Конструкция и области применения главной заземляющей шины

Конструкция

Система изготавливается из металла. В качестве конструкционных элементов могут выступать водопроводы, газопроводы и любые другие металлические трубы, а также канализационный колодец, стальные элементы здания. Нередко в целях заземления используются вентиляция и система кондиционирования воздуха.

Согласно Правилам устройства электроустановок (сокращенно — ПУЭ), заземлительные устройства могут быть не только стальными, но и медными. Причем медь — лучший вариант, поскольку этот металл отличается прекрасной электропроводимостью, слабо окисляется под воздействием напряжения, не подвержен ржавлению. Необходимо заметить, что сталь для изготовления шин заземления используется гораздо чаще, но связано это с ее более низкой ценой. Не рекомендуется изготовление заземляющих реек из алюминия, так как этот металл быстро коррозирует и характеризуется недостаточным сопротивлением.

Обратите внимание! Главная заземляющая шина характеризуется меньшей площадью сечения в сравнении с защитным проводом или нулем рабочего провода силовой линии. Для шины PE в электрических установках до 1000 В сечение проводников должно быть разным в зависимости от металла. В случае с медным проводником сечение должно быть более 10 квадратных миллиметров, для алюминия этот показатель составляет 16 квадратных миллиметров, а для стали — 75 квадратных миллиметров

В случае с медным проводником сечение должно быть более 10 квадратных миллиметров, для алюминия этот показатель составляет 16 квадратных миллиметров, а для стали — 75 квадратных миллиметров

Для шины PE в электрических установках до 1000 В сечение проводников должно быть разным в зависимости от металла. В случае с медным проводником сечение должно быть более 10 квадратных миллиметров, для алюминия этот показатель составляет 16 квадратных миллиметров, а для стали — 75 квадратных миллиметров.

Девятнадцатидюймовая шина заземления медная должна предусматривать участки для единовременного подключения 14 или 18 направляющих. Таким образом, на одной полосе будет от 14 до 18 крепежных болтов. Полоса чаще всего оснащается парой изоляторов и размещается в специальном шкафу (так называемом шкафу №19) и подключается к заземлительному контуру через ПВЗ провод. Девятнадцатидюймовая шина используется для стыковки контактов, сечение которых составляет 2,5 квадратных миллиметра.

Согласно требованиям ГОСТа, главная заземляющая шина должна иметь не менее пяти одновременных соединений.

Заземлительное устройство можно изготовить из стали с омеднением. Толщина листа — 14,2 миллиметра. Такой комплект будет стоить недешево, зато обретет все свойства, характерные для медных проводников.

Обратите внимание! Четырнадцати разъемов обычно достаточно для десяти и более квартир при условии равномерного распределения нагрузки. Заземляющие шины выпускаются двух типов — REC-ET2-M и REC-ET. Первая модель закрепляется на специальных профилях в монтажных шкафах

А вот держатель шин заземления, гальванопокрытие которого защищает изделие от коррозии, не будет работать без специального органайзера, при наличии которого можно подключить до девяти потребителей

Первая модель закрепляется на специальных профилях в монтажных шкафах. А вот держатель шин заземления, гальванопокрытие которого защищает изделие от коррозии, не будет работать без специального органайзера, при наличии которого можно подключить до девяти потребителей

Заземляющие шины выпускаются двух типов — REC-ET2-M и REC-ET. Первая модель закрепляется на специальных профилях в монтажных шкафах. А вот держатель шин заземления, гальванопокрытие которого защищает изделие от коррозии, не будет работать без специального органайзера, при наличии которого можно подключить до девяти потребителей.

Заземления переносные для воздушных линий ЗПЛ-10/З (с указателями УВНБУ-6÷35, УВНБУ-1)

Особняком в ряду ПЗ разных конструкций для ВЛ стоят заземления переносные типа ЗПЛ-10/З. Их особый статус обусловлен тем, что они предназначаются для выполнения заземления проводов ВЛ с напряжением 6—10 кВ непосредственно с поверхности грунта, то есть подъем на опору и конструкции не требуется. Далее надо сказать еще про одну особенность таких ПЗ — они поставляются комплекте с указателями высокого напряжения типа УВНБУ-6-35 или УВНБУ-6-35-0,4. Непосредственно перед установкой заземления высоковольтного провода ведется проверка отсутствия напряжения этими указателями, чем обеспечивается дополнительная безопасность при данной работе. Общая длина составной изолирующей и телескопической рабочей штанги составляет более 8 м при сечении заземляющего проводника в 25 мм2, согласно нормы.

Указатели напряжения позволяют проверять его наличие как через непосредственный контакт, так и на расстоянии от провода через индикацию наличия электрического поля определенной величины вокруг него. При этом инициируются световые и звуковые сигналы определенной частоты, силы звука и тональности. Для проведения проверки напряжения в комплект поставки входят специальные универсальные штанги. Питание УВНБУ производится от автономного аккумуляторного источника, есть режим проверки работоспособности бесконтактного указателя напряжения.

Технические характеристики заземления переносного для ВЛ ЗПЛ 10/3

Заземление переносное для воздушных линий ЗПЛ-10/З(с указателем УВНБУ-1)

Указатель УВНБУ-1 заземления переносного для воздушных линий ЗПЛ-10/З

Установка

Шина заземления может монтироваться на din рейку или в электрический щиток. При этом установка производится открытым или закрытым способом. Первый вариант подойдет для закрытого от посторонних лиц электрического шкафа. Такая часто монтируется, как телекоммуникационная (в серверной комнате, корпусе щитка), т. е. та, к которой будут подключены различные бытовые приборы, скажем, это стиральная машина, компьютер. Закрытая шина используется для оборудования, которое подключается к важным устройствам. Например, силовая розетка для электроплиты, электроинструмент и т. д. Она располагается исключительно под закрытой крышкой. Для подключения шины обязательно используется ВРУ.

Фото — медные пластины

Монтаж шины для частного дома с внутренним заземляющим контуром:

1. Для начала нужно изготовить шины. Вам понадобится оцинкованная сталь шириной до 8 мм и толщиной до 3. Иногда полоса неудобна в личном использовании, поэтому можно применять круглый арматурный прут, но его сечение обязательно должно быть до 5,5 мм. Помимо этого можно купить готовый отвод, подойдет классическая гладкая или более удобная и долговечная плетеная;
2. Настенная шина может устанавливаться непосредственно по стене, но на высоте от 40 мм до 60 мм от земли – это необходимо для защиты от коррозии;
3. Если на пути проведения заземления есть дверь или другое отверстие, то полоса проводится в защитном корпусе. Это может быть труба или любое другое приспособление;
4. В качестве заземлителей для различных кабелей можно использовать трубы коммуникаций, проложенные в земле, различные металлические конструкции и т. д.;
5. Все места стыков соединяются не клеммами, а свариванием, иначе контур может разъединиться. Для дополнительной защиты полоса устанавливается на изоляторах;
6. Если в некоторых местах контура нужно поднять ГЗШ выше выбранного уровня, то используются стойки. Они также выполняются из металла и обязательно монтируются в землю для обеспечения нужного заземления.

Фото — принцип проводки внутренней земли Окрашивать полосы и пруты рекомендуется только в черный цвет, но допускается и изменение оттенка системы с целью поддержания дизайна. Тогда контур на каждых полутора метрах помечается двумя полосками фиолетового цвета.

Намного чаще гибкая шина заземления устанавливается в качестве внешнего контура.

1. По периметру здания прокладывается контур. Его нужно устанавливать в виде равнобедренного треугольника, между отдельными точками которого равное расстояние;
2. К стойкам нужно приварить ленту, которая соединит все отдельные столбцы между собой. Они крепятся исключительно сваркой;
3. После этого к полученному контуру подводится провод заземления;
4. Его отвод устанавливается в щит. Такая схема является наиболее практичной для частых домов.

Её окраска также может производиться в любые произвольные цвета (не запрещенные ГОСТ), но отмечать контур все же придется. Это делается аналогично внутреннему, только рекомендованное расстояние между отметками – 200 мм.

Фото — элемент для парных плитов

Техническое задание

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

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

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

Вопросы, затрагиваемые в ПУЭ

Регламентирование порядка эксплуатации различных видов защитных систем может быть представлено в виде определённого набора требований, касающихся обустройства отдельных конструкций.

Согласно им, функциональная готовность контуров заземления, в состав которых входит целый набор конструктивных элементов, должна подтверждаться следующими техническими данными:

• Описание конструкции и состава защитных устройств, применяемых в действующих электроустановках;
• Формулы для расчета их размеров, а также нормы сопротивления заземляющих устройств (ЗУ);
• Таблицы с корректировочными коэффициентами, позволяющими вводить поправки на качество и состояние грунта в месте размещения контура (с учётом материала отдельных элементов);
• Порядок организации и проведения контрольных испытаний, имеющихся у систем заземления.

На заметку. Наличие документально подтверждённых данных о рабочих характеристиках и надёжности функционирования контура заземления частного дома, например, позволит исключить вероятность поражения электрическим током животных и жильцов.

При его обустройстве предписывается действовать в строгом соответствии с ПУЭ, а также соблюдать все требования, касающиеся эксплуатации данного защитного устройства.

Правила маркировки токоведущих частей согласно ПУЭ

Для обеспечения наглядности, простоты и облегчения распознавания отдельных частей электрической сети согласно п.1.1.30 ПУЭ все электроустановки должны иметь буквенно-цифровое и цветовое обозначение. Причем наличие одного из этих обозначений не снимает необходимость наличия другого.

И единственным послаблением является возможность нанесения обозначения не по всей длине проводника, а только в местах подключения, как представлено на видео.

Цветовая маркировка проводов

Маркировка проводов по цветам является наиболее наглядной и позволяет быстро определиться с назначением любого провода. Такая маркировка может быть осуществлена путем выбора проводов с соответствующим цветом изоляции жил, путем нанесения краски на шины или за счет окрашивания или применения специальной цветной изоленты в местах соединения жил.

Причем краска на шины может наносится не по всей длине, а только в местах подключения или по концам шин.

Обозначение фазных проводов

Итак:

• Если говорить о цветовом обозначении проводов и кабелей, то начать следует с фазных проводников. Согласно п.1.1.30 ПУЭ в трехфазной сети фазные проводники должны иметь маркировку желтым, зеленым и красным цветом. Так соответственно обозначаются фазы А, В и С.
• Инструкция для однофазной электрической сети предполагает обозначение фазного провода в соответствии с тем цветом, продолжением которой она является. То есть, если фазный проводник подключается к фазе «В» трехфазной сети, то он должен иметь зеленый цвет.

• Что же касается нулевых проводников, то они должны иметь голубую окраску. Причем цвет нулевой жилы не зависит от того трехфазная, двухфазная и однофазная сеть перед вами. Он всегда обозначается голубым цветом.
• Маркировка проводов с полосой желто-зеленого цвета обозначает защитный проводник. Он подключается к корпусу электроприборов и обеспечивает безопасность от поражения электрическим током при повреждениях изоляции электрооборудования.

Обозначение нулевых и защитных проводников

• Если нулевой и защитный проводник объединены, то согласно п.1.1.29 ПУЭ такая жила провода должна иметь голубой окрас с желто-зелеными полосами на его концах. Дабы выполнить такую маркировку своими руками достаточно просто взять провод голубого цвета и на его концевых заделках выполнить обозначение краской или использовать для этого цветную изоленту.
• Что же касается сетей постоянного тока, то красным цветом должна обозначаться положительная жила провода или шины, а отрицательная синим. При этом обозначение нулевой и защитной жилы соответствует маркировке в сетях переменного тока.

Буквенная маркировка проводов

Но маркировка проводов цветная не всегда удобна. В щитках, распределительных устройствах и на схемах значительно удобнее буквенное обозначение. Оно должно применяться совместно с цветовым обозначением.

Итак:

Буквенная маркировка фазных проводов в трехфазной сети соответствует их разговорному обозначению – фаза «А», «В» и «С». Для однофазной сети она должна быть такой же, но это далеко не всегда удобно. Тем более что достоверно определить какая именно фаза не всегда возможно. Поэтому часто используют обозначение «L».

• Если выполняется маркировка проводов в щитке, то под символом «N» обозначают нулевой провод.
• Для обозначения защитного провода применяют буквенное обозначение «PE». Кроме того, достаточно часто применяется знак заземления, но дело в том, что он не всегда может точно указать на схему сети.

На фото представлен знак заземления

• Дело в том, что вы можете встретить обозначение «PEN». Оно обозначает совмещение нулевого и защитного проводника. Это возможно в системах TN-C-S о которых мы говорили в одной из предыдущих наших статей.
• А вот маркировка проводов электрических постоянного тока выполняется символизмами «+» и «­―». Что соответственно обозначает положительный и отрицательный провод. Для постоянного тока есть еще одно отличие. Нулевая жила обозначается символом «М», что иногда вводит в заблуждение.

Маркировка в сети постоянного тока

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.

Причины удара током

Человека может ударить электрическим током в самых обычных повседневных ситуациях:

1. Во время работы стиральной машинки иногда можно почувствовать лёгкое пощипывание. Иногда удары могут быть значительно сильнее. Это и есть воздействие электричества на человека.
2. Находясь в ванной и дотронувшись до металлических частей крана, можно ощутить слабое пощипывание и даже сильные мурашки внутри пальцев.

В обоих случаях незаземлённые предметы могут пропускать через себя ток, то есть заряженные частицы, которые, в зависимости от силы и напряжения, могут проявляться в виде покалывания или сильных ударов, сопровождающихся мышечными судорогами.

Вам это будет интересно Особенности присвоения 4 группы по электробезопасности

Понятно, что это крайне опасно — в крайних случаях от удара током возможны паралич и остановка сердца. Однако избежать подобных инцидентов можно достаточно просто — заземлив ванную или машинку. В таком случае ток, попавший на корпус, будет уходить по заземляющему проводнику в землю.

Требования ПУЭ к контуру заземления

Прежде чем проектировать и на практике осуществлять устройство контура заземления, следует внимательно изучить требования ПУЭ по данному вопросу. Это позволит избежать ошибок, качественно выполнить соединения и подключения, соблюдая все нормативы и стандарты. Изучив нормативную документацию, вполне возможно самостоятельно изготовить внешний контур заземления, при наличии теоретических знаний и практических навыков.

В соответствии с ПУЭ, каждый выход из здания должен иметь повторный контур заземления. Для этих целей рекомендуется воспользоваться естественными заземлителями из числа расположенных рядом металлических и железобетонных конструкций. Большая часть их поверхности должна контактировать с грунтом. Если контур заземления дома соединяется с конструкциями, расположенными в условиях агрессивной среды, они должны быть защищены специальным покрытием.

Правилами определяются и те элементы, которые не могут служить контуром заземления. В первую очередь, это изделия из железобетона, находящиеся под напряжением, трубопроводы для транспортировки горючих веществ, трубы канализации и отопления. Если без естественных заземлителей никак не обойтись, необходимо выполнить предварительные расчеты и решить, как правильно сделать выбор той или иной конструкции, после чего выбирается наиболее оптимальная схема подключения.

При возведении новых зданий применяются искусственные заземляющие контуры, монтируемые в процессе строительства. Данный способ заземления используется чаще всего, поскольку на местах не всегда имеется возможность воспользоваться естественными факторами. Следует учитывать и сопротивление грунтов, непосредственно влияющее на работоспособность систем, в том числе и на контур заземления ТП.

Если почва постоянно влажная, то ее сопротивление всегда будет ниже допустимого уровня

Эти и другие параметры нужно брать во внимание при расчетах и разработке конструкции заземляющего контура

Выбор места для монтажа ГЗШ

На столбе воздушной линии

Если на участке подводки питающей линии к основному ВРУ, расположенному на обслуживаемом объекте, имеется дополнительное вводное устройство (на столбе, например), то ГЗШ может монтироваться непосредственно на нём.

Требования действующих нормативов (того же ПУЭ, например), обязывают соединять смонтированную на столбе заземляющую шину с основной распределительной планкой, располагаемой во внутреннем вводном устройстве.

Также не следует забывать об организации повторного заземления PEN проводника на столбе посредством выделения из него отдельной шины заземления PE. Последнее означает, что указанный конструктивный элемент должен электрически соединяться с ещё одним заземляющим контуром, обустраиваемым непосредственно под опорой.

В шкафу ВРУ

Шкаф со смонтированной в нём главной шиной может размещаться непосредственно на фасаде дома в заранее предусмотренном для этого месте. На объектах производственного назначения и в зданиях различных организаций установка ВРУ, как правило, предполагает использование для этих целей специальной щитовой комнаты.

При наружном (уличном) расположении распределительного устройства корпус шкафа должен иметь индекс IP, соответствующий условиям его эксплуатации.

Монтаж элементов конструкции, реализующих шину функционального (рабочего) заземления, предполагает целый набор специальных операций, при проведении которых необходимо учитывать следующие моменты:

• для удобства монтажа главная шина фиксируется болтами на стальном корпусе шкафа;
• при монтаже шина заземления должна соединяться с «нулевой» рейкой посредством стальной (медной) перемычки;
• её размеры должны быть сравнимы с сечением защитного и нулевого рабочих проводников;
• их размещение относительно друг друга никак не оговаривается действующими нормативами.

Сечение заземляющей пластины РЕ должно быть не менее 10 мм2 (в том случае, когда она изготовлена из меди). Для стального проводника это значение не может быть менее75 мм2.

Установка вне шкафа

Вне шкафа планка главной шины заземления должна устанавливаться в местах, защищённых от постороннего доступа и вмешательства.

Она фиксируется в границах твёрдой плоской поверхности на изоляторах из достаточно прочного материала. В качестве примера открытого размещения ГЗШ рассмотрим монтаж типовой пластины на19 дюймов торговой марки «TLK».

Широко распространенные в электротехнике заземляющие шины TLK-ERH-CU – это сертифицированный продукт от «TLK», соответствующий всем оговоренным ранее требованиям. При их изготовлении на медную рейку с типоразмером 19 дюймов (19”) размещают от 14-ти до 18-ти крепёжных болтов для подключения подводящих проводников.

Дополнительная информация. Используемый для размещения 19-дюймовой рейки шкаф имеет соответствующее обозначение – «№19».

Ещё одним вариантом обустройства шины заземления является использование для этих целей специальных DIN реек, относящихся в категории типовых электротехнических изделий, объединяемых в одном шкафу.

Согласно действующим стандартам (ГОСТ, в частности) комплект из таких DIN реек может предназначаться и для других целей (они могут использоваться в качестве планок для подключения фазных и нулевых проводников).

Что делать, если штатное защитное заземление отсутствует

Если работы выполняются на незаземленной (штатно) электроустановке, необходимо создать временный контур заземления. Для этого организуется тот самый треугольник, в соответствии с правилами организации защитного заземлителя. К нему присоединяется переносное заземление.

Заземлитель организуется с помощью металлических штырей, профилей (они забиваются с помощью кувалды), или буравчиков. У подобных устройств должно быть приспособление для извлечения их из грунта после окончания работ.

Еще один вариант для простой установки — заземлитель с обратным молотком. С его помощью можно легко погрузить стержень в грунт и извлечь его обратно.

Установка переносного заземления на временный контур производится по тем же правилам, что и на стационарную шину защитного заземления.