Контур заземлення традиційний, глибинний і зовнішній, схеми підключення

Монтаж контуру заземлення – принцип дії і розрахунок

Контурне заземлення має бути встановлене для захисту будівель від пожеж, а людей від ударів струмом. Виконуючи роботи, необхідно дотримати вимоги ПУЕ, правильно розрахувати, змонтувати контур і перевірити рівень його опору.

Пристрій і принцип дії заземлення

У житлових приміщеннях найчастіше встановлюють систему TN, нейтраль якої глухо заземлена. Заземлення з'єднує всі споживачі електрики з захисним контуром. Останній має малий опір, а струм завжди проходить в ланцюзі там, де опір менше. У порівнянні з заземлювальним пристроєм, тіло людини відрізняється великим опором, тому контур і дозволяє вирішити покладені на нього завдання.

Контурне заземлення – це система у вигляді рівностороннього трикутника, прямокутника або квадрата, зібрана з вертикальних заземлювачів – сталевих стрижнів або куточків, які з'єднані за допомогою зварювання в верхніх точках горизонтальними сталевими смугами. Його підключають до заземлюючих обладнання кабелем. Найбільш поширеним видом конструкції є трикутна.

Зовнішній контур закопують в землю. Рівень опору розтікання струмів захисного пристрою розрізняється залежно від типу грунту, її структури.

Найкращі показники фіксуються при установці контуру заземлення в торф'янистої, суглинистой і глинистому ґрунті. В останньому випадку за умови що близько підходять до поверхні підземних вод. Якщо грунт складається з щільних кам'янистих включень, показники погіршуються.

Можна зібрати контур самостійно або використовувати готовий комплект.

Різновиди контурів заземлення

Розрізняють декілька типів конструкцій, які використовуються для заземлення.

Традиційні системи заземлення

Система такого типу складається з мінімального числа елементів: двох вертикальних електродів з металевої арматури і одного горизонтального у вигляді смуги, що з'єднує два попередніх. Перетини і розміри елементів повинні відповідати нормам. Встановлювати заземлення рекомендується на північній затіненій стороні ділянки, у вологому місці. Однак через те, що контур часто виготовляють зі сталі і покривати його фарбою не можна, він швидко корозійні. Також на опір такого пристрою впливають температура і рівень вологості грунту, оскільки контур розміщують в верхніх шарах.

Глибинні системи заземлення

Таку систему виготовляють модульно-штирьовим способом. У порівнянні з попереднім варіантом, вона відрізняється:

  • довгим терміном служби;
  • простими розрахунками;
  • несхильність впливу навколишнього середовища;
  • відсутністю необхідності в обслуговуванні;
  • легкістю монтажу.

Замір опору змонтованого обладнання повинен виконуватися фахівцями.

Зовнішній контур заземлення складається з вертикальних електродів і горизонтальних заземлюючих елементів. Він виготовляється з чотирьох смуг товщиною 40-50 мм і встановлюється на відстані не менше 1 м від будівлі. Горизонтальна смуга повинна розташовуватися на глибині від 50 до 70 см від поверхні.

Проведення розрахунку захисного контуру

Щоб виконати точний розрахунок заземлюючого контуру, необхідно враховувати:

  • вологість ґрунту;
  • середню температуру взимку і влітку в місцевості монтажу;
  • рівень опору і солоності ґрунту;
  • перетин і довжину заземлювачів і електродів;
  • відстань від будинку до контуру.

Розрахунок роблять за формулами, ця процедура складна для людини, що не володіє інженерною освітою. Однак навіть якщо зроблені правильні обчислення, реальний опір контуру буде відрізнятися від розрахункового в силу великої кількості впливають динамічних факторів.

На ділі багато враховують лише віддаленість контуру від фундаменту, а потім коригують опір, вимірявши даний показник вже змонтованої конструкції.

Рекомендовані розміри заземлювачів:

  • смуги – ширина – 40-50 мм, товщина – 4-5 мм, не менше 2,5 м завдовжки;
  • куточки – товщина полиць – 4-5 мм, ширина полиці 40-50 мм, не менше 2,5 м завдовжки;
  • стрижні (обов'язково гладкі) – перетин 16-20 мм, не менше 2,5 м завдовжки;
  • труба – товщина стінки 3,5 мм, діаметр не менше 32 мм, довжина – не менше 2,5 м.

Точні розрахунки з урахуванням всіх параметрів необхідно проводити, якщо потрібно заземлювати великі торгові і промислові споруди.

Об'єкти, що вимагають оснащення контуром

В обов'язковому порядку необхідно заземлювати:

  • приміщення, де працюють верстати, прилади і джерела освітлення з металевими корпусами і кожухами;
  • комплектні трансформаторні підстанції, а також будівлі, в яких розміщено електротехнічне обладнання зі сталевими корпусами;
  • вторинна обмотка вимірювального трансформатора;
  • металеві трубопроводи для кабелів, приміщення, де одночасно розташовані металоконструкції і кабелі, дроти.

Не потрібно заземлювати пристрої, які встановлені на вже заземленное обладнання, автомати захисту в електрощитках, електровимірювальні пристрої.

схеми підключення

До найпоширеніших схем підключення відносяться замкнута трикутна і лінійна. Замкнута система стабільніша в роботі, оскільки навіть при пошкодженні одного з горизонтальних заземлювачів вона продовжить виконувати свою функцію. Лінійна в цьому сенсі програє замкнутої конструкції. Вона перестає працювати, якщо пошкоджена перемичка.

Крім лінійної і трикутної конструкції, можуть виготовлятися овальні і прямокутні захисні пристрої, але вони менш популярні.

Контур заземлення всередині об'єкта

Контур заземлення мають у своєму розпорядженні як зовні, так і всередині приміщень. При його створенні усередині приміщення необхідно дотримуватися правила:

  • Не використовувати в якості нульових захисних провідників трубопроводи центрального опалення, каналізації та подібні, несучі троси, металеві рукава, бронепровода.
  • Заземляющие і нульові провідники прокладають відкритим способом, так як вони повинні бути доступні для огляду, і забарвлюють в жовто-зелені смужки.
  • Проходи через стіни і перекриття оформляються за допомогою неметалічних вогнетривких труб.
  • Сталеві шини фарбують, місця зварних з'єднань обробляють олійною фарбою.
  • У сирих приміщеннях провідники приварюють до опор.

Це основні правила, але існують і інші, які є актуальними при прокладці внутрішнього контуру в приміщеннях з агресивним середовищем, в цехах промислових підприємств.

Установка контуру заземлення

Відповідно до класичного порядку монтажу контуру заземлення, спочатку виконуються підготовчі роботи, потім здійснюють безпосередньо установку пристрою і вимірюють опір.

Підготовка до монтажу

Для монтажу необхідно підготувати інструменти:

  • лопату;
  • болгарку або ножівку по металу;
  • зварювальний інвертор;
  • перфоратор;
  • гайкові ключі на 8, 10;
  • вимірювачі струму, напруги, опору.

З матеріалів будуть потрібні:

  • Куточки, виготовлені з стійкою до корозії стали, 40 × 40 × 4/50 × 50 × 5 см і довжиною не менше 2,5 м. Або сталеві круглі стрижні діаметром 20 мм.
  • Три металевих смуги довжиною 250 см, шириною від 40 до 60 мм і товщиною в районі 5 мм. Чим більше відстань між електродами, тим краще розтікання струмів, так як електромагнітні поля менше взаємодіють один з одним. В ідеалі відстань між електродами повинна відповідати їх довжині або збільшуватися кратно цим параметром.
  • Смуга з нержавіючої сталі для з'єднання контуру з фундаментом 40 × 4 або 50 × 5 мм або силовий кабель.
  • Болти М8, М10.
  • Токопроводнік з міді.

Місце під установку контуру має розташовуватися недалеко від фундаменту і розподільного щитка.

Монтаж захисного пристрою

Першим кроком роблять траншеї глибиною близько 80 см під контур заземлення та смугу, яка з'єднує систему з фундаментом. Конфігурація траншей повинна відповідати формі контуру заземлення. В даному випадку виконується заземлення у вигляді трикутника зі сторонами розміром по 2,5 м кожна.

Металеві куточки варто загострити, щоб вони легше входили в грунт. Їх вбивають в грунт, а не викопують поглиблення. Електроди повинні увійти в грунт щільно. Перемички приварюють до електродів. Обробляють зварні шви бітумною мастикою для захисту від корозії. Кабель по траншеї підводять до хати, до електрощитку. Для цього за допомогою болтів і гайок закріплюють на вертикальний заземлювач запакований в кінцевий контакт кабель. Для цього використовують шини з міді (10мм2), алюмінію (16 мм 2) або металу (75 мм 2). Засипають контур спочатку піском, потім землею.

Замір опору захисного пристрою

Щоб проконтролювати працездатність пристрою, рекомендується заміряти його опір розтіканню струмів за всіма правилами. Роботи краще виконувати взимку або влітку, коли опір грунту максимальне. За норму опору захисного контуру приймають показники 15, 30, 60 Ом або 2, 4 і 8 Ом при вимірюванні з природними заземлювачами і повторними заземлювачами ліній, що відходять для мережі 660-380, 380-220 або 220-127 В, відповідно.

Перевірка опору в контурі

Щоб заміряти заземлення правильно, повинні використовуватися спеціальні вимірювальні пристрої – «МС-08» або «МС-416» і пробні електроди. Методика така:

  1. Потенційний електрод розміщують між контуром і будинком на відстані не менше 20 м. Інший на прямій лінії з першим і захисним пристроєм, на відстані не більше 40 м.
  2. Підключивши напруга, вимірюють опір.
  3. Вимірювання заземлення проводять кілька разів, поступово наближаючи внесений електрод, але не ближче ніж на 5 м.

Визначення величини опору виконують за найгіршим результату з отриманих.

Найбільш поширені помилки

При монтажі заземлювального пристрою найбільш часто допускають такі помилки:

  • Контур підключають не в ту точку електроустановки, наприклад, безпосередньо до обладнання. Він повинен підключатися до головної заземлювальної шини.
  • Замість контуру використовують трубу водопостачання, опалення або інші подібні. Вони можуть бути заземляющими конструкціями з деякими застереженнями і далеко не завжди.
  • Відсутність зв'язку нульового провідника в заземляющем пристроєм, а також установка окремих автоматичних вимикачів в нульовому провіднику.
  • Використання в якості заземлювачів арматури, закопаних металевих предметів, робочого нуля, зборів.
  • Використання контурів заземлення, виготовлених з елементів малого перетину.
  • Зварений шов менше 10 см.
  • Зварні шви не обробляють від корозії бітумними мастиками.
  • Смуга контуру, яка вийшла з землі, не фарбується. Вона повинна бути пофарбована чорною або жовто-зеленою фарбою.
  • Недостатня довжина горизонтальних і вертикальних заземлювачів.
  • Недостатнє заглиблення горизонтальних елементів.
  • Встановлюють контур заземлення, але не заземлюють основні комунікації, що складаються з металевих елементів: водопостачання, опалення, газопостачання, каналізації.

Повинна бути передбачена можливість відключення заземлювального пристрою від електроустановки для виробництва вимірювань, тобто смуга, яка виходить з заземлюючих пристроїв, якi повинна від'єднуватися. Таку можливість дає болтове з'єднання елементів.

Якщо установка проведена у відповідності з усіма правилами, вдалося належним чином виміряти опір і показники відповідають нормі, будівля надійно захищене від короткого замикання і його наслідків.