Масса противоречивых мнений на деле мало способствует установлению истины. Тем более, вопрос этот на самом деле серьезный, и требует более пристального рассмотрения.
Если опустить вступление «библии электрика» (ПУЭ), то для понимания технологии заземления нужно обратиться (для начала) к Главе 1.7, которая так и называется «Заземление и защитные меры электробезопастности».
В п. 1.7.2. ПУЭ сказано:
Электроустановки в отношении мер электробезопасности разделяются на:
Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, через трансформаторы тока).
Итак, прямо из терминов ПУЭ следует простой вывод. Различия между «землей» и «нулем» очень небольшие. На первый взгляд (сколько копий сломано на этом месте). По крайней мере, они обязательно должны быть соединены (или даже могут быть выполнены «в одном флаконе»). Вопрос только, где и как это сделано.
Попутно отметим п. 1.7.33.
Заземление или зануление электроустановок следует выполнять:
Получается нормативный парадокс. Одним из видимых на бытовом уровне результатов стало комплектование стиральных машин «Вятка-автомат» моточком одножильного алюминиевого провода с требованием выполнить заземление (руками сертифицированного специалиста).
И еще один интересный момент:. 1.7.39. В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью или глухозаземленным выводом источника однофазного тока, а также с глухозаземленной средней точкой в трехпроводных сетях постоянного тока должно быть выполнено зануление. Применение в таких электроустановках заземления корпусов электроприемников без их зануления не допускается.
1.7.62. Сопротивление заземляющего устройства, к к оторому присоединены нейтрали генераторов или трансформаторов или выводы источника однофазного тока, в любое время года должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. Это сопротивление должно быть обеспечено с учетом использования естественных заземлителей, а также заземлителей повторных заземлений нулевого провода ВЛ до 1 кВ при количестве отходящих линий не менее двух. При этом сопротивление заземлителя, расположенного в непосредственной близости от нейтрали генератора или трансформатора или вывода источника однофазного тока, должно быть не более: 15, 30 и 60 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока.
Дополнительно нужно учитывать, что заземление служит и для нормальной работы предохранителей. Для этого необходимо, что бы линия при пробое «на корпус» существенно изменяла свойства (прежде всего сопротивление), иначе срабатывания не произойдет. Чем больше мощность электроустановки (и потребляемое напряжение), тем ниже ее рабочее сопротивление, и соответственно должно быть ниже сопротивление заземления (иначе при аварии предохранители не сработают от незначительного изменения суммарного сопротивления цепи).
Приводить всю таблицу не целесообразно, достаточно выдержки:
Заземление в жилом доме
Из этого в ПУЭ сформулировано первое правило заземления:
Т.е. от этажного, квартирного или группового щитка нужно прокладывать 3 (три) провода, один из которых защитный нуль (совсем не земля). Что, впрочем, вовсе не мешает использовать ее для заземления компьютера, экрана кабеля, или «хвостика» грозозащиты. Вроде бы все просто, и не совсем понятно, зачем углубляться в такие сложности.
Можно посмотреть на свою домашнюю розетку. И с вероятностью около 80% не увидеть там третьего контакта. Чем отличается нулевой рабочий и нулевой защитный проводники? В щитке они соединяются на одной шине (пусть не в одной точке). Что будет, если использовать в данной ситуации рабочий ноль в качестве защитного?
Предполагать, что нерадивый электрик перепу тает в щитке фазу и ноль, сложно. Хоть этим постоянно пугают пользователей, но ошибиться невозможно в любом состоянии (хотя бывают уникальные случаи). Однако «рабочий ноль» идет по многочисленным штробам, вероятно проходит через несколько распределительных коробочек (обычно небольшие, круглые, смонтированы в стене недалеко от потолка).
Надо отметить, что грозозащитные возможности рабочего и защитного нуля примерно равны. Сопротивление (до соединительной шины) от личается незначительно, а это, пожалуй, главный фактор, влияющий на стекание атмосферных наводок.
Из дальнейшего текста ПУЭ можно заметить, что к нулевому защитному проводнику нужно присоединять буквально все, что есть в доме:
7.1.68. Во всех помещениях необходимо присоединять открытые проводящие части светильников общего освещения и стационарных электроприемников (электрических плит, кипятильников, бытовых кондиционеров, электрополотенец и т.п.) к нулевому защитному проводнику.
Вообще, это проще представить следующей иллюстрацией:
Но зависимость безопасности и стоимости величина статистическая, и экономию никто не отменял. Поэтому слепо класть по периметру квартиры медную полосу приличного сечения (вместо плинтуса), заводя на нее все, вплоть до металлических ножек стула, не стоит. Как не стоит ходить в шубе летом, и постоянно носить мотоциклетный шлем. Это уже вопрос адекватности.
Подводя итоги вышесказанному, можно сделать следующие практические выводы:
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Что будет, если вместо нуля подключить землю: рассказываем подробно
Отправим материал на почту
Заземление – намеренное создание контакта электрического прибора, подключенного к электросети, с заземляющим устройством. Оно предназначено для того, чтобы отвести ток в случае пробития корпуса, появляющийся на металлических частях бытовой техники при возникновении аварии. Заземление автоматически вырубает напряжения благодаря срабатыванию УЗО (устройство защитного отключения).
Когда оборудование защищено таким способом, то при любом соприкосновении человека к бытовым приборам ток, сохранившийся на оборудовании, станет не опасен. Если техника не была заземлена при установке, ток проходит через тело коснувшегося. Несмотря на то, что это остаточное напряжение, оно будет ощутимо, но не опасно.
Чем отличается «ноль» от «земли» в электрике
Некоторые электромонтажники, имеющие опыт работы, не всегда могут ответить правильно на вопрос «что будет, если земля используется вместо нуля» или чем отличается заземление от зануления. Важно в этом разобраться, чтобы не допустить ошибок работе.
Если сделано зануление, корпусная часть оборудования соединяется с нулевым проводником. Когда делается заземление, то корпус электрического прибора присоединяется к заземленному контуру, состоящему из металлических штырьков, забиваемых в грунтовое основание.
Соединили землю вместо нуля: риски и последствия ошибки
Если в розетке вместо зануления сделано заземление, при наличии УЗО в электрической цепи его будет выбивать. Если защитное устройство отсутствует, образуется потенциал, опасный для иных потребителей, если их земляной проводник соединен с вашим.
Важно знать! Ваши приборы по-прежнему могут продолжать функционировать, и вероятней всего вы не почувствуете разницу, особенно когда сделано заземление с хорошим качеством.
Другие проблемы при обрыве «защитного нуля» в электрощите:
Видео описание
Заземление вместо нуля в розетке. Что будет.
Поэтому разберитесь с отсутствием «нуля» в вашей электропроводке. Если «рабочий 0», идущий к электрической розетке поврежден, найдите место повреждения нулевой цепи.
Вместо поврежденного «нуля» можно использовать провод заземления. Для этого обязательно делается новая маркировка:
Духовой шкаф и посудомоечная машина должны подключаться к разным группам. Каждая линия должна быть оснащена отдельным защитным автоматическим выключателем. УЗО можно поставить общее на всю электрическую цепь.
Заземляющий проводник тоже один на всех, его допускается брать с другой линии.
Заземляющие устройства
Отличаются по методу выполнения процедуры заземления нейтрального провода на второстепенной катушке силового трансформатора и бытовых приборов – пользователей электроэнергии.
Конкретный пример приведен для электрической подстанции (ТП). В нем вторичная обмотка ТП оснащена 3-мя катушками, которые соединены между собой в Y/Y, называющейся «звездой».
Конец одного из них присоединяется в единый центр – это нейтральная точка «N» или «нулем». Нулевой проводник прямо соединятся с ЗУ (заземляющее устройство).
Незанятые концы обмотки присоединяются к кабелям 3-х фазной сети. Эти провода протягиваются к потребителям электрической нагрузки (бытовой технике). Могут быть как однофазные, так и трехфазные сети, зависит от вида оборудования. Подобное соединение «рабочего нуля» называют глухозаземленной. Такой способ применяется в заземляющих контурах TN. Все виды систем заземления описаны дальше в этой статье.
Тут нейтральный проводник нужен в качестве механизма защиты электрооборудования, присоединенных к сети. Система заземления защищает также людей от воздействия электрического тока, поскольку имеет прямое контактное соединение с основанием грунта.
Виды заземляющих контуров (систем)
Есть три вида систем заземления:
Нулевая точка обмотки трансформатора наглухо заземлена. Неизолированные части, которые могут проводить электрический ток, присоединяются к заземленному «рабочему нулю». Проводник в таком контуре называется РЕ (нулевой защитный провод).
Нейтральный проводник обмотки трансформатора наглухо заземлен. Неизолированные части, которые могут проводить электрический ток, соединяются с основанием грунта через заземляющее устройство.
Нейтральный проводник обмотки трансформатора изолируется от грунтового основания. Можно заземлить при помощи ЗУ, имеющего большое сопротивление. При таком варианте неизолированные части обмотки заземляются с использованием локального устройства (ЗК), не связанного с трансформатором.
Все 3 вида систем придуманы для того, чтобы защитить человека и электроприборы от воздействия электротока. Они равноценны по степени защиты людей. Однако имеют некоторые отличия по:
На схематичных планах маркируются 2-мя буквами:
Вопросы эти очень важны, поэтому рассмотрим более подробно каждую из 3-х видов систем.
Видео описание
Открытая токопроводящая часть – это неизолированные участки электроустановок, к которым можно прикоснуться. При обычном режиме работы к этим участкам бытовых электроприборов не поступает напряжение. Однако все будет наоборот, если разрушается изоляция – на корпусе появится потенциал.
Причины повреждений в основном связаны с конкретными факторами:
Одновременно вид системы TN делится на 3 дополнительные подсистемы:
Нейтральный: рабочий «N», защитный «РЕ» провода совмещаются в едином проводнике «PEN» на всем протяжении заземления. Это стандартная схема. Такая система – одна из первых. Несмотря на то, встречается в жилфонде, построенном до 1995-х годов, она все еще функционирует. Прокладывается 4-х жильным кабелем, в который приходит 3 фазы и 1 ноль.
Существует ключевой недостаток такого вида заземления – защитный проводник «PEN» один на всю систему. Поэтому TN-C не обеспечивает требуемую степень электробезопасности.
Система, в которой нулевой: рабочий «N», защитный «РЕ» провода разделяются на всем протяжении заземления.
В настоящее время практически любая современная техника обеспечивается питанием через надежные блоки питания (импульсные), не имеющие гальванической развязки с электрической сетью напряжением 220 Вольт.
Это объясняется тем, что в подобное оборудование встроены специальные фильтра, подавляющие высокочастотные помехи. Они через конденсаторы соединяются с токопроводящим корпусом установки. Высокочастотные помехи появляются в электрической сети через:
Это система, где функции нулевого: рабочего «N», защитного «РЕ» проводов совмещаются в едином проводнике в определенной его части на всем протяжении заземления, начиная от трансформатора напряжения.
Заключение
Если сделать заземление вместо нейтрали, существует опасность возникновения потенциала на корпусе приборов при нарушении изоляции. Когда прибор не заземлен, при касании металла голой рукой, через тело потечет ток, образуется заряд. Это очень опасная для человека ситуация.
Чем «земля» отличается от «нуля»? Разбираемся в сложностях электрики
Если вы знакомы с электрикой, наверняка знаете понятия «нуль» и «земля». В чем разница, или это практически одно и то же? Ответ в нашей статье.
В Советском Союзе была принята двухпроводная сеть, где были лишь фазный и нулевой проводник, а заземление выполнялось на батарею или трубу водоснабжения. Сейчас стал популярен монтаж трехпроводной сети, в котором есть нулевой и заземляющий проводники. В щитовой они оба садятся на заземляющую шину. Если они объединены в щитовой, тогда чем они вообще отличаются? Отвечаем, опираясь на нормативные документы.
Что такое «нуль» и «земля» согласно ПУЭ?
То, что мы привыкли называть «нулем» и «землей» в ПУЭ называется нулевым рабочим проводником (N) и нулевым защитным проводником (PE). Вот как они трактуются в нормативном документе:
1.7.17. Защитным проводником (РЕ) в электроустановках называется проводник, применяемый для защиты от поражения людей и животных электрическим током. В электроустановках до 1 кВ защитный проводник, соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора, называется нулевым защитным проводником.
1.7.18.а Нулевым рабочим проводником (N) в электроустановках до 1 кВ называется проводник, используемый для питания электроприемников, соединенный с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной точкой источника в трехпроводных сетях постоянного тока.
Из этих формулировок понятно, что защитный нулевой проводник необходим для защиты от поражения электрическим током. То есть к нему должно заземляться электрооборудование, например, стиральная машинка, бойлер, котел и т.д. В то же время рабочий нулевой проводник необходим для питания оборудования, то есть по нему будет протекать ток.
В некоторых случаях допускается использовать «нуль» (PE) в качестве «земли», как это указано в ПУЭ 1.7.18.б. В этом случае провод становится совмещенным проводником, который сочетает функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников. Он будет называться PEN. Однако здесь есть один нюанс, который важно знать.
Дело в том, что согласно ПУЭ 1.7.83 «В цепи заземляющих и нулевых защитных проводников не должно быть разъединяющих приспособлений и предохранителей». То есть нулевой защитный проводник («земля») должен идти непрерывно от щитка к розетке или осветительному прибору. Если мы, к примеру, посадим заземление на нуль, тогда «путь» прервется путем вынимания вилки из розетки. И если произойдет пробой, корпус остального оборудования, заземленного на этот провод, окажется под напряжением.
Далее в этом же пункте сказано: «В цепи нулевых рабочих проводников, если они одновременно служат для целей зануления, допускается применение выключателей, которые одновременно с отключением нулевых рабочих проводников отключают все провода, находящиеся под напряжением». Из этого следует, что «нуль» можно использовать в качестве «земли», если при его отключении, отключаются и все стальные проводники, находящиеся под напряжением. Осуществить такое в квартирных условиях довольно сложно.
Как должно осуществляться заземление в трехпроводной сети?
На данный момент в большинстве новостроек укладывают именно трехпроводную сеть, в которой идет фаза, нуль и заземление (желто-зеленый провод). «Нуль» и «земля» присоединяются в щитке к одной заземляющей шине, но не под общий контактный зажим (ПУЭ 7.1.36). Затем заземление одним непрерывным проводом подводится к каждой розетке. У большинства современного электрооборудования уже есть третий заземляющий контакт на вилке, который обеспечивает заземление корпуса прибора при включении его в розетку.
Вывод
Главная отличительная особенность «нуля» и «земли» в их назначении. «Нуль» совместно с фазой предназначен для питания электроприборов, а «земля» для защиты людей и животных от поражения электрическим током, если случится пробой. Рабочий «нуль» можно использовать в качестве «земли», если не нарушаются условия ПУЭ 1.7.83. Мы же рекомендуем класть проводку сразу с заземляющим проводником, что исключает необходимость использовать «ноль» не по назначению.
Проверьте свои знания в электрике:
Можно ли использовать землю в качестве фазного или нулевого провода
By admin
Применение земли в качестве нулевого провода
Позволяется или не разрешается применение земли в качестве фазного или нулевого провода в электрических установках напряжением до 1000 В?
Применение земли в качестве фазного или нулевого провода в электрических установках до 1000 В не разрешается. (2.7.18 ПТЭЭП)
Страница обновлена: 05.02.2018
Отзывы и желания можно направлять по адресу energ2010@yandex.ru
Информация предоставлена для знакомства и не считается официальным источником.
Защитные заземления
1. Сопротивление заземляющих устройств не зависимо от времени года не должно быть более значений, перечисленных в таблице.
2. Во время использования природных заземлителей в установках с большими токами замыкания на землю в первую очередь устройство искусственного заземления, сопротивление которого должно быть не больше 1 Ом. В других вариантах можно обойтись естественными заземлителями, если сопротивление их удовлетворяет требованиям реальной таблицы.
3. В установках с малыми токами замыкания на землю заземляющие устройства можно рассчитывать согласно указаниям п. 2 А таблицы, принимая в качестве расчетного ток срабатывания релейной защиты от междуфазных замыканий или ток плавления предохранителей, если эта защита обеспечивает выключение замыканий на землю. При этом ток замыкания на землю обязан быть не меньше 1,5-кратного тока срабатывания релейной защиты или 4-кратного минимального тока предохранителей.
4. Применение земли в качестве фазного или нулевого провода в установках напряжением до 1000 в не позволяется, так как эти установки приводят к поражению переменным током.
5. Если резервные электростанции или преобразователи электрической энергии работают параллельно, то сопротивление 10 Ом разрешается при суммарной их мощности, не превышающей 100 ква.
В электрических установках напряжением до 1000 в медные или металлические заземляющие проводники должны содержать сечение не меньше следующих:
В качестве заземляющих проводников должна, в основном, использоваться сталь. Такое требование не относится к мобильным электроприемникам, к осветительным линиям кабелей четырехпроводной системы трехфазного тока, а еще ко всем случаям, когда использование стали встречает конструктивные затруднения. Применение голых металлических проводников в земля в качестве заземлителей или заземляющих проводников не позволяется.
Сечения заземляющих проводников обязаны быть подобраны такими, чтобы при протечке по ним расчетных токов однофазных замыканий на землю температура заземляющих проводников не увеличила 400° С (временный нагрев, подходящий времени действия ключевой защиты).
В электрических установках напряжением до 1000 в с изолированном нейтралью сечения заземляющих проводников формируют, исходя из самой большой продолжительно допустимой нагрузки фазных проводов: допустимая нагрузка на заземляющие магистрали должна составлять не меньше 50% допустимой долгой нагрузки на фазный провод наиболее мощной линии из питающих данную электрическую установку, а допустимая нагрузка на заземляющие проводники от отдельных электроприемников — не меньше 1/3 допустимой нагрузки фазных проводов ответвления, питающего этот электроприемник. Однако в любых ситуациях для заземляющих проводников не потребуется использовать большие сечения, чем 100 мм 2 для стали, 35 мм 2 для алюминия и 25 мм 2 для меди.
В электрических установках напряжением до 1000 в с глухим заземлением нейтрали с целью оснащения автоматизированного выключения аварийного участка заземляющие проводники обязаны быть подобраны так, чтобы при замыкании между фазами и заземляющими проводниками, в какой бы точке сети оно не случилось, возникал ток короткого замыкания, превышающий как минимум в 3 раза минимальный ток ближайшей плавкой вставки или в 1,5 раза ток выключения самого большого расцепителя соответствующего автоматизированного выключателя.
Можно ли провод для заземления применить как нулевую фазу?
В теории — да 🙂 Т.к. по факту в трансформаторной ноль заземляется. Но, необходимо рассмотреть и минусы данного действия:
1) Постоянный потенциал на заземляющем проводе, а, это означает, быстрый выход из строя заземляющего контура при помощи коррозии.
2) Опасность выхода из строя техники с заземлением и поражение переменным током от той же техники. (Например если забыли убрать заземление с корпуса)
3) Перебор эектрического щита, ели в нём установлены устройства защитного автомата и автоматические выключатели дифференциального тока.
УЗО схема без заземления
Если ноль из земли а фаза со счетчика
Как сделать заземление в доме или бане
Чтобы случайно не ударило током от стиральной машины или электропечи
Любая металлическая поверхность незаземленного электроприбора потенциально опасна.
Когда строят частный дом, заранее разрабатывают схему электропроводки. Одна из ее частей — заземление. Конечно, лампочки будут гореть, а чайник — работать и без заземления. Но если в стиральной машине протечет вода, напряжение появится на корпусе машинки и при соприкосновении человека может ударить током.
Чтобы этого не произошло, делают заземление. Я электромонтер и живу в частном доме, поэтому знаю, как сделать заземление с нуля, если только строите, или как все проверить, если покупаете готовый дом.
Вот о чем расскажу в статье:
Что такое заземление
Заземление — это соединение корпусов всех электроприборов в доме с землей через контур заземляющего устройства. Для этого во всей системе, включая кабель электроприбора, есть отдельная жила. Она идет от розеток через щиток в заземляющий контур, который вкопан в грунт. Прибор, подключенный к такой розетке, защищен: если он будет неисправен и на его металлических деталях появится напряжение, избыточный ток уйдет в землю. В худшем случае на корпусе останется небольшой, безопасный для человека заряд. При касании он будет ощущаться как легкое покалывание.
Чем заземление отличается от зануления. Раньше заземление не делали: считали, что это дорого. Делали зануление: соединяли электроприборы с нулевой шиной в щитке и уже ее замыкали на землю. Вместо трехжильного кабеля — фаза, ноль, земля — использовали двухжильный, где есть только фаза и ноль.
Когда работает прибор, нулевой провод находится под напряжением, поэтому при занулении пробой на корпус прибора равносилен короткому замыканию. Сработает автомат в щитке — «выбьет пробки», а потом электричество выключится.
Зануление запрещено в жилых, общественных, административных и бытовых зданиях.
Зачем нужно заземление
Заземление в частных домах нужно, чтобы обезопасить жильцов от поражения электричеством. Через розетки заземляют все электроприборы: чайники, электроплиты, стиральные машины.
Бойлеры также заземляют через розетки, а еще отдельным проводом делают заземление на корпус — на случай, если бак потечет. В большинство бойлеров встроено устройство защитного отключения — УЗО, которое отключит нагреватель при утечке тока. Заземление в этом случае отведет остатки напряжения.
В бане заземление особенно необходимо, так как вода — хороший проводник тока. Иногда при монтаже проводки в бане хозяева применяют не специальный, а обычный электрический кабель, его изоляция плавится от высоких температур. Оголившийся кабель может передать напряжение на разлившуюся воду или, например, через воду на металлическую печь.
Еще кабель могут проложить под фольгированной теплоизоляцией, которая станет проводником для тока. А бывает, в бане делают теплый пол, и из-за неисправности изоляции людей начинает бить током везде, где разлита вода.
Схемы заземления
Системы заземления различаются по типам и способам подключения нулевого проводника.
Нулевые проводники бывают трех типов:
Если проводов от опоры к дому три в однофазной или пять в трехфазной сети, то защитных проводников два: N — функциональный, или рабочий, ноль (провод синего цвета) и PE — защитный ноль, провод желто-зеленого цвета.
Система TN-C. Рабочий ноль N и PE-проводник в этой системе совмещены в один провод. Рабочий ноль N подключен к контуру заземления рядом с трансформаторной подстанцией.
При TN-C в банях и влажных помещениях дома электроприборы нужно заземлять отдельно. То есть, например, ставить розетку с заземляющим контактом для стиральной машины и от этой розетки прокладывать отдельный провод на вкопанный в грунт контур заземления.
❗️ Схему TN-C считают небезопасной и почти не используют.
Система TN-C-S. На пути от трансформаторной подстанции до ввода в здание нулевой рабочий N и защитный проводник PE совмещены. На вводе в здание PEN разделяется на отдельный нулевой N и защитный проводник PE. В щитке шина заземления и нулевая шина объединяются перемычкой.
Если, например, дерево упадет на нулевой провод и оборвет его, на заземляющей шине PE в доме появится напряжение. Все заземленные металлические корпуса приборов окажутся под напряжением. Например, корпус бойлера в котельной или металлической печи в бане. То же самое случится, если на улице перехлестнутся нулевой и фазный провода. Ноль на подстанции отгорит, а на контуре заземления появится ток.
Система TN-C-S — основная для любых зданий. Она считается самой надежной.
При организации схемы ТТ обязательно используют устройства защитного отключения — УЗО. Ставят вводное УЗО с уставкой — пороговым значением силы тока, при котором УЗО срабатывает, — 100—300 мА. Это так называемое противопожарное УЗО, которое защищает от утечки тока. На линии электроприборов ставят УЗО на 10—30 мА. УЗО обязательно совмещают с автоматическими выключателями, которые защищают линию от короткого замыкания и перегрева.
Устройство контура заземления
При коротком замыкании или утечке тока напряжение уходит с электроприбора в контур заземления. Контур — это, как правило, металлический треугольник, который закапывают в грунт рядом с домом. Контур заземления нужно делать только при системе TT.
Элементы контура заземления
Вот из чего состоит система заземления частного дома:
Контур заземления нельзя делать из подручных конструкций, например проходящих в земле металлических водопроводных труб. Это небезопасно, а еще такие трубы быстрее ржавеют и разрушаются.
Заземляющий электрод. В качестве электродов обычно берут металлический прут диаметром не менее 18 мм или металлические уголки 50 × 50 мм. Уголки заостряют на концах, чтобы их удобнее было забивать в грунт. Типовая длина прута или уголков — три метра. Этого достаточно для большинства грунтов.
Наилучшие показатели сопротивления у электродов из меди. Электроды из обычной арматуры, наоборот, неэффективны в контуре заземления. Для обвязки электродов используют стальные полосы.
Наименьшие размеры заземлителей и заземляющих проводников, проложенных в земле
| Материал | Профиль сечения | Диаметр, мм | Площадь поперечного сечения, мм | Толщина стенки, мм |
|---|---|---|---|---|
| Черная сталь | Круглый для вертикальных заземлителей | 16 | — | — |
| Круглый для горизонтальных заземлителей | 10 | — | — | |
| Прямоугольный | — | 100 | 4 | |
| Угловой | — | 100 | 4 | |
| Трубный | 32 | — | 3,5 | |
| Оцинкованная сталь | Круглый для вертикальных заземлителей | 12 | — | — |
| Круглый для горизонтальных заземлителей | 10 | — | — | |
| Прямоугольный | — | 75 | 3 | |
| Трубный | 25 | — | 2 | |
| Медь | Круглый | 12 | — | — |
| Прямоугольный | — | 50 | 2 | |
| Трубный | 20 | — | 2 | |
| Канат многопроволочный | 1,8 (диаметр каждой проволоки) | 35 | — |
Защита заземления. Штыри контура заземления должны плотно входить в грунт и соприкасаться с ним на максимальной площади. Поэтому элементы заземления запрещено красить.
Чтобы предотвратить образование ржавчины на стальных полосах, используют антикоррозионные составы. Сварные соединения контура обрабатывают битумной мастикой или смолой.
Виды контуров заземления
Геометрия контура заземления зависит в основном от удобства монтажа. Это может быть треугольник, квадрат, любая другая геометрическая фигура или забитые в линию стержни.
Треугольник. Это самый распространенный вариант контура заземления. В землю забиваются три стержня. В идеале расстояние между ними должно быть не меньше трех метров, но в зависимости от места на участке делают и меньше. Должен получиться равносторонний треугольник.
Линейный контур. Контур заземления в виде линии применяют там, где нет места для треугольника. Линейный контур удобно закопать вдоль забора или стены дома. Количество электродов может быть любым: чем больше, тем лучше показатели сопротивления контура.
Расчет заземления
Чтобы контур заземления правильно работал, перед его монтажом нужно сделать расчет. Неверно рассчитанный контур будет плохо отводить ток или вообще не будет выполнять свою функцию — получится, что все элементы заземления сделаны, но ничего не работает.
Общее сопротивление контура заземления в жилых зданиях не должно превышать 4 Ом. Чем ниже сопротивление, тем меньше напряжение, которое возникнет на корпусе электроприборов при каких-либо проблемах.
Еще нужно учитывать ключевой параметр для находящегося в земле контура заземления — сопротивление растеканию тока. Это то, насколько эффективно контур рассеивает ток в землю. На сопротивление растеканию влияет множество параметров: сопротивление грунта, количество стержней и расстояние между ними, материал стержней и даже время года.
Сопротивление грунта. Чем ниже сопротивление грунта, тем лучше заземлитель будет отводить ток. Например, в торфянике сопротивление минимально: напряжение уйдет в землю, даже если контур не сильно заглублен или не выдержаны рекомендуемые расстояния между электродами.
Гравий или шлак обладают большим сопротивлением: забитый в них контур может вовсе не работать.
Сопротивления грунтов
| Тип грунта | Примерное сопротивление, Ом·м |
|---|---|
| ПГС, влажный песок | 300—500 |
| Смесь глины и песка | 100—150 |
| Чернозем | 50—60 |
| Глина | 50—60 |
| Садовая земля | 30—40 |
| Суглинок с золой и пеплом | 30—40 |
| Торф | 20—30 |
Если грунт «жесткий», применяют ряд мер, чтобы заземлитель работал:
Размеры и расстояния для заземляющих электродов. Чтобы рассчитать расстояние между стержнями электродов, берут длину стержня и умножают на коэффициент 2,2. Например, при длине стержня в три метра расстояние между ними должно быть: 2,2 × 3 = 6,6 м. На практике такие расстояние не всегда удается выдержать из-за нехватки места на участке. Электроды, забитые на меньшее расстояние, также будут работать. Но ухудшится эффективность контура заземления, уменьшится сопротивление растеканию.
Снизить сопротивление контура можно установкой дополнительных электродов. Однако монтировать их вблизи от существующих бесполезно. Ток будет стекать с двух электродов на один и тот же участок. Поэтому заземлители нужно разносить: например, изменить геометрию контура и сделать вместо треугольника квадрат или линию с пятью электродами.
Правила и требования к контуру заземления
Глубина забивания штырей. Штыри-заземлители должны уходить в грунт ниже глубины промерзания как минимум на 60—100 см.
Например, в Архангельске грунт промерзает зимой на 1,8 м. Штыри нужно забивать минимум на 2,8 м. Глубина также зависит от типа грунта: чем его сопротивление хуже, тем глубже должны быть штыри.
Заземление и молниезащита. Если в доме сделана молниезащита, ее желательно объединить с внутренней системой заземления. По нормам эти системы должны быть общими.
п. 3.2.3.1 инструкции по устройству молниезащитыPDF, 936 КБ
Если молниезащиту и внутреннее заземление дома объединяют, в грунте делают один контур, а не два. По сути, это две отдельные системы. Молниеотвод работает как заземлитель для внешнего сверхмощного напряжения — удара молнии. Молниеотвод собирают из толстых прутков, которые не сгорят, если по ним пропускать ток в несколько тысяч ампер. Заземление в доме работает только с бытовым напряжением, для него используют провод того же сечения, что идет в розетки.
На вводе в щиток ставят устройство защиты от импульсных перенапряжений — УЗИП. Оно гарантирует, что импульс молнии от молниеотвода через объединенный контур не пройдет в дом.
УЗИП часто ставят и при раздельных контурах заземлений. В том числе если нет молниеотвода. Так делают, чтобы спасти проводку, в случае если молния попадет в уличные провода или в землю рядом с домом.
При объединении обе системы заземления включают в систему уравнивания потенциалов — СУП. В такой системе все металлические части конструкций дома и все металлические коммуникации подводят проводами к главной шине заземления. То есть тянут отдельный провод заземления, например, от ванной. Еще один провод — от газовой трубы, еще один — от металлического короба вентиляции и так далее.
Если СУП нет, при ударе молнии возникнет разница потенциалов и пробой между элементами молниезащиты и металлическими конструкциями. Например, молния ударит в трос-молниеприемник на крыше, а на чердаке — кабель освещения под напряжением. Если нет СУП, из-за разницы потенциалов между тросом и кабелем начнет искрить, несмотря на то, что их разделяет крыша. Может начаться пожар.
При устройстве СУП к главной заземляющей шине рекомендуют подводить:
Сечение провода для уравнивания потенциалов не должно быть меньше сечения жилы вводного провода.
Как сделать монтаж контура заземления
Выбор места. Контур заземления делают недалеко от дома: как правило, не дальше двух метров. Это позволит сэкономить на длине проводника, соединяющего контур со щитком. Лучше выбирать влажное место: рядом с прудом, в низине или у огорода. Влага даст лучший контакт штырей с грунтом. Если дом стоит на сваях или ленточном фундаменте, допускается делать контур прямо под домом.
Еще смотрят на тип грунта. Бывает, при строительстве делали выборку, привезли много песка и около дома песчаная почва. А чуть дальше — глина или чернозем. В таком случае контур делают на большем расстоянии от дома в более подходящей почве.
Земляные работы. Последовательность земляных работ:
Нельзя готовить «колодцы» для заземлителей при помощи мотобура или других инструментов. Штыри должны заходить в грунт плотно и без зазоров, только так контур будет нормально работать.
Монтаж конструкции. Последовательность действий при монтаже:
Ввод в дом. Полосу от контура нужно вывести на цоколь здания и закрепить на ней болт 10 мм. С его помощью соединить полосу с заземляющим проводником — кабелем желто-зеленого цвета. Кабель должен быть проложен в щиток к главной шине заземления.
Норматив сечения заземляющего проводника зависит от сечения фазного провода. Рекомендую медный провод сечением 6 мм.
Проверка и контроль. Согласно нормам, каждые 12 лет нужно проверять сопротивление контура заземления. Это нужно делать, так как части контура находятся в земле и могут сгнить или прийти в негодность. Кроме того, не исключены механические повреждения: например, из-за подвижности грунта могут переломиться сварные соединения.
Проверять сопротивление контура заземления лучше летом или зимой, когда грунт имеет наибольшее сопротивление.
Работа приборов основана на пропускании тока через пробные электроды. Это металлические колышки, которые временно втыкаются в грунт на расстоянии 20—30 м от контура. Колышки-электроды вместе с контуром образуют треугольник. При подаче напряжения прибор определит сопротивление контура.
Что лучше — купить готовый комплект заземления или сделать самостоятельно
Можно купить готовый комплект заземления. Его преимущество — быстрота установки. В большинстве случаев ничего не нужно будет варить, все соединения делаются при помощи заводского крепежа.
Еще считается, что заводские электроды более надежны, меньше гниют в земле, так как покрыты спецсоставами в промышленных условиях, — заводы применяют гальваническое омеднение.
Если делать все самостоятельно, получится сэкономить.