Типы систем заземления.

Тема 2.2 2. Монтаж контура заземления. Монтаж заземляющего устройства. Монтаж контура заземляющего устройства. Монтаж системы заземления. Монтаж заземления.

Заземляющие устройства должны соответствовать требованиям государственных стандартов правил устройства электроустановок, строительных норм и правил и других нормативно-технических документов, обеспечивать условия безопасности людей, эксплуатационные режимы работы и защиту электроустановок.

Заземление электроустановок относится к весьма ответственным элементам электрических устройств. Общие требования к заземлению и защите людей и животных от поражения электрическим током как в рабочем режиме электроустановок, так и при повреждении изоляции, осуществляют различными способами, в том числе устройствами заземления.

В отношении мер безопасности электроустановки разделяют на:

• Электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с глухозаземленной или эффективно заземленной нейтралью;
• Электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор или резистор нейтралью;
• Электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях с глухозаземленной нейтрилью;
• Электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью.

Типы систем заземления.

В соответствии с ПУЭ (раздел 1, выпуск 7), согласно ГОСТ 50571.2-94 системы заземленияделятся на 5 типов: TN-C; TN-S; TN-C-S; TT и IT.

Система заземления TN-C предусматривает, что питающий трансформатор(источник напряжения) имеет заземленную нейтраль, а все проводящие части электрооборудования потребителя, требующие заземления посредством PEN-проводника, соединены с заземленной нейтралью питающего трансформатора. Аналогичная система заземления у нас имеет наибольшее распространение. Недостаток такой системы заземления состоит в том, что PEN-проводник является рабочим, т.е. проходящие токи могут нарушить соединительные контакты заземления и электрооборудование у потребителя становится небезопасным.

Система заземления TN-S также предусматривает, что питающий трансформатор имеет заземленную нейтраль, а все открытые проводящие части электроустановки присоединены к заземленному нейтральному проводнику. Кроме того, от общей нулевой шины, имеющей связь с заземленной нейтралью трансформатора, проложен дополнительный нулевой проводник, к которому присоединены все открытые проводящие части. Вероятность нарушения надежной связи PEN-проводника с нейтралью трансформатора, заземленного на питающей подстанции, грубо говоря, в 2 раза снижается, но такая система заземления увеличит количество проводов во всей питающей сети от трансформаторной подстанции к потребителю и ее применение не распространяется.

Система заземления TN-C-S. Источник питания имеет также заземленную нейтраль, а открытые токопроводящие части электроустановки соединены с ней и заземлены. В отличие от двух рассмотренных типов в системе заземления TN-C-S функции нулевого рабочего проводника и нулевого защитного проводника объединены в выбранной ее части, например, на вводе, а после точки разделения идут два нулевых проводника: N и PE, т.е. заземленный проводник N выполняет рабочую функцию, а заземленный проводник PE - защитную. Такая система заземления не только повышает электробезопасность использования электроустановок потребителем особенно при наличии собственного заземляющего (защитного) устройства на вводе, но и исключает дополнительные затраты на строительство питающих линий 0,38 кВ от подстанции к потребителю.

Система заземления TТ. Нулевая (нейтральная) точка трансформатора заземлена. Открытые токопроводящие части электрооборудования потребителя заземлены от собственного защитного заземляющего устройства, не связанного с заземляющим устройством трансформатора. Такая система заземления считается весьма надежной и безопасной для металлических зданий, например, при электрификации различных строительных площадок с металлическими ангарами или для «поселков из переносных металлических бытовок для временного поселения», а также для отдельных построек, где производят монтаж защитных заземляющих устройств (собственных).

Система заземления IТ исключает устройство глухого заземления нейтрали питающего трансформатора. Её применение находят там, где требуется обеспечить повышенный уровень электробезопасности, где источником питания может быть разделительный трансформатор, например в операционных блоках больниц и т.п. В быту такая система заземления не применяется.

Буквы, обозначающие в своем сочетании системы заземления и приводимые в официальных технических документах при обозначении этих систем, расшифровываются следующим образом:

Первая буква - состояние нейтрали источника питания относительно земли:

Т - заземленная нейтраль;

I - изолированная нейтраль.

Вторая буква - состояние открытых проводящих частей относительно земли:

Т - открытые проводящие части заземлены, независимо от отношения к земле нейтрали источника питания или какой-либо точки питающей сети;

N - открытые проводящие части присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания.

Последующие (после N) буквы - совмещение в одном проводнике или разделение функций нулевого рабочего и нулевого защитного проводников:

S - нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники разделены;

С - функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике (PEN-проводник).

Монтаж заземляющих устройств.
Монтаж естественных заземляющих устройств.
Если проектом предусмотрено использование защитных свойств строительных конструкций, то возможны следующие варианты исполнения заземляющих устройств:

· 1) в случае стального каркаса здания никаких дополнительных работ для создания заземляющего устройства (монтажа контура заземления) от электромонтажников не требуется. Заземление нейтрали трансформатора, а также корпусов оборудования, электротехнических конструкций следует производить с помощью приварки проводника заземления к колоне здания или к строительным конструкциям, имеющим связь с каркасом здания; строители должны дать акт на скрытые работы по соединению арматуры фундаментов с анкерными болтами;

· 2) в случае железобетонного каркаса необходимо электромонтажникам совместно со строителями организовать приемку работ по соединению закладных изделий колонн и фундаментов и других соединений железобетонных изделий, обеспечивающих объединение в единое целое арматуры железобетонного каркаса. На указанные работы должны быть составлены акты на скрытые работы, если соединения замоноличиваются, или акт на выполнение соединений в соответствии с проектом, если соединения видимы (последнее может быть отмечено в паспорте на монтаж заземляющего устройства).

Соединение нуля трансформатора с закладным изделием осуществляется приваркой заземляющего проводника к закладному элементу колонны или фундамента. Заземление(соединение с помощью заземляющего проводника) корпусов электрооборудования, электротехнических конструкций должно осуществляться приваркой к закладным изделиям на колоннах. Запрещается приваривать заземляющий проводник к арматуре стеновых панелей.

Аналогичные требования при монтаже необходимо соблюдать при использовании эстакад в качестве заземляющего устройства.

Монтаж заземляющих устройств.
Монтаж искусственных заземляющих устройств.
Монтаж заземлителей (контура заземляющего устройства).До начала электромонтажных работ строительная организация должна закончить работы по устройству планировки траншеи или котлована.

В качестве искусственных заземлителей (контура заземления) применяются:

· углубленные заземлители - полосы или круглая сталь, укладываемые горизонтально на дно котлована или траншеи в виде протяжных элементов;

· вертикальные заземлители - стальные ввинчиваемые стержни диаметром 12-16 мм, угловая сталь с толщиной стенки не менее 4 мм или стальные трубы (некондиционные с толщиной стенки не менее 3,5 мм). Длина ввинчиваемых электродов, как правило, 4,5 - 5 м, забиваемых уголков и труб 2,5 - 3 м. Верхний конец вертикального электрода должен быть на расстоянии 0,6 - 0,7 м от поверхности земли. Расстояние от одного электрода до другого должно быть не менее его длины;

· горизонтальные заземлители - стальные полосы толщиной не менее 4 мм или круглая сталь диаметром не менее 10 мм. Эти заземлители применяются для связи вертикальных заземлителей и как самостоятельные заземлители. Горизонтальные заземлители из полосовой стали прокладываются по дну траншеи на глубине 700-800 мм на ребро.

Электроды и заземляющие проводники не должны иметь окраски, должны быть очищены от ржавчины, следов масла и т.д. Если грунты агрессивные, то применяют оцинкованные электроды. Погружение электродов в грунт осуществляют с помощью специальных приспособлений.

Соединение частей заземлителя между собой, а также соединение заземлителей с заземляющими проводниками, следует выполнять сваркой. Сварные швы, расположенные в земле, необходимо покрывать битумным лаком для защиты от коррозии. При работе на отдаленных объектах и линиях электропередачи рекомендуется соединение частей заземлителей с заземляющими проводниками (монтаж контура заземления) выполнять термитной сваркой.

После монтажа заземляющих устройств перед засыпкой должен быть составлен акт на скрытые работы.

Защитное заземление, (зануление), является основной мерой защиты металлоконструкции. Основная цель этого мероприятия — защитить от возможного удара током пользователя прибора при замыкании на корпус в том случае, например поражения электрическим током в случае замыкания фазного провода на, когда нарушена изоляция. Иными словами, заземление является дублером защитных функций предохранителей. Заземлять все электроприборы, имеющиеся в доме, нет необходимости: у большинства из них имеется надежный пластмассовый корпус, который сам по себе защищает от поражения электрическим током. Защитное зануление отличается от заземления тем, что корпуса машин и аппаратов соединяются не с "землей", а с заземленным нулевым проводом, идущим от трансформаторной подстанции по четырехпроводной линии электропередач. Для обеспечения полной безопасности человека сопротивление заземлителей (вместе с контуром) не должно превышать 4 ом. С этой целью два раза в год (зимой и летом) производится их контрольная проверка специальной лабораторией.

Заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки электрической сети, электроустановки или оборудования, с заземляющим устройством.

Заземляющее устройство состоит из заземлителя (проводящей части или совокупности соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду) и заземляющего проводника, соединяющего заземляемую часть (точку) с заземлителем. Заземлитель может быть простым металлическим стержнем (чаще всего стальным, реже медным) или сложным комплексом элементов специальной формы. Качество заземления определяется значением сопротивления заземляющего устройства, которое можно снизить, увеличивая площадь заземлителей или проводимость среды — используя множество стержней, повышая содержание солей в земле и т. д. Электрическое сопротивление заземляющего устройства определяется требованиями ПУЭ