в землю, способ считается недостаточно надежным и безопасным.

Отдельные требования выдвигаются к месту расположения электродов, чем меньше на этом участке будут находиться люди, тем лучше. Оптимальной признана северная (теневая) сторона, как более сырая.

Глубинный способ монтажа предполагает закладку вертикальных электродов (модулей) на глубину до 15-30 м. Сварные соединения отсутствуют, элементы длиной около 1,5 м соединяются резьбовыми муфтами с токопроводящей смазкой и углубляются с помощью вибрационных молотов с энергией удара до 20-25 Дж.

Конфигурация заземлителя зависит от параметров участка и типа объекта, для жилых домов одного стержня более чем достаточно.

К преимуществам этого способа относят заводское качество модулей, отсутствие трудоемких земляных работ и возможность устройства защитного заземления в подвалах или внутри периметра дома.

Монтаж проводится при любых погодных условиях (при желании и наличии оборудования – своими силами), единственным минусом считается дороговизна самого устройства. В ходе выполнения работ штыри берегут от загибания, резьбовые соединения периодически подкручиваются.

Потребность в альтернативных вариантах и дополнительных мерах возникает при устройстве заземления на скалистых, выщелоченных или сухих участках. При невозможности снижения удельного сопротивления почв или закладки вертикальных стержней длиной более 1 мм разумной альтернативой признано электролитическое заземление.

Суть данного способа заключается в размещении рядом с объектом L-образного перфорированного заземлителя, заполненного смесью минеральных солей.

Присоединение к остальным элементам происходит по стандартной схеме, ориентировочный срок службы системы составляет 50 лет. Соли обновляются раз в 10 лет, к минусам способа относят дороговизну и отрицательное влияние минералов на фундаментные конструкции. Но на участках с вечной мерзлотой этот способ считается более выгодным, чем закладка стержней до глубины незамерзающих водоемов или монтаж сложных конструкций.

ПРАВИЛА И ПОРЯДОК МОНТАЖА

Работы выполняются в два этапа, чаще всего первым обустраивается внутренний контур. Внутри здания заземлению подлежат практически все металлические элементы, включая несущие каркасы, трубные коммуникации, вентиляционные каналы, корпуса распределительных устройств, трансформаторов и осветительных приборов.

Исключение делается для газовых, отопительных и подающих горячую воду труб, несущих тросов, свинцовых оболочек, железных дверей, съемных и подвижных деталей.

Металлические конструкции соединяются в единый внутренний контур с помощью проводников с нулевой фазой с жесткими требованиями к сечению и профилю. В частности, для этих целей используются стальные трубы с толщиной стенок от 2,5 мм, оцинкованная проволока с диаметром не менее 5,5 мм, уголки 3×10 мм и профиль с сечением от 25 мм 2 .

Места стыков проводников и поверхности металлических конструкций нуждаются в зачистке и выпрямлении, монтаж этих элементов в идеале осуществляется сварным способом.

Проводники укладываются строго по вертикали или горизонтали по отношению к строительным конструкциям, к общим правилам монтажа полос заземления относят:

• обеспечение 10-50 см отступа от стен и 40-60 см – от пола (плотное примыкание допускается исключительно в сухих помещениях).
• использование защитных кожухов или невозгораемых материалов при прокладке сквозь перекрытия и стены в помещениях повышенной влажностью или агрессивной средой;
• фиксацию полос дюбелями с помощью строительного пистолета с шагом крепления не более 0,6-1 м;
• обеспечение свободного доступа к магистралям для осмотра и обновления соединений.

Линию защищают от механических повреждений и коррозийных воздействий, монтаж в пол допускается лишь при проходе через двери и наличии соответствующих защитных кожухов. Розетки или электрические устройства подключаются к заземляющей магистрали напрямую (в том числе – с помощью болтов), исключительно параллельно.

С разводкой и устройством питающих линий разбираются заранее, правильный подход подразумевает использование трехжильного кабеля и специальных розеток с клеммой между гнездами.

При монтаже соединительной шины заземления используется проводник с сечением не ниже внешнего, отклонение от этого правила недопустимо. Шина выравнивает потенциалы подсоединяемых установок и обеспечивает вывод разных по мощности приборов на один общий защитный заземлитель.

Предусматривается как минимум два выхода от внутренней части на внешнюю, при прохождении соединения через стены наличие защитного кожуха, заполненного цементом или невозгораемыми материалами, обязательно.

© 2012-2022 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Источник

Монтаж заземляющего устройства (ЗУ)

Заземляющее устройство или устройство заземления (заземление) – это конструкция электрически связанных между собой металлических или биметаллических проводников различной геометрии и конфигурации, с одной стороны, и объемного проводника бесконечно большого сечения Земли, с другой.

Цель и смысл организации заземления (контура) – увод подавляющей части тока в землю безопасным для человека способом при аварии электроустановки, обеспечивая тем самым защиту от поражения человека и чувствительного оборудования.

Заземляющие металлические проводники принято разделять на поверхностные (горизонтальные; полосовая сталь) и глубинные (вертикальные; уголок, труба (в т.ч. обсадная), круг, арматура) заземлители; в отдельных случаях в качестве устройства заземления применяют железобетонный фундамент зданий/сооружения. Причем если глубина монтажа (заглубления) заземлителей небольшая (3 – 5 метров), то такое заземление также называют поверхностным. Глубинное (подземное) устройство заземления подразумевает более глубокое заглубление механическим способом методом вибрационного вбивания или скважинного бурения.

Выбор конечного проекта устройства заземления зависит от мощности электротока, который необходимо безопасно отвести/стечь в землю и электрохимических характеристик грунта/земли.

Монтаж заземляющего устройства

Монтаж заземления принято разделять на 4 этапа:

• Начальные земляные работы: копка, бурение.
• Монтажные работы: укладка горизонтальной полосы, забивка/установка вертикальных заземлителей; сварка/болтовое скрепление элементов заземляющего устройства; окраска наружных элементов заземляющего устройства и мест сварных соединений защитным битумным составом черного цвета.
• Конечные земляные работы: засыпка.
• Измерительные работы: замер сопротивления заземляющего устройства.

Начальные земляные работы

Начальные земляные работы

Перед началом земляных работ необходимо обозначить/отмаркировать трассу укладки горизонтального заземлителя. Для этой цели достаточно выборочно снять поверхностную часть грунта на глубину полуштыка лопаты (можно ограничиться метками в виде приямка на расстояние полуметра-метра друг от друга по всей длине трассы).

Далее делается полноценная траншея на ширину лопаты 210-240 миллиметров и глубину не менее 0,5 метра (в идеале: 0,5÷0,7 метра).

При монтаже глубинных/подземных электродов (глубина до 200 метров) применяют скважинное шнековое бурение с использованием ямобура или буровой установки. Бурение осуществляется под проектную глубину и диаметр безопасным способом.

Монтажные работы

После выполнения начальных земляных работ выполняется забивка/вдавливание вертикальных заземлителей ручным (кувалдой) или механическим способом (ковшом экскаватора (до 5 метров), либо вибромолотом/перфоратором с силой удара 19-21 Джоуль (до 30 метров)).

Монтаж вертикальных заземлителей ручным способом (кувалдой) имеет ряд ограничений:

— Глубина монтажа не более 2,5 метра (на практике средняя глубина монтажа 1,5 метра; уголок гнется; ударное место уголка раскрывается «розочкой»).

— Жесткий грунт (например, голубая глина; камни/валуны и пр.).

— Песчаный и мерзлотный грунт (высокое удельное сопротивление грунта).

Метод вдавливания в землю заземлителя хорош на глубину до 5 метров и имеет те же ограничения, что и ручным способом.

Для монтажа глубинно-модульных (типового глубинного) заземлителей используется специальная насадка SDS-max; для монтажа уголков или арматуры применяется профессиональная насадка собственного производства для вибромолота или SDS-max. Данная мера значительно упрощает и ускоряет процесс монтажа вертикальных заземлителей. Очевидные ограничения данного метода: каменистый грунт. Очевидный плюс: минимальный землеотвод и независимые от сезона параметры заземлителя, а также хорошие результаты в песчаном высокоомном грунте.

В качестве вертикального заземлителя, как правило, используется полосовая черная или оцинкованная сталь 40х4 мм. Обычно данную полосу поставляют хлыстами длиной 6 метров или бухтой 50 метров.

Соединение полосовой стали между собой и вертикальным электродом выполняется методом дуговой сварки. Место сварного соединения после остывания и зачистки шлака + флюса необходимо покрыть защитным битумным составом черного цвета.

Покрытие защитным битумным составом черного цвета

Применение болтовых зажимов для соединения электродов допускается, но нами не рекомендуется из-за недолговечного результата электрического соединения. Через непродолжительное время грунтовая влага окисляет металл в месте соединения, в результате чего образуется большое переходное сопротивление, которое выводит из строя само заземляющее устройство (оно не работает). Применение болтовых соединений в системах заземления – это вынужденная мера!

Для подключения Главной заземляющей шины (ГЗШ) в помещении электроустановки делают переход от стальной полосы на заземляющий проводник (ПВ-3, ПуГВ) с сечением не менее фазного и полосатой маркировкой желто-зеленого цвета изоляции. Для удобства само место соединения на улице выполняют в пластиковой разделительной коробке с IP65 желательно на высоте 2,5 метра (вне доступа касания человека); саму полосовую сталь окрашивают в черный цвет.

Защитный слой битымной смазки от начала и до конца

Конечные земляные работы

После монтажа саму траншею/приямок засыпают мягким глиносодержащим грунтом (без крупнообломочного/с валунами грунта).

Конечные земляные работы

Использование песчаного грунта для засыпки горизонтального заземлителя ухудшает характеристики последнего, поскольку создает вокруг него область растекания тока с большим удельным сопротивлением. Напротив, в отдельных случаях для уменьшения электрического сопротивления заземляющего устройства рекомендуется засыпать пространство вокруг горизонтального электрода низкоомным материалом/наполнителем (бентонитовая глина (удерживает влагу), коксовая мелочи (имеет низкое удельное сопротивление) и им подобных).

Измерительные работы

После завершения конечных земляных работ обязательно проводятся измерительные работы: меряют сопротивление заземляющего устройства.

В процессе монтажа глубинно-модульного заземления, после прохождения каждый трех метров грунта заземляющим электродом делается контрольная проверка сопротивления заземления путем прямого измерения 3-х проводным способом.

Когда все сделано правильно заземляющее устройство служит долго и его характеристики сильно не изменяются в зависимости от сезона.

Более подробную информацию по монтажу заземляющего устройства Вы можете получить по телефону: +7 (812) 748-26-28.

Источник