Заземление в цехе

Заземление в цехе

Заземление цеха является обязательным требованием для обеспечения защитных мер электробезопасности и обеспечивается присоединением электроустановок (шкафов управления, корпусов электродвигателей, станков и т.п.) к заземляющему устройству (ЗУ), состоящее из заземлителя и заземляющих проводников. Для заземления оборудования цеха на пром. предприятиях используются различные виды заземлителей — естественные и искусственные. Первые представляют собой проложенные непосредственно в земле металлические трубопроводы и металлоконструкции самого цеха, а вторые — вертикальные и горизонтальные заземлители (стальные уголки, стержни и трубы), которые специально применяются для заземления.

Как осуществляется заземление в цехе?

В соответствии с ПУЭ, все электроустановки необходимо заземлять путем присоединения корпусов оборудования или отдельных элементов установки к заземляющему устройству в соответствии со схемой заземления цеха (см.рисунок).

Однако, для того чтобы ЗУ выполняло свою защитную функцию, перед его реализацией выполняется проект молниезащиты и заземления производственного цеха. В проекте производятся расчеты молниеприемника, а так же сопротивления вертикальных и горизонтальных электродов, полное сопротивление ЗУ, исходя из удельного сопротивления грунта, размеров вертикального (длина, диаметр) и горизонтального (длина, ширина) электродов, а так же их заглубления.

Далее в соответствии с проектом, выполняется монтаж заземления цеха. Вначале снаружи здания роют траншею, в которую забиваются вертикальные электроды так, чтобы верхняя их часть выступала со дна траншеи на 200 мм. Далее к ним привариваются горизонтальные заземлители, при этом сварные швы, находящиеся в земле, должны быть покрыты битумом. После сварки ЗУ соединяются с главной заземляющей шиной (ГЗШ), при помощи гибкого изолированного или неизолированного проводника расчетного сечения, например провод ПуГВ, который подключается при помощи болтового соединения. Кроме того, к ГЗШ так же производится подключение защитных проводников и проводников системы уравнивания и выравнивания потенциалов.

Заземление производственного цеха

Внутри цеха в качестве проводников для заземления применяются металлические конструкции, металлические оболочки и экраны кабелей, стальные трубы электропроводки и трубопроводы. На предприятиях, где невозможно использовать элементы самого здания, в соответствии с проектом выполняется контур из стальной полосы, проложенной открыто по стенам на расстоянии 0,4–0,6 мм от пола по периметру производственного цеха (контур заземления в цеху) и соединенный с ГЗШ.

К данному контуру или к ГЗШ производится подключение всех электроустановок (станков, электродвигателей и т.п. оборудования), при этом заземляющий проводник выбирается сечением, что и основные жилы кабеля или в соответствии с ПУЭ таблицей 1.7.5.

Таким образом, выполняется заземление станков и пр. технологического оборудования в цеху под одной системой, которая обеспечивает защиту от нахождения их электропроводящих частей под напряжением.

Важно отметить, что защитное заземление может не выполняться для электроприборов на напряжение до 42 В переменного тока и 100В постоянного тока.

Заземление цеха, расчёт контура заземления цехов, правила монтажа в цехах.

Работа электрических приборов всегда связана с таким опасным для человека явлением, как напряжение. Выход из строя оборудования часто сопровождается короткими замыканиями, либо возникновением перегрузок.

Электрический ток, в результате неисправности оборудования, может проходить через непредназначеннуюо для этого часть. От прикосновения к корпусу оборудования под напряжением человек получает удар электрическим током. Последствия могут нанести вред здоровью и поставить угрозу для жизни человека.

Для защиты электроустановок от поломок, а человека от опасного воздействия электрического тока применяют заземление. Заземление электроустановок осуществляется за счет электрического соединения с землей или иными элементами металлических частей, не предназначенных для проведения тока.

Заземление оборудования может быть двух видов:

• Защитное заземление — специальное присоединение оборудования с устройством заземления. Целью этой меры является ограничение человека от опасного воздействия при контакте с корпусом прибора.
• Зануление — подсоединение элементов оборудования с заземленной нейтралью с нулевым проводом. Зануление способствует отключению оборудования при возникновении неисправностей в его работе.

Защитное заземление включает в свою конструкцию сам заземлитель, а также проводники. В свою очередь заземлители могут быть естественными и искусственными. К первым относят металлические элементы в конструкции зданий, объектов, которые имеют соединение с землей.

Искусственными являются схема из металлических труб, штырей, уголков, ввинченных в землю и имеющие между собой соединение из полос или проволоки.

Заземляющими проводниками выступают шины из стали или меди, они создают соединение между оборудованием и непосредственно заземлителем. Крепят шины болтами или сварочным способом.

Заземляющее устройство

Заземляющее устройство – система, состоящая из заземляющего контура и проводников, обеспечивающих безопасное прохождение тока через землю. Исходя из Правил Устройства Электроустановок, естественными заземлителями могут быть:

1. Каркасы зданий (железобетонные или металлические), которые соединены с землей.
2. Защитная металлическая оплетка проложенных в земле кабелей (кроме алюминиевой)
3. Трубы скважин, водопроводов, проложенных в земле (кроме трубопроводов с горючими жидкостями, газами, смесями)
4. Опоры высоковольтных линий электропередач
5. Неэлектрифицированные железнодорожные пути (при условии сварного соединения рельсов)

Для искусственных заземлителей, по правилам, используют неокрашенные стальные прутки (с диаметром более 10 мм), уголок (с толщиной полки более 4 мм), листы (с толщиной более 4 мм и сечением в разрезе более 48 мм2). Для создания системы с искусственным заземлением возле сооружения вкапывают или вбивают в землю металлические пруты, уголок или листы с указанными выше толщиной и сечением, но длиной не менее 2,5 м. Затем их сваркой соединяют между собой с помощью прутковой или листовой стали. От поверхности земли данная конструкция должна находиться более 0,5 м. По требованиям, контур заземления здания должен иметь не менее двух соединений с заземлителем. В зависимости от назначения, заземление оборудования делится на два типа: защитное и рабочее. Защитное заземление служит для безопасности персонала и предотвращает возможность поражения человека электрическим током вследствие случайного прикосновения к корпусу электроустановки. Защитному заземлению подлежат корпуса электроустановок и электрических машин, которые не закреплены на «глухозаземленных» опорах, электрошкафы, металлические ящики распределительных щитов, металлорукав и трубы с силовыми кабелями, металлические оплетки силовых кабелей. Рабочее заземление используют в том случае, когда для производственной необходимости в случае повреждения изоляции и пробоя на корпус требуется продолжение работы оборудования в аварийном режиме. Таким образом, например, заземляют нейтрали трансформаторов и генераторов. Также, к рабочему заземлению относят подключение к общей сети заземления молниеотводов, которые защищают электроустановки от прямого попадания молний.

Согласно Правилам Устройства Электроустановок обязательно подлежат заземлению электрические сети с номинальным напряжением свыше 42 В при переменном токе и свыше 110 В при постоянном.

Как работает заземление

Для начала разберемся, почему на корпусе стиральной машинки или другого электрооборудования появилось опасное напряжение. Всё достаточно просто – изоляция проводников по какой-то причине испортилась или повредилась и поврежденный участок касается металлического корпуса какой-то из деталей оборудования.

Если заземление или зануление электрооборудования отсутствует, то при касании человеком поврежденного прибора может возникнуть напряжение прикосновения (разность потенциалов на поверхности между точками касания). При нахождении рядом с поврежденным оборудованием может возникнуть шаговое напряжение (разность потенциалов между ступнями, соприкасающимися с землей). Напряжение прикосновения и шаговое напряжение могут иметь опасное для человека значение. Чтобы уменьшить их значение до безопасной величины, применяется защитное заземление.

Для человека опасны даже такие маленькие значения как 50 мА – такой ток может привести к фибрилляции желудочков сердца и смерти.

Так вот принцип работы заземления заключается в следующем: к заземлителю подключаются корпуса всех электроприборов, дополнительно устанавливается УЗО. В случае возникновения опасного напряжения на корпусе заземление всегда притягивает опасный потенциал к безопасному потенциалу земли и напряжение «стекает» на заземление.

Классификация систем заземления

Различают следующие системы заземления:

• Система ТN (которая в свою очередь разделяется на подвиды TN-C, TN-S, TN-C-S)
• Система TT
• Система IT

Буквы в названиях систем взяты из латиницы и расшифровываются так: Т – (от terre) земля N – (от neuter) нейтраль C – (от combine) объединять S – (от separate) разделять I – (от isole) изолированный По буквам в названиях систем заземления можно узнать, как устроен и заземлен источник питания, а также принцип заземления потребителя.

Система ТN

Это наиболее известная и востребованная система заземления. Основным ее отличием является наличие «глухозаземленной» нейтрали источника питания. Т.е. нулевой провод питающей подстанции напрямую соединен с землей. TN-C – подвид системы заземления, которая характеризуется объединенным заземляющим и нейтральным нулевым проводником. Т.е. они идут одним проводом от питающего трансформатора до потребителя. Отсутствие отдельного РЕ (защитного нулевого) проводника в данной системе однозначно является недостатком. Система TN-C широко использовалась в советских зданиях и непригодна для современных новостроек, т.к. в ней отсутствует возможность выравнивания потенциалов в ванной комнате. TN-S – система, в которой защитный проводник системы уравнивания потенциалов и рабочий нулевые проводники идут раздельными проводами от источника питания до электроустановки. Эта система только обретает широкое применение при подключении зданий к электроснабжению. Является наиболее безопасной. К недостаткам можно отнести ее дороговизну, т.к. требуется монтаж дополнительного проводника. TN-C-S – система, в которой нулевой защитный проводник и нейтральный рабочий идут совмещенным проводом, а разделяются на входе в распределительный щит. По требованиям Правил Устройства Электроустановок для этой системы необходимо дополнительное заземление.

Система TT

Это система, в которой питающая подстанция и электроустановка потребителя имеют различные, независимые друг от друга заземлители. Областью применения системы ТТ являются мобильные объекты, имеющие электроустановки потребителей. К ним относят передвижные контейнеры, ларьки, вагончики и т.д. В большинстве случаев для потребителя в системе ТТ применяется модульно-штыревое заземление.

Система IT

Система, в которой источник питания разделен с землей через воздушное пространство или соединен через большое сопротивление, т.е. изолирован. Нейтраль в этой системе соединена с землей через сопротивление большой величины. Система IT используется в лабораториях и медицинских учреждениях, в которых функционирует высокоточное и чувствительное оборудование.

Что еще входит в комплект?

Рассмотрим компоненты готовых комплектов заземления, представленных на рынке РФ. Про стержни много было сказано выше, поэтому поговорим об остальных комплектующих:

Для лучшего погружения в землю на конец первого стержня устанавливают стартовый наконечник. В российских комплектах он выполнен из черной стали (St), в немецких из тугоплавкого чугуна (TG/FT) или оцинкованной стали (St/FT).

У отечественных комплектов для соединения стержней на их соседние концы накручиваются муфты (выполняются из нержавеющей стали или латуни). Немецкие исключают использование этого элемента, поскольку соединяются в стык по принципу «папа – мама» (см. выше), за счет чего у них в месте соединения нет утолщения диаметра конструкции и как следствие получается более надежное соединение с хорошим электрическим контактом между соседними заземлителями.

Для передачи ударного усилия при монтаже у наших стержней в муфту с противоположной стороны вкручивается удароприемная головка (болт), а у немецких она просто надевается на конец стержня с накатной цапфой. Визуально это два разных элемента, у отечественных ударный болт выполнен из черной стали (St), а у импортных ударный наконечник из ковкого чугуна (TG/FT).

Для улучшения качества соединения элементов и лучшей проводимости тока комплекты поставляются с токопроводящей смазкой, консистенция которой варьируется от жидкого до пастообразного состояния. Она наносится в местах стыковки компонентов конструкции.

На последний (верхний) электрод одевается диагональный или крестовой зажим (соединитель), к нему же подключается заземляющий проводник (круглый пруток или полоса). Выполняется он из нержавеющей или оцинкованной стали, последнюю для лучшей коррозионной стойкости лучше использовать с ПВХ-покрытием.

Место соединения стержня и заземляющего проводника через зажим бинтуют антикоррозионной лентой.

Опционально модульно-штыревые комплекты поставляются с насадкой для перфоратора и заземляющим проводником, иногда еще и шиной заземления.

Требования к заземлению электродвигателя

Согласно требованиям и правилам установленный электродвигатель перед пуском должен быть заземлен. Исключением являются те случаи, в которых корпус электродвигателей установлен на металлическую опору, соединенную с землей через металлоконструкцию здания или через проводник заземлителя. В остальных случаях корпус электродвигателя должен быть соединен проводом с контуром заземления здания, выполненного из полосы металла при помощи сварки.

Это является рабочим заземлением. В противном случае при нарушении изоляции между обмоткой двигателя или токопроводом и корпусом электродвигателя защитное устройство не сработает и не отключит питание. А двигатель продолжит работу. Каждая электрическая машина должна иметь индивидуальное соединение с заземлителем. Последовательное соединение электродвигателей с контуром заземления запрещено, т.к. при нарушении одного из соединений с заземлителем, вся цепь будет изолирована от земли. Для установки защитного заземления, необходимо наличие дополнительного заземляющего проводника в силовом кабеле, один конец которого подключают к клеммной коробке электродвигателя, а другой к корпусу электрошкафа управления двигателем. Электрошкаф предварительно должен быть соединен с землей. В случае пробоя между токопроводом и этим заземляющим проводником образуется ток короткого замыкания, который разомкнет защитное или коммутирующее устройство (тепловое или токовое реле, защитный автомат). Сечение заземляющего проводника, удовлетворяющее требованиям Правил Устройства Электроустановок приведено в таблице 1:

Сечение фазных проводников рассчитывается по токовой нагрузке потребителя.

Техническое задание

В соответствии с требованиями нормативов на любом энергозависимом объекте перед монтажом заземляющего контура подготавливается техническое задание (ТЗ). В нем обязательно учитываются следующие рабочие моменты:

• тип используемого заземления (одно- или двухконтурное, стационарное или переносное);
• схема и способ прокладки заземляющих шин;
• геометрические размеры и форма погружаемой в грунт части конструкции;
• материал, используемый для изготовления заземляющих проводников и заземлителя (сталь, медь или алюминий);
• способ их соединения (сварка или ботовое сочленение).

Это позволяет в дальнейшем быстро и своевременно выполнить работы по монтажу заземления, а также подготовить документацию.

Требования к заземлению сварочных аппаратов

Как и для любого технологического оборудования, потребляющего электрический ток, для сварочных аппаратов существуют правила подключения заземления. Помимо необходимости заземления корпуса сварочной электроустановки с контуром заземления здания, заземляют один вывод вторичной обмотки аппарата, а ко второму, соответственно подключается электрододержатель. При этом вывод вторичной обмотки, требующей заземления, должен быть обозначен графически и иметь стационарное выведенное крепление, для удобного соединения с заземлителем. Переходное сопротивление контура заземления не должно превышать 10 Ом. В случае необходимости увеличения электрической проводимости контура заземления, увеличивают контактную площадь соединения.

Последовательное соединение сварочных аппаратов с заземлителем также запрещено. У каждого аппарата должно быть отдельное соединение с заземленной магистралью здания. Заземление электроустановок потребителей – это не формальность, а необходимая техническая мера безопасности, которая позволит не только стабилизировать работу оборудования, но и спасти жизнь персоналу, обслуживающему и контактирующему с ним.

Конструктивные особенности

Как уже было сказано выше базовым элементом конструкции являются стержни заземления. Их количество, материал, диаметр и длина зависят от условий монтажа и показателя удельного сопротивления грунта растеканию тока. Чем выше сопротивление, тем больше общая длина и/или диаметр, количество точек установки заземлителей.

Стержни имеют резьбу на концах и соединяются между собой посредством муфт. При этом для обеспечения лучшей токопроводимости в местах их установки конструктив смазывают токопроводящей смазкой (пастой).

Зарубежные производители используют цапфовое безмуфтовое соединение, оно более контактное и его не нужно смазывать пастой. То есть получается самозакрывающаяся конструкция (на примере ниже показан разрез в месте соединения).

Для облегчения монтажа в землю в состав комплектов входят наконечники и удароприемные головки. Производители из России делают эти компоненты с резьбой, зарубежные исключают риски, возникающие при резьбовом контакте, особенно при забивании, и соединяют элементы надежно в стык.

В месте выхода последнего (верхнего) заземлителя всю конструкцию подключают с помощью зажима к системе молниезащиты или шине заземления. Геометрия зажима значения не имеет (диагональный или крестовой), важно лишь чтоб его материал в плане коррозии не «конфликтовал» с материалом заземлителей и заземляющих проводников.

Заземление силового оборудования и цеховых сетей

Для чего заземляются электроустановки, какую опасность для людей представляют не заземленные цепи, и наконец, в каких случаях и как в промышленности выполняется заземление? На эти и другие вопросы даст ответ наша статья. Вы узнаете, каким образом устанавливаются заземлители, как прокладываются для них проводники в различных условиях; что запрещено, а что разрешено использовать для устройства защитного заземления. Мы поговорим о нюансах заземления оболочек кабелей, и том как выполняется прокладка проводников в сухих и сырых помещениях.

Несмотря на то, что проводники электрических сетей изолированы электрически между собой и от земли, емкостным токам изоляция проводников препятствовать не может, ведь электросеть и земля образуют собой обкладки протяженного конденсатора, между которыми неизбежно протекает емкостный ток. То есть всегда имеет место паразитная электрическая цепь, которая через эту емкость замкнута на землю. Поэтому, при случайном контакте, при прикосновении даже к изолированному проводнику, человек подвергается опасности поражения током.

Безусловно, повреждения проводов, находящихся под высоким переменным потенциалом, представляют для людей гораздо большую опасность, однако для предохранения от последствий замыкания на токопроводные корпуса оборудования, сами эти кожухи предварительно соединяются с землей при помощи заземлителей.

В различных промышленных электрических установках на напряжение до 1000 вольт с глухозаземленным нулем однофазного источника, либо с заземленной нейтралью, так же как и в потребителях постоянного тока с глухозаземленной нулевой точкой, выполняют зануление, чтобы в случае аварии размыкание происходило бы автоматически и при том максимально быстро. Скорость срабатывания зависит от выбранного устройства защиты.

С этой целью части оборудования, которые случайно могут попасть под высокое напряжение в аварийной ситуации, зануляют, соединяют с заземленным нулевым проводником сети. Например если на корпус осветительного прибора произойдет замыкание, и корпус при этом занулен, то автоматически сработают предохранители, и напряжение с цепи будет мгновенно снято. ПУЭ предписывают выполнять монтаж большинства установок на 380 и 220 вольт с глухозаземленной нейтралью (непосредственно присоединенной к заземляющему устройству).

В электрических установках с рабочим напряжением до 1000 вольт с изолированной нейтралью, и всегда, когда рабочее напряжение выше 1000 вольт, выполняют заземление, смысл которого — снизить ток, могущий протечь через человека, до ничтожно малой величины. Это достигается заземлением частей оборудования, причем заземляющее устройство обязано иметь сопротивление значительно меньшее, чем у организма человека, который обладает в свою очередь сопротивлением в диапазоне 800 Ом — 100 кОм, что зависит от множества факторов, физиологических в том числе (состояние здоровья, обувь, одежда и т.д).

В электрооборудовании с изолированной нейтралью и классом не превышающим 1000 вольт, сопротивление цепи заземления не должно превышать 4 Ома, а для установок с заземленной нейтралью: для 660 В — не более 2 Ом, для 380 В — не более 4 Ом, и для 220 В — не более 8 Ом. Для высоковольтного оборудования, номиналом от 3000 до 35000 вольт, сопротивление устройств заземления рассчитывается по формуле 125/(ток в землю при замыкании), при этом нормирован максимум в 10 Ом.

Если заземление выступает общим для оборудования различного класса напряжения, то его сопротивление должно быть меньше или равно крайним верхним значениям, иначе защита не даст требуемого эффекта в плане безопасности в силу существенного падения напряжения на элементах оборудования.

Электроустановки переменного трехфазного тока на 380 и более вольт; оборудование постоянного тока на 440 и более вольт, всегда выполняются с занулением или заземлением. В цехах особой опасности, а также в открыто стоящих установках переменного напряжения от 42 вольт, и в оборудовании постоянного напряжения от 110 вольт, — тоже всегда делают зануление или заземление. Взрывоопасное оборудование без вариантов зануляются или заземляются, независимо от уровня рабочего напряжения, поскольку любая случайно возникшая искра или нагрев могут привести к трагедии.

Зануляют или заземляют внешние элементы трансформаторов, двигателей и генераторов, осветительных приборов, различных аппаратов, а также приводы, измерительные обмотки токовых трансформаторов, внешние оболочки щитов, подвижные и съемные элементы конструкций с установленным внутри них электрическим оборудованием, муфты кабелей и другие кабельные конструкции, проводящие оплетки как проводов, так и кабелей, проводящие трубы для защиты электропроводки, каркасы шинопроводов, тросы и т. п. Это касается как стационарного, так и мобильного электрического оборудования, и то и другое встречается в промышленности.

Но есть случаи, когда заземление не обязательно. Так, не делают зануления и не заземляют корпуса оснащенные дополнительной изоляцией, и корпуса тех электрических потребителей, которые имеют подключение к сети не напрямую, а через изолирующий трансформатор. Допускается не делать вообще зануление и не заземлять корпуса, установленные непосредственно на уже зануленных или заземленных проводящих конструкциях при надежном между ними контакте. Это не предмет данной статьи, но подобные меры защиты при косвенном прикосновении призваны защитить электроустановки.

Каждый из зануляемых или заземляемых элементов составного электроприемника соединяется с сетью зануления или заземления своим персональным отводом. Запрещено включать части защищаемой установки последовательно между собой и затем в защитный нулевой или в заземляющий проводник.

Тем не менее несколько различных конструкций, например обрамлений кранов и рельсов, можно подключить последовательно, если они непосредственно используются в роли нулевых защитных или заземляющих шин, либо если сами являются зануляющими или заземляющими магистралями. Каждый болт зануляющей или заземляющей магистрали фиксирует, тем не менее, один индивидуальный проводник.

Когда человек работает с электроинструментом, он все равно касается проводящего корпуса, и при проблемах с изоляцией, корпус иногда может попасть под сетевое напряжение, представляющее опасность для рабочего. Монтажный электроинструмент нередко запитывают от щитка, где а качестве устройств защиты выступают плавкие вставки, срабатывающие, однако, лишь при значительном ток. Но сопротивление провода в петле замыкания играет против нас, и срабатывание защиты может занять более секунды, а это уже опасно для человеческого организма.

Чтобы избежать риска, применяют автоматические устройства защитного отключения, которые успевают срабатывать не более чем за 210 мс после момента замыкания на землю или на корпус.

Защитные устройства данного рода бывают разных видов: для контроля непрерывности заземляющей цепи, для контроля изоляции фаз (от земли), для защиты от попадания фазного тока на корпус, для защиты от двухфазных или однофазных замыканий с землей, для защиты от прямого прикосновения к уязвимым для тока элементам корпуса. Устройства с контролем ТНП типа С-901 и ИЭ-9807, обладают чувствительностью в 10 мА, а время их срабатывания менее 51 мс. Такие устройства не дают току успеть причинить вред человеку.

С целью заземления электроустановок прежде всего применяют естественные заземлители, у которых сопротивление растеканию удовлетворяет ПУЭ. Это может быть железобетонный фундамент здания, закопанная труба водопровода, обсадная труба и т.п. Заземлять электрическое оборудование о трубопроводы с транспортируемым по ним горючим, о чугунные трубы, о временные трубопроводы запрещено.

В первую очередь в качестве нулевых и заземляющих проводников функционируют стандартные рабочие нулевые проводники; проводники специального назначения; проводящие конструкции зданий и части сооружений производственного профиля, например шахты лифтов, рельсы под кранами и т.п., разнообразные трубопроводы, оболочки мощных кабелей, короба электропроводок.

Запрещено использовать как заземляющие проводники: оболочки изолирующих трубок, гофры, несущие тросы, оболочки свинцовые и защитную броню проводов и кабелей, ведь они сами должны грамотно заземляться. Электроустановки и проводящие элементы строительной инфраструктуры, а также всевозможные трубопроводы, подключают к сети зануления или заземления чтобы выравнять их потенциал. Хватает естественного контакта металлов в соединениях.

Если все же требуется искусственный заземлитель, то применяют заглубленные, горизонтальные и вертикальные промышленные заземлители. Для их изготовления типично применяют круглого сечения сталь, от 10 до 16 мм в диаметре, чаще полосовую сталь 40 на 4 мм, либо угловую 50 на 50 на 5 мм. Вертикальные имеют длину от 2,5 до 5 метров, их ввинчивают (до 5 метров) или забивают (до 3 метров) вглубь грунта вручную или при помощи электрического или иного специального инструмента.

Электроустановки, связанные с землей, обладающей удельным сопротивлением превышающим 200 Ом-м, заземляют углубленным заземлителем или дополнительно обрабатывают землю с целью повысить электропроводность — для вертикальных заземлителей укладывают попеременными слоями Ca(OH)2 или NaNO3 и землю, и диаметр такой обработки составляет пол метра на одну треть высоты стержня в верхней его части. По завершении укладки каждого из слоев, их поливают поочередно водой.

Если поблизости есть участки земли с более высокой проводимостью, прибегают к выносным заземлителям с использованием дополнительных кабелей или проводов. В условиях вечной мерзлоты заземлители устанавливают в талых зонах, водоемах, а также в буровых скважинах по типу артезианских.

В качестве материала стационарных проводников для заземления традиционно служит сталь, если конечно для этого не используется четвертый нулевой проводник трехфазной системы (медный). В таблице приведены минимальные размеры для нулевых и заземляющих проводников, включая стальные заземлители. При напряжении электроустановки с изолированной нейтралью от 1000 вольт, сопротивление заземляющих проводников не может, согласно ПУЭ, превышать сопротивления фазных более чем в 3 раза. Минимально разрешенные значения сечений указаны в таблицах.

Для электроустановок напряжением до 1000 вольт, в промышленных помещениях, в цехах, применяют магистраль заземления, стальную шину сечением не меньше 100 кв.мм, а при напряжении более 1000 вольт, минимальное сечение для нее составляет 120 кв.мм. Использовать металлоконструкции, трубопроводы, оборудование, как рабочий нулевой проводник запрещено.

Мобильные электроустановки для зануления или заземления используют индивидуальный проводник в виде жилы в составе кабеля, в одной оболочке, общей и для фазных проводников, того же сечения, что и фазные жилы.

Для заземления и в качестве защитных нулевых проводников на взрывоопасном оборудовании, на опасных производствах, применяют специализированные проводники. Использовать можно и металлоконструкции, стальные трубы, оболочки кабелей и т. д., но только как вспомогательную меру, прежде всего должен присутствовать специальный заземляющий проводник.

Для взрывоопасных установок с глухозаземленной нейтралью при напряжении до 1000 вольт, зануление силовых сетей исполняется дополнительно проложенным проводником: четвертым — для трехфазных сетей, и третьим — для двухфазных и однофазных сетей. Даже осветительные однофазные сети во взрывоопасных зонах класса В-1 оснащены третьим защитным проводником.

Когда естественные конструкции не удовлетворяют требованиям ПУЭ, не остается другого выхода, кроме как возводить искусственные заземлители.

Углубленные заземлители монтируют, укладывая их на дно котлована еще при начале монтажа фундамента сооружения, на этапе строительства. Вертикальные заземлители забивают или просто вдавливают, загоняя в грунт при помощи специальных приспособлений, таких как автоматические коперы или гидропрессы. Закладка верха делается на отметке от 0,6 до 0,7 метров ниже уровня отметки земли, а высота выступа от дна котлована — 0,1 — 0,2 метра. Это делается для того, чтобы затем было удобно приваривать соединительные проводники в виде полос или цилиндрические стержни.

Соединяются проводники в цепях заземлителей путем сварки внахлестку. Если грунт агрессивен и может привести к коррозии металла, то сечение заземлителей увеличивают, применяют как стойкую к коррозии альтернативу омедненные или оцинкованные заземлители, а для большей надежности добавляют антикоррозийную электрическую (катодную) защиту.

Защита асбестовыми трубами добавляется к горизонтальным заземлителям, если они пересекают подземные коммуникации, железнодорожные пути и другие сооружения, могущие способствовать причинению механических повреждений какой-нибудь из пересекающихся конструкций. Когда монтаж окончен, и котлован готов к окончательной засыпке, составляется обязательный акт, где юридически фиксируется, что осуществлена скрытая прокладка.

Нулевые защитные и заземляющие проводники должны по возможности быть легко доступными для диагностики и осмотра. Это, конечно же, не касается жил и оболочек кабелей, труб скрытой проводки и металлических конструкций, которые изначально находятся в фундаментах и в земле, нулевых и заземляющих проводников, смонтированных в скрытых необслуживаемых и несменяемых трубах.

Если помещение сухое, то заземляющие проводники прокладывают прямо по кирпичному или бетонному основанию, проводящие полосы шин крепятся к нему дюбелями. В сырых же помещениях необходимы прокладки или держатели, чтобы проводник располагался на расстоянии в 1 см от основания или более.

На прямых поверхностях основания проводники закрепляют на расстоянии 60 — 100 см между крепежными элементами, а на поворотах — с отступом в 100 см от угла и от мест ответвлений, на расстоянии 40 — 60 см от пола, и не менее 5 см от съемных канальных перекрытий. Чтобы проложить заземляющий проводник сквозь стену, применяют гильзы или монтажные проемы, а в местах пересечения температурных швов добавляют компенсаторы.

К металлическим элементам установок заземляющие проводники приваривают, исключением являются разъемы, служащие для измерений. Нахлестку при сварке делают по длине равной шестикратному диаметру круглого проводника или равной приблизительно ширине полосы.

Корпусы машин традиционно имеют специальный болт для фиксации заземляющего проводника, а установленные на салазкаи станки заземляются присоединением проводника прямо к салазкам. Если оборудование вибрирует при работе, то дополнительно устанавливают контргайку. Прежде чем соединить контактные поверхности, их до блеска зачищают и наносят тонким слоем немного вазелина.

Трубопроводы, примененные как заземлители, иногда оснащены задвижками, встречаются на них и водомеры, и фланцы, в таких местах нужны обходные перемычки площадью сечения от 100 кв.мм, которые приваривают или устанавливают при помощи хомутов.

Нулевые защитные и заземляющие проводники, смонтированные открыто, специально маркируются, чтобы можно было их отличить от других коммуникаций, — желтая полоса на зеленом фоне. Места для присоединения переносных заземлителей не окрашивают.

Броню контрольных и силовых кабелей, их металлические оплетки, заземляют. Заземляют также концевые и соединительные муфты кабелей, проводящие кабельные сборки, короба, лотки и тросы крепления кабелей. Стальные трубы, внутри которых в зданиях прокладывают кабели, — тоже заземляются.

Гибкими многопроволочными медными проводниками обеспечивают контакт оболочки и брони с концевыми и соединительными муфтами. На концах линий эти проводники соединяют с магистралями заземления. Сечения гибких проводников, в соответствии с сечением проводящей жилы кабеля, принимаются равными: 6 кв.мм для сечения жилы кабеля до 10 кв.мм, 10 кв.мм для кабеля 16-35 кв.мм., 16 кв.мм для 50-120 кв.мм и 25 кв.мм для 150-240 кв.мм.

Для обеспечения непрерывности заземляющей цепи кабелей, на местах стыковки соединительными свинцовыми муфтами, применяют пайку: с одного конца кабеля к броне припаивается проводник заземления, затем проводник заземления припаивается к центру муфты, далее — к броне конца следующего куска кабеля. Для заземления проводящих коробов и лотков монтаж осуществляют аналогичным образом, — минимум в паре мест с обоих концов линии делают припайки.

Если кабель проложен на тросах, то все проводящие части, включая и сам трос, заземляются. Применяемые для заземления стальные трубы надежно соединяются с нулевым проводом либо с заземляющим устройством.

Для сохранения в безопасности людей, выполняющих обслуживание, а также для защиты свинцовой или алюминиевой оболочки кабеля, на случай пробоя изоляции на землю, заземляют всю металлическую оболочку и броню кабеля, проводящие корпуса муфт и опорных конструкций.

Надеемся, что эта статья была полезной для вас, и теперь вы имеете представление о том, как и зачем реализуется заземление электроустановок.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Источник https://cable.ru/articles/id-773.php

Источник https://dzgo.ru/montazh/zazemlenie-stankov.html

Источник http://electricalschool.info/grounding/1798-zazemlenie-silovogo-oborudovanija-i.html