Конструктивные особенности и последовательность монтажа главной заземляющей шины

Главная заземляющая шина представляет собой медную пластину с отверстиями для крепежных болтов, к которым прикручиваются наконечники проводов. Длина шины и количество отверстий зависит от размеров шкафа и количества элементов с проводами, которые необходимо заземлить. Производители делают шины различной длины, ширины с болтами, отличающимися по диаметру в зависимости от сечения провода и наконечника, который надо прикручивать.

К металлическому корпусу шкафа шина фиксируется болтами на изолированных подставках, при этом обеспечивается электрический контакт корпуса и шины. Располагается конструкция горизонтально, внутри нижней части ВРУ, так удобнее заводить и прикручивать провода для заземления. Благодаря изолирующим опорам на болтах для крепления всей конструкции, образуется расстояние между стенкой шкафа и шиной.

Таблица характеристик производимых шин для заземления:

Это позволяет зафиксировать и удерживать гаечным ключом головку болта с обратной стороны шины, чтобы надежно затянуть наконечники проводов

Обратите внимание, частая ошибка по невнимательности, перед  опрессовкой наконечников все провода маркируются, потом не получится, придется обрезать наконечники и делать все заново

Если затягивать гайки на болтах неудобно, по причине малого расстояния между планкой и стенкой, болты крепления и диэлектрические опоры можно заменить на более длинные. Это увеличит пространство между шиной и задней стенкой, но надо учитывать, чтобы оставалось расстояние для закрытия дверцы шкафа.

Подключаются провода с желто-зеленой изоляцией по всей длине или одевается кембрик, термотрубка аналогичной расцветки в местах соединения к шине. На дверцах шкафа с внутренней стороны наклеивают схему, на которой указывается, откуда и на какую клему ГЗШ приходят линии заземления.

Основные характеристики

По сути, главная заземляющая шина – это металлическая полоса с низким сопротивлением. Ее монтируют на щитке, рассчитанном на 1 кВ и менее, или рядом с ним. Полоса является составной частью системы, которая одновременно выравнивает потенциалы и способствует стеканию заряда в грунт. При размещении непосредственно на главном распределители, в качестве нее применяют нулевую защитную шину. При расположении вне распределителя, ГЗШ монтируется в легкодоступном месте, чтобы можно было без затруднений подойти, провести осмотр или ремонт.

Сечение главной шины, имеющей обособленное размещение, должно быть больше либо равно сечению нулевого защитного или совмещенного проводника питания.

В правилах ПУЭ в главе 1.7 указаны материалы производства. Ими для ГЗШ могут служить медные или стальные сплавы. Конструкция контура заземления и характеристики электроустановок при этом значения не имеют. Применение алюминия в качестве материала — не допускается. Причиной категорического запрета использования алюминия является разность сопротивления на контактных соединениях металлов.

Нагрев контактного соединения приводит к уменьшению проводимости, что может привести к полному выгоранию болтов при высокой токовой нагрузке. Когда крепление ослабнет, контактов не будет и заземление перестанет выполнять свои функции.

Главная заземляющая шина из стали подготавливается перед подключением к ней проводов. Контакты защищают, после соединения смазывают смолой или специальной мастикой, чтобы предотвратить разрушение под действием окисления.

Конструктивно шина заземления выполняется таким образом, чтобы была возможность отсоединить провода в индивидуальном порядке, но не вручную, а при помощи ключа. Концы кабелей имеют медные наконечники с отверстиями под болтовое соединение.

Конструкция

Очень важно знать, что по Правилам устройства электроустановок (ПУЭ), главная заземляющая шина может быть изготовлена из стали или меди. Самым основным материалом является медь, так как обладает хорошей проводимостью, медленно окисляется, находясь под напряжением (что делает процесс окисления более быстрым), не ржавеет

Однако стальные рейки могут использоваться для того, чтобы сэкономить финансы при строительстве. Шина заземления медная подойдет больше, если данный элемент устанавливается в частном доме.

Запрещено использовать для такого назначения алюминий. На сегодняшний день такие рейки не производятся, однако некоторые люди могут их изготовить самостоятельно, не зная определенных аспектов электротехники. Алюминий быстро подвергается коррозии, и имеет меньшее сопротивление. При постоянной работе контура может иметь низкий срок эксплуатации, а вследствие – низкий уровень безопасности. Главная заземляющая шина должна иметь несколько меньшее сечение, чем защитный проводник или же нулевого рабочего проводника силовой линии.

В заземляющей шине РЕ с электроустановками до 1000 вольт проводники должны иметь разное сечение. Сечение не должно быть меньше 10 мм2, если он сделан из меди, для алюминия – 16 мм2, а для стального проводника – 75 мм2.

Медная шина под заземление на 19 дюймов (19”) может иметь места для подключения 14 или 18 направляющих одновременно. Соответственно на полосе будет размещено 14 и 18 болтов для крепления. Обычно имеет 2 изолятора. Помещается 19 дюймовая рейка с 14 разъемами в специальный установленный шкаф №19 или 19 стойку, а затем подключается к общей системе заземляющего контура здания при помощи ПВЗ провода. 19 дюймовая шина (например, TLK-ERH-CU) предназначена для подсоединения контактов с сечением в 2,5 мм2. Панель на 19 дюймов может быть сделана из листовой стали и из меди.

Комплект заземления может быть сделан из омедненной стали 14,2 мм, что сделает деталь более дешевой. Достаточно часто приобретают заземляющий элемент ШЗ-U1 на 14 подключений или TLK компоненты. Обычно 14 разъемов достаточно для подключения более десятка квартир, распределив равномерно нагрузку.

Может быть приобретена конструкция со встроенными заземляющими шинами. Например, DIN рейка. DIN рейка представляет собой собранное оборудование в одном ящике, которая имеет разборную конструкцию. В комплекте с DIN рейкой идет размещение специального коммутирующего устройства на 220 вольт для питания аппаратуры.
Панель включается в себя DIN рейку, три нулевые шины на изоляторе. Максимальное количество одновременно подключенных автоматических выключателей – 22.
А панель DIN 4U можно установить дополнительно счетчик электрической энергии.

На сегодняшний день можно приобрести 3 вида реек: DIN U3 под автоматические выключатели, DIN U3 под «автоматы» и с заземляющими шинами, а также DIN U4 с таким же модельным рядом. DIN рейка имеет антикоррозийное покрытие в виде серого порошкового покрытия. Также распространена заземляющая шина TLK-ERH-CU. Это сертифицированная продукция торговой марки TLK. TLK-ERH-CU имеет достаточно низкую цену и хорошее качество. Такая шина от TLK состоит из меди в 19 дюймов.

Размещение данной конструкции должно быть таким, чтобы к ней был свободный доступ без серьезных препятствий. Если при необходимости нужно сделать отключение или подключение защитных контактов заземляющего контура, замену рейки, то у обслуживающего персонала здания не должно возникать трудностей. В зависимости от схем электрических цепей в многоэтажном жилом или промышленном здании, главная заземляющая шина обязательно должна иметь минимум 5 присоединений одновременно. Лучше всего на 14 и больше, например, шина для заземляющего контура от TLK на 19 дюймов.

Один из способов присоединения проводников к данной заземляющей конструкции – сварка. Использование сварочного аппарата для закрепления контактов позволяет сделать это надежно, не нарушив проводимости. Отделять их можно при помощи специального набора инструментов и оборудования.

Общие правила и этапы прокладки

Все приёмы и способы организации заземляющего комплекса, а также материалы, размеры, протяжённость сварных швов описаны в ПУЭ. Эта система объединяет обесточенные части из металла, входящие в конструкцию электрооборудования. Монтаж происходит в такой последовательности:

• Сначала собирается заземляющая конструкция.
• Затем они прокладываются к установке.
• Последним этапом заземляющие проводники фиксируются на шине.

Основы монтажа уличного контура

Первым осуществляется размещение контура в грунте. Изготавливают его из металлической трубы, арматуры, уголка способом сварки. Окраска заземления не проводится, так как это уменьшит соприкосновение с землёй. Затем от места, где шина будет заходить в здание, вырывается канава около полуметра глубиной.

Форма выкопанной траншеи должна представлять равнобедренный треугольник. Затем на расстоянии около полутора метров с помощью кувалды или каких-либо приспособлений вбиваются заострённые штыри на глубине не меньше 3,5 м. Изготовленные сварные полосы укладываются в траншею и привариваются к стойкам. В углу входа заземления в стену они образуют замкнутую систему.

«Земля» внутри помещения

После окончания монтажа уличной части систему заземления прокладывают внутри здания. Для этого подойдёт стальная полоса с размерами до 8 мм в ширину и 3 мм в толщину. А также подойдёт арматура сечением 5,5 кв. мм. Можно воспользоваться готовой продукцией, которую продают в специальных организациях.

Правила установки заземления в здании таковы:

1. До земли или пола расстояние от контура не менее 40—60 мм для предохранения от ржавчины.
2. Крепить к стене полосу можно на дюбели или вбитые клинья при помощи сварки.
3. Все проходы внутри выполняются в защитных кожухах.
4. Стыки свариваются так: если контур плоский, длина шва не менее его ширины, круглый контур сваривают швом длиной, равной шести его диаметрам.
5. Если контур проходит на высоте, опираться он должен на металлические стойки, забитые в землю так же, как и уличные штыри.
6. Окраска рекомендована в чёрный цвет. Любой другой маркируется фиолетовыми полосами через 1,5 метра.

https://youtube.com/watch?v=ORVQ6EHFOm4

Устройство заземления в щитах

Монтаж ГЗШ завершается в местах непосредственного подсоединения заземляющих проводников. Это может быть отдельный шкаф или непосредственно щиты управления или сборки. Заземление в шкафах управления. Установка заземляющей шины и её соединение с контуром производится обязательно.

Сечение проводника должно быть определённого сечения:

• Медь — 1,1 кв. см.
• Алюминий — 1,7 кв. см.
• Сталь — 1 кв. см.

Сама заземляющая полоса должна удовлетворять размерам этих проводов. Обычно в управляющих шкафах устанавливается также защитное зануление. При монтаже таких двух шин достигается максимальная безопасность при работах с такими установками.

Медь — материал, имеющий малое сопротивление. При стандартной установке полоса крепится на специальные кронштейны, связанные с корпусом непосредственно. Она справляется с тепловыми нагрузками и токами короткого замыкания.

Самую распространённую медную шину заземления изготавливают из медной полосы. Электротехническая медь соответствует по качеству марке M-1 и ГОСТу 434−78. Этот сорт имеет в своём составе 99 процентов чистой меди, из-за чего такая шина применяется в диапазоне температур от минус 55 до плюс 380 градусов. Наивысшее напряжение при этих условиях составляет 1 тыс. вольт. На маркировке указывают все параметры: ширина, толщина, длина.

Заземление из такого металла устанавливают и на улице. Это связано с такими характеристиками:

• Высокий уровень теплопроводности.
• Высокий уровень электропроводности.
• Низкое сопротивление.
• Не ржавеет.

Часто такую шину монтируют в качестве молниеотводов.

Окончание работ

Завершив монтаж всех ответвлений, необходимо визуально и с помощью обстукивания проверить правильность и надёжность всех соединений. Болтовые соединения надо ещё раз протянуть. После этого необходимо замерить все сопротивления и занести их в журнал замеров. Если все данные соответствуют требованиям, траншею на улице можно присыпать.

Правильное и надёжное устройство системы заземления гарантирует безопасность и корректную работу всего электрического оборудования. Именно поэтому такие монтажные операции лучше доверить специалистам.

Источники помех в сетях заземления

К контуру защитного заземления подключено большое количество электротехнического оборудования с разными режимами работы по сети переменного тока и различной потребляемой мощностью. При коммутации цепей электроснабжения, производстве электросварочных работ и т. п. возникают большие переходные токи, которые могут превышать рабочие токи в сотни раз и создавать выбросы напряжения в сетях электроснабжения и заземления.

Протяженная цепь электроснабжения в случае, когда её основная часть проложена вне помещения по наружной трассе, представляет собой хорошую антенну для импульсных помех. При близких грозовых разрядах в цепях электроснабжения могут возникать выбросы напряжения от 10 до 20 кВ.

Поскольку любое заземление представляет собой обладающую низким сопротивлением цепь возврата тока, паразитные выбросы напряжения по цепям электроснабжения провоцируют в контуре заземления броски токов значительных амплитуд, вызывая кратковременные изменения разности потенциалов в его цепи величиной до сотен вольт и длительностью от единиц до сотен миллисекунд.

Для электротехнического оборудования, работающего на переменном токе, подобные изменения разности потенциалов в цепи действующего контура заземления не создают проблем.

Для слаботочных микропроцессорных устройств, напряжение электропитания которых составляет 5—12 В постоянного тока, изменения разности потенциалов могут порождать паразитные сигналы, которые воспринимаются электронной аппаратурой и приводят к сбоям и отказам в работе систем автоматики, повышенной погрешности измерений, выходу из строя чувствительных элементов, нестабильности регулируемых параметров, ошибкам в собираемых данных.

543.1 Наименьшие площади поперечного сечения защитных проводников должны быть:

— рассчитаны в соответствии
с
или

— выбраны в соответствии с .

В обоих случаях следует
учитывать требования .

Примечание — Заземляющий зажим оборудования установки должен
допускать возможность подключения защитных проводников.

543.1.1 Площадь поперечного сечения защитного проводника S, мм2, должна
быть не меньше значения, определяемого следующей формулой (применяется только
для времени отключения не более 5 с)

где I —
действующее значение тока короткого замыкания, протекающего через устройство
защиты при пренебрежимо малом переходном сопротивлении, А;

t — выдержка времени
отключающего устройства, с.

Примечание — Следует учитывать ограничение тока сопротивлением
цепи и ограничивающую способность (интеграл Джоуля) устройства защиты;

k — коэффициент, значение
которого зависит от материала защитного проводника, его изоляции и начальной и
конечной температур. (Формула для расчета k дана в приложении ).
Значение k для защитных проводников в
различных условиях указаны в таблицах — .

Если в результате применения
формулы получается нестандартное сечение, следует использовать проводники
ближайшего большего стандартного сечения.

Примечания

2
Значение максимальной температуры для электроустановок во взрывоопасных зонах
устанавливают по ГОСТ 22782.0.

Таблица
54В — Значения коэффициента k для изолированных защитных
проводников, не входящих в кабель, и для неизолированных проводников,
касающихся оболочки кабелей

Тип изоляции защитных проводников или кабелей

Поливинилхлорид (ПВХ)

Шитый полиэтилен, этиленпропиленовая резина

Бутиловая резина

Конечная
температура, °С

160

250

220

Коэффициент
k для
проводника:

—
медного

143

176

166

—
алюминиевого

95

116

110

—
стального

52

64

60

Примечание —
Начальная температура проводника принята равной 30 °С

Таблица 54С — Значение коэффициента k для защитного проводника,
входящего в многожильный кабель

Материал изоляции

Поливинилхлорид (ПВХ)

Шитый полиэтилен, этиленпропиленовая резина

Бутиловая резина

Начальная
температура, °С

70

90

85

Конечная
температура, °С

160

250

220

Коэффициент
k для
проводника:

—
медного

115

143

134

—
алюминиевого

76

94

89

Таблица 54D — Значение коэффициента k при использовании в качестве
защитного проводника оболочки или брони кабеля

Материал изоляции

Поливинилхлорид (ПВХ)

Шитый полиэтилен, этиленпропиленовая резина

Бутиловая резина

Начальная
температура, °С

60

80

75

Конечная
температура, °С

160

250

220

Коэффициент
k*
для проводника:

—
медного

81

98

93

—
алюминиевого

22

27

26

—
стального

44

54

51

* Значения коэффициента k для проводников, изготовленных
из алюминия, свинца или стали, которые в МЭК 364-5-54-80 не указаны.

Таблица 54Е — Значение коэффициента k для неизолированных
проводников для условий, когда указанные температуры не создают опасности
повреждения близлежащих материалов

Условия

Проводники

проложенные

эксплуатируемые в

открыто и в специально отведенных местах

нормальной среде

пожароопасной среде

Медь

Максимальная
температура, °С

500*

200

150

k

228

159

138

Алюминий

Максимальная
температура, °С

300*

200

150

k

125

105

91

Сталь

Максимальная
температура, °С

500*

200

150

k

82

58

50

* Указанные температуры допускаются только при
условии, что они не ухудшают качество соединений.

Примечание — Начальная температура проводника принята равной 30
°С.

543.1.2 Сечение защитных проводников должно быть не менее значений,
приведенных в таблице . В этом случае не требуется проверять сечение на соответствие .

Если при расчете получают
значение сечения, отличное от приведенного в таблице, следует
выбирать из таблицы ближайшее большее значение.

Таблица 54F

В
миллиметрах в квадрате

Наименьшее сечение защитных проводников

S ≤ 16

S

16 S ≤ 35

16

S > 35

S/2

Значения таблицы
действительны только в случае, если защитные проводники изготовлены из того же
материала, что и фазные проводники. В противном случае сечения защитных
проводников выбирают таким образом, чтобы их проводимость была равной
проводимости, получаемой в результате применения таблицы.

543.1.3 Во всех случаях сечение защитных проводников, не входящих в состав
кабеля, должно быть не менее:

,5 мм2 — при наличии механической защиты;

мм2 — при отсутствии механической защиты.

Примечание — При выборе и прокладке защитных проводников следует
учитывать внешние воздействующие факторы по ГОСТ Р
50571.2.

Встроенные шины

Встроенная шина

Конструкция создается полностью с нуля мастером. Однако в продаже есть уже встроенное готовое устройство с заземляющими шинами. Примером является DIN рейка, к которой прилагается коммутатор на 220 В для питания устройства. Также в комплекте идут нулевые шины с изолятором. Максимально допустимое одновременное количество подключений – 22.

В продаже можно найти три разновидности таких реек. Для автоматических выключателей применяется DIN U3, также эта модель выпускается с нулевой шиной заземления. Третий вид – DIN U4 с дополнительным функционалом. Все изделия имеют антикоррозийное покрытие и легко поддаются электромонтажу.

Одна из самых популярных реек – TLK-ERH-CU 19-дюймовая. Выполнена из меди, стоит недорого и отличается высоким уровнем качества.

Требования ПУЭ к главной шине заземления

Правила устройства электроустановок в пункте 1.7.119 определяют основные требования по установке главной заземляющей шины, для сетей до 1 кВт. Она в большинстве случаев размещается в шкафах распределительных устройств, при большом количестве заземляющих проводников используется отдельный шкаф.

Для схем заземления типа TN-С в распределительных устройствах разрешается использовать шину РЕ как ГШЗ, сечение которой не должно быть меньше проводов заземления которые к ней подсоединяются. Для главной шины заземления применяют  медь, в крайнем случае, устанавливают сталь, грубейшей ошибкой является использование алюминиевых полос. Это категорически запрещается по причине разности сопротивления на контактах из различных металлов. Такие контакты греются, проводимость снижается, при больших токовых нагрузках болтовые соединения могут полностью выгореть.

Соединения осуществляются разборные с помощью специальных инструментов, чаще всего это болтовые крепления с шайбами и гайками. Концы проводов опрессовываются медными наконечниками с отверстиями под болты и завинчиваются на шину. На стене возле шины или выделенном для нее отдельном шкафу наносится символический знак.

Пункт 1.7.120 определяет, что для помещений имеющих два и более отдельных ввода, каждый шкаф РУ оборудуется отдельной шиной заземления. На трансформаторных подстанциях устанавливается собственная шина с заземляющим контуром, РЕN проводник от которых уходит на ГШЗ ВРУ (вводное распределительное устройство) помещений с электроустановками. Заземляющие шины на разных РУ для выравнивания потенциалов должны соединятся проводом. Сечение проводника не должно быть меньше ½ большего провода, который приходит на одну из ГШЗ в ВРУ с трансформаторной подстанции.

Для соединения нескольких шин от разных ВРУ допускается использование металлоконструкций различного назначения если они неразборные имеют непрерывный электрический контакт. При этом надо учитывать требования пункта 1.7.123, который запрещает применять в качестве РЕN проводника:

• трубы газораспределительных систем;
• трубопроводы с горючими материалами;
• конструкции систем отопления, водоснабжения и канализации;
• свинцовые и металлические оболочки бронированных кабелей;
• трос несущий кабель для электрической проводки.

Обратите внимание на часто допускаемую ошибку, заземлять эти конструкции на главную шину заземления можно и даже нужно, пункт 1.7.20. Но делать прямые соединения шин, на разных шкафах используя перечисленные конструкции, пункт 1.7.123 запрещает

С первого взгляда заземление троса и трубопровода на ГШЗ ВРУ обеспечит их прямое соединение, но при ремонте или демонтаже этих систем цепь будет разорвана.

Поэтому используются только неразборные токопроводящие конструкции, надежнее всего провести многожильный медный провод с желто-зеленой изоляцией, соответствующей обозначению заземляющего РЕN проводника. В этом случае соединение обеспечивающее распределение потенциала растекания, будет автономное не зависящее от других систем.

Требования ПУЭ

В правилах по обустройству электрических установок, в пункте 1.7.119 определены все базовые требования, касающиеся обустройства главной заземляющей шины ГЗШ в сетях мощностью до 1 кВт. Система располагается в распределительном шкафу конкретного устройства. В случае большого количества проводников заземления, допускается монтаж в отдельный дополнительный шкаф. Для систем, реализованных на базе TN-С, используют шину РЕ в качестве ГЗШ. Но следует учитывать, что сечение РЕ должно быть больше самих проводов. Для обустройства ГЗШ рекомендуется использовать медь. Реже устанавливают сталь. А вот алюминий — это самая грубая ошибка. Этот материал строго запрещен для эксплуатации в данных условиях.

Все соединения должны быть разборными. Обычно они крепятся на болтах. Провода обжимаются к наконечникам и далее привинчиваются на шину. На стене рядом с последней обязательно наносят символ, указывающий на заземляющую шину.

В пункте 1.7.120 определено, что для помещений с двумя и более вводами должна оборудоваться отдельная шина. Ее на различных распределительных устройствах обязательно соединяют проводниками. Для соединения шин от различных устройств можно применять металлоконструкции. Но только при условии, что они неразборные и имеют постоянный электро-контакт. При этом в качестве проводников для заземления запрещается использовать нефте-/газо-/водо- трубопроводы, системы отопления, оболочки кабелей, тросы и несущие конструкции кабелей

Стоит обратить внимание на важный нюанс

Это частая ошибка при обустройстве главной заземляющей шины ГЗШ — правила устройства электроустановок (пункт 1.7.20) разрешает заземлять данные конструкции на главную шину. Однако соединять их напрямую из разных шкафов при помощи этих конструкции строго запрещено. Это значится в пункте 1.7.123 правил устройства электроустановок.

Для чего нужна заземляющая шина

Стандартная система заземления состоит из определенного набора металлических деталей и элементов, обеспечивающих надежный контакт с землей корпусов подключенных электроустановок. Она включает в себя следующие составные части:

• Шина заземления – ГЗШ.
• Отводы от корпусов установок, находящихся под напряжением.
• Провод заземления в проводке локальной сети.
• Металлический контур заземления.

Важнейшей функцией рейки заземления – ГЗШ считается создание на входе в объект особенной зоны, с потенциалом, равным нулю относительно земли. К ней же подключается и электрооборудование, требующее заземления, работающее в пределах объекта.

• Основной контур заземления.
• Трубопроводы и металлические корпуса электрооборудования.
• Система молниезащиты – молниеотвод.

К этой же шине выполняется подключение всем известного PEN-проводника, являющегося составной частью кабеля, подающего электропитание. В этом кабеле совмещаются рабочие нулевой и защитный проводники. Для обоих кабелей на рейке ГЗШ имеются соответствующие места подключения каждого из них, оборудованные собственным креплением.

Подобное разделение со стороны потребителя дает возможность выполнить так называемое повторное заземление, предотвращающее поражение током при обрыве PEN-проводника. Данная схема подключения предусматривается исключительно для электросетей, питающихся от трансформаторов с глухозаземленной нейтралью.

544.2 Заземлители и защитные проводники для устройств защиты, срабатывающих при отклонении или исчезновении напряжения

544.2.1 Должен быть предусмотрен дополнительный заземлитель, не связанный
электрически с другими заземленными металлическими частями, такими как
металлоконструкции, металлические трубы, металлические оболочки кабелей. Это
условие считают выполненным, если вспомогательный заземлитель установлен на
определенном расстоянии от заземленных металлических частей.

544.2.2 Заземляющий проводник, идущий от вспомогательного заземлителя, должен быть
изолированным во избежание соприкосновения его с защитным проводником системы
защитного заземления или с соединенными с ним или другими проводящими частями,
которые могут находиться в соприкосновении с системой защитного заземления.

Примечание — Это требование необходимо
соблюдать во избежание случайного шунтирования датчика напряжения.

544.2.3 Защитный проводник должен быть соединен с корпусами только того
электрического оборудования, которое должно отключаться в случае срабатывания
защитного устройства.

545
РАБОЧЕЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ

Естественное и искусственное заземление

Рассматривая виды заземления, упомянем естественные и искусственные конструкции, а также разновидности систем заземления (TT, IT, TN S, TN C S, TN C). Итак, естественное заземление — это конструкции, находящиеся в земле постоянно, такие как железобетонный фундамент. Сопротивление таких предметов нигде не регламентировано, поэтому как заземление электроустановок подобные естественные конструкции использовать нельзя.

Однако среди видов заземления нас больше интересуют искусственные конструкции. Это когда точку электросети, оборудования или установки специально объединяют с заземляющим устройством. Состоит заземляющее устройство из заземлителя и заземляющего проводника (шина, он же проводник с низким сопротивлением). Простейший заземлитель являет собой стержень из стали или меди, но может быть и более сложным сочетанием деталей различной формы.

Что нужно знать о качественном заземлении? Нужно добиться низкого соотношения сопротивления заземления к сопротивлению растеканию тока. Как это сделать? Для улучшения качества заземления подходит расширение площади заземляющих электродов, снижение удельного электрического сопротивления грунта, увеличение концентрации солей в грунте или его нагрев, а также большее заглубление электродов заземления или увеличение их количества.

542.1 Заземляющие устройства

542.1.1 Заземляющие
устройства могут быть объединенными или раздельными
для защитных или функциональных целей в зависимости от требований,
предъявляемых электроустановкой.

542.1.2 Заземляющие устройства должны быть выбраны и смонтированы
таким образом, чтобы:

— значение
сопротивления растеканию заземляющего устройства соответствовало требованиям
обеспечения защиты и работы установки в течение периода эксплуатации;

— протекание
тока замыкания на землю и токов утечки не создавало опасности, в
частности, и отношении
нагрева, термической и динамической стойкости;

—
были обеспечены необходимая прочность или дополнительная механическая защита в зависимости от заданных внешних
факторов по ГОСТ Р 50571.2.

542.1.3 Должны быть приняты меры по предотвращению повреждения металлических частей
из-за электролиза.

Стоимость

Средняя стоимость заземляющих шин с разными техническими характеристиками достаточно сильно различается, и на сегодняшний день составляет:

• PE «земля» с одним угловым изолятором — 160 рублей;
• PE «земля» на DIN-изоляторах от ИЭК — 150 рублей;
• PE «земля» на DIN-изоляторе типа «Стойка» от ИЭК — 96 рублей;
• PE «земля» на паре угловых изоляторах от ИЭК — 86 рублей;
• PE «земля» в комбинированных DIN-изоляторах типа «Стойка» от ИЭК — 110 рублей;
• «N» латунная с заземлением, от EKF — 90 рублей;
• «N» на паре угловых изоляторов от ИЭК — 134 рубля;
• шина заземления 50 мм2 от Sсhnеidеr Еlесtric — 830 рублей;
• главная медная луженая заземляющая шина от отечественного производителя ООО «Элмашпром» — 590 рублей.

Дороже всего отечественному потребителю обойдётся приобретение шины заземления с параметрами 15x5x450 мм от RIТТАL/DК — 2300 рублей.

Щитовое оборудование предполагает применение нулевых рабочих (N) и нулевых защитных (РЕ) проводников.

Фиксация в центральной части по типу 8/1 и 14/1, а также по краям 8/2 и 14/2 при помощи изолятора N-шины на 3,5 см и монтажной DIN-рейки, а также посредством угловых изоляторов. Подключение на шину многожильных медных проводов выполняется посредством наконечников-гильз.

Шина заземления: монтаж в щитке

Заземляющая шина, которая монтируется в ящик – медная пластина, которая оснащена отверстиями для крепления наконечников кабелей болтовым соединением.

Длина, ширина и количество отверстий шины, зависит от нескольких параметров:

• Размеры щитка;
• Количество подключаемых элементов.

Так же, к этим параметрам можно отнести и диаметр отверстий для монтажа кабелей, так как соединение осуществляется при помощи наконечников различного диаметра.

Шина заземления монтируется в шкаф следующим образом. Расположив ее горизонтально, шину прикрепляют к корпусу при помощи болтов на специальные изолированные подставки, которые обычно находятся в нижней его части. Данный вид расположения шины обеспечивает удобство монтажа кабелей. Обусловлено это тем, что между шиной и корпусом щитка образуется свободное пространство.

Данное пространство дает возможность, беспрепятственно используя два гаечных ключа (с обеих сторон) затягивать болтовые соединения, для обеспечения надежного контакта. Монтируемые проводники имеют желто – зеленую расцветку.

После монтажа шины, в первую очередь к ней подсоединяется проводник от заземляющего контура здания. Затем к шине монтируется провод, идущий от ТП. И только потом, производится подключение заземляющих элементов от конструкций самого здания.

Как правильно устанавливать заземляющие шины

Стандартная рейка делается в виде медной пластины. В ней просверлены отверстия под болтовые соединения для последующего закрепления наконечников проводников. Размеры планки могут быть разными и подбираются в соответствии с размерами шкафа. Кроме того, учитывается количество элементов, которые нужно заземлить. Провода от каждого из них соединяются с шиной. Сам болтовой крепеж имеет различный диаметр, что позволяет работать с любыми размерами кабелей и наконечников.

Чтобы зафиксировать планку на металлическом корпусе, используются болты с изолированными подставками, не нарушающими электрического контакта между щитом и планкой. Полученная конструкция размещается в горизонтальном положении, в нижней части вводно-распределительного устройства.

Такое расположение делает очень удобным последующую заводку и прикручивание заземляющих проводников. Изоляционные детали болтов создают зазор между рейкой и противоположной стенкой шкафа. За счет этого болты с другой стороны могут фиксироваться и удерживаться с помощью гаечного ключа, а провода с наконечниками надежно затягиваются.

Еще до монтажа все жилы отмечаются маркировкой, а затем их наконечники опрессовываются. Далее составляется схема соединения проводов и наклеивается на внутренней стороне дверцы. В дальнейшем будет сразу понятно, с какого оборудования и на какую клемму подведена та или иная заземляющая линия.

Сначала выполняется крепление провода, подключенного к основному контуру здания. После этого в порядке очередности подключается заземление кожухов механизмов и оборудования, различных конструкций, систем вентиляции, труб и т.д. Такое равномерное размещение позволяет наиболее оптимально распределить потенциал, влияющий на правильное срабатывание автоматических защитных устройств.

Иногда главную заземляющую рейку неправильно сравнивают с PEN-шиной, предназначенной для подключения линий, заземляющих розеточную, осветительную и другие группы электропроводки. Несмотря на различие функций, обе конструкции все равно контактируют между собой, соединенные общим проводом.

При подключении следует учитывать специфику схем TN-C и TN-C-S. В этих схемах заземляющий провод иногда вообще отсутствует, или на некоторых отрезках его функции выполняет нулевой проводник. При таких условиях допускается использование PEN-рейки в виде главной заземляющей шины, куда заводятся не только контурный проводник, но и заземления других групп проводок, имеющихся внутри здания. В результате, шина и нейтраль соединяются между собой.

Для чего нужна молниезащита и заземление

Что такое заземление

Как проверить контур заземления

Для чего нужно переносное заземление

Заземление розетки

Провод заземления: сечение, маркировка и расцветка