Какие материалы и инструменты нужны для заземления

Выбор материала для заземления

Выбор материала для заземления влияет на его долговечность и эффективность. Заземление и дифференциальная защита является комплексной мерой безопасности, которая осуществляет защиту человека от поражения электрическим током.

В настоящее время, производителями заземления, были учтены недостатки чёрной стали. Был заменен не только материал заземлителей, но и изменился способ монтажа. Работы по монтажу заземления из чёрной стали включали в себя: раскопку траншей, забивание заземлителей и сварочные работы. Современная установка выглядит в виде глубинных электродов, которые вбивают в грунт с помощью мощного перфоратора.

Классический контур заземления, в виде треугольника, принято считать традиционным еще с советских времен. Самым токопроводящим металлом в то время была черная сталь. Таким материалом и способом, до сих пор, принято выполнять заземление частного дома. Данная технология имеет массу недостатков и является устаревшей.
При отсутствии специальных инструментов, произвести монтаж можно на небольшую глубину. Забить кувалдой металлический уголок можно не больше, чем на глубину промерзания грунта (1,5-2 м). Добиться получения необходимого омического сопротивления заземлителей не представляется возможным. Для уменьшения сопротивления заземления приходилось увеличивать площадь, растекания тока, при помощи дополнительных заземлителей.

К преимуществам модульно-штыревого заземления относят:

• удобство и скорость монтажа;
• малая площадь;
• минимальные работы по разработке грунта;
• достижение необходимого нормативного сопротивления заземлителя;
• материалы из которых изготавливаются заземлители сохранят свою работоспособность 100 и более лет.

Коррозия, необратимо разрушает любой металл. Металлические изделия полностью утрачивают свои эксплуатационные свойства со временем. Они превращаются в ржавую труху и становятся непригодными для эксплуатации.
Со временем были открыты эффективные способы, повышающие коррозийную стойкость, посредством нанесения на поверхность защитных покрытий.
Чтобы заземление отвечало всем требованиям безопасности, материал, из которого оно изготовлено, должен обладать защитой от коррозии и высокой проводимостью растекания. Основными материалами являются оцинкованная, омедненная и нержавеющая сталь.

Примерный срок службы глубинных заземлителей:

• оцинкованная сталь -10-15 лет;
• омедненная сталь – от 30 до 100 лет;
• нержавеющая сталь – от 100 до 200 лет.

Оцинкованная сталь

Бюджетным, но эффективным способом защиты металла от коррозии является цинкование. Оцинкованную сталь изготавливают путем нанесения нескольких слоев оксида цинка на поверхность металла. Это предотвращает реакцию металла с кислородом и его последующее разрушение. Покрытие чёрного металла цинком или медью может увеличить проводниковые свойства стального заземляющего устройства до 6 раз. Цинк обладает достаточно низким удельным сопротивлением (0,059 Ом∙мм 2 /м). Покрытие наносят на стержни модульно-штыревого заземления посредством горячего или гальванического оцинкования. Его толщина составляет не менее 120 мкм.
В паре цинк и сталь, цинк является активным материалом. Цинк защищает сталь от коррозии и начинает разрушаться раньше, чем стальная основа. При введении оцинкованного заземлителя в грунт, цинк будет постепенно растворяться и защищать чёрную сталь от коррозии. Даже глубокие царапины, образование которых возможно на поверхности электрода в процессе монтажа, не могут привести к быстрому появлению ржавчины. Пока слой цинка будет сохраняться вокруг места повреждения, коррозия распространяться не будет. Естественный процесс окисления цинка длится очень долгое время. Оцинкованная сталь − это обычный черный металл, который защищен от коррозии только снаружи, тонким слоем цинка. Отсюда и название.

Омедненная сталь

Медь – это металл, который обладает очень низким удельным сопротивлением. Оно составляет всего 0,0175 Ом∙ мм 2 /м. Главным недостатком меди является её высокая цена и низкая прочность. Полностью медные стержни достаточно легко гнутся при погружении их в грунт. Поэтому медь применяют в качестве токопроводящего покрытия, которое наносят на чёрную сталь электрохимическим методом.
Медь является менее электрохимически активным материалом. Поэтому в паре медь – сталь быстрее разрушается сталь. Пока вся она не разрушится, медное покрытие остается целым. При достаточной толщине, медное покрытие служит дольше, чем оцинкованное. Это покрытие является более эффективным и коррозионностойким, чем оцинкованное. Слой меди на стержнях модульно-штыревого заземления составляет не менее 250 мкм.

Нержавеющая сталь

Получение нержавеющей стали – это очень трудоемкий процесс. Технология производства нержавейки подразумевает целенаправленное изменение ее химического состава путем насыщения материала другими элементами. Этим элементом, чаще всего, является хром. Данный процесс еще называют легированием. В результате образуется продукт, имеющий высокую устойчивость к химической и атмосферной коррозии. За счет процесса взаимодействия с воздухом, на поверхности стали, образуется пленка нерастворимых окислов (оксида хрома). Она защищает штыри модульно-штыревого заземления от негативных воздействий окружающей среды. Для увеличения антикоррозионных свойств сталь легируют никелем, молибденом, азотом. Для производства штырей модульно-штыревого заземления из нержавеющей стали используют коррозионностойкую марку AISI 304. Также данные материалы обладают высокими значениями прочности.

Более подробную информацию по выбору материала для заземления вы можете найти в техническом циркуляре №11/206.
Материал, из которого изготавливают комплект для заземления напрямую влияет на его стоимость. Выбор материала для заземления всегда остается за покупателем. Обратившись к нам, вы получите подробную консультацию по выбору комплекта заземления в Санкт-Петербурге и Ленинградской области. Наши монтажники установят его по всем правилам на вашем участке и произведут все необходимые замеры поверенным прибором ИС-10.

Какими должны быть материалы заземлителей?

Нередко перед владельцами домов, строителями и монтажниками встаёт вопрос об организации заземления, который они решают совершенно разными способами. Правильными являются способы, основанные на нормативных документах, которые предъявляют ряд требований к конфигурациям и материалам заземления. Например, национальный стандарт ГОСТ Р 50571.5.54-2013, вступивший в силу с 1 января 2015 года, чётко определяет материалы и размеры заземлителей, см. ниже.

Таблица 54.1 — Минимальные размеры проложенных в земле заземляющих электродов из наиболее распространенных материалов с точки зрения коррозионной и механической стойкости

Материал и поверхность
электрода

Профиль

Диаметр, мм

Площадь
поперечного
сечения
(мм 2 )

Толщина
(мм)

Масса
покрытия
(Гр/м 2 )

Толщина покрытия
/
оболочки
(мкм)

Сталь, замоноличенная в бетон
(голая, горячего цинкования
или нержавеющая)

Лента или полоса

Сталь горячего цинкования

Полоса или профилированная полоса/пластина

• сплошная пластина
• перфорированная пластина

Круглый стержень устанавливают вертикально

Круглая проволока
— устанавливают горизонтально

Скрученный (замоноличенный в бетон)

Перекрестный профиль устанавливают вертикально

Сталь в медной оболочке

Круглый стержень устанавливают вертикально

Сталь с гальваническим
медным покрытием

Круглый стержень
— устанавливают вертикально

Круглая проволока
— устанавливают горизонтально

Полоса
— установленная горизонтально

Нержавеющая сталь

Полоса или профилированная полоса/пластина

Круглый стержень
— устанавливают вертикально

Круглая проволока
— устанавливают горизонтально

Медь

Круглая проволока
— устанавливают горизонтально

Сплошной круглый стержень
— устанавливают вертикально

1,7 скрутка индивид.

Размеры в скобках применимы только для защиты от поражения электрическим током, в то время как значения не в скобках применимы для защиты от удара молнии и поражения электрическим током.

Особые случаи:

1 При использовании многопроволочного медного провода или круглой медной проволоки, устанавливаемой горизонтально, допускается использование материалов с сечением 16 мм. Правило действует в случаях, когда риск коррозии и механического повреждения незначителен.
2 При принятии мер предосторожности для избежания механического повреждения меди во время процесса монтажа допускается использование круглых стержней с покрытием 100 мкм.

Выбирайте и устанавливайте заземление правильно! Воспользуйтесь готовыми комплектами марки ZANDZ:

• Комплект Заземление в частном доме ZZ-6
• Комплект модульного заземления ZZ-000-015
• Комплект Электролитического заземления ZZ-100-102

• Как сделать молниезащиту в частном доме?
• Заземление газового котла / газопровода
• Можно ли проводить монтаж заземления зимой?

Заземление электроустановок: правила и требования

Заземление – соединение корпуса электроустановки с заземляющим контуром, с целью предотвращения поражения током работающих и находящихся в непосредственной близости людей. Является обязательным элементом комплекса мер по обеспечению безопасности. Существуют различные виды электроустановок, и каждый требует особого подхода к организации заземления, поэтому важно уделить внимание технической стороне вопроса.

Классификация заземляющих устройств

Система заземления электроустановок – комплекс, состоящий из заземляющего контура и проводников, соединяющих его с корпусами оборудования для обеспечения стекания в землю избыточного тока, появившегося в результате попадания фазы на корпус. Действующая в России классификация устройств заземления (далее УЗ) подразумевает градацию по следующим признакам:

• Виду нейтрали. По наличию соединения с заземляющим устройством:
  • заземленная;
  • изолированная.

  Организация системы заземления регулируется правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Документ регламентирует порядок и признаки классификации заземляющих систем. Для обозначения маркировки используются буквы английского алфавита:

  Такой вид маркировки позволяет определить используемый способ защиты генератора тока и предпочтительные схемы заземления электроустановок на стороне потребителя.

  При монтаже линий электроснабжения общепринятыми для России считаются три системы заземления:

  • TN-C – обозначает, что нулевой рабочий и защитный проводники объединены в общую шину на всем протяжении трассы.
  • TN-S – нулевой рабочий и защитный проводники прокладываются раздельно.
  • TN-C-S – нулевой рабочий и защитный проводники на части трассы объединены, а на остальной прокладываются раздельно.

  Реже встречаются следующие системы:

  • TT – нулевой рабочий и защитный проводники заземляются раздельно. Чаще всего этот способ используют в случае неудовлетворительного состояния питающей воздушной ЛЭП или для предотвращения поражения людей через токопроводящие поверхности временных сооружений.
  • IT – в этой схеме нейтраль изолируется от земли или заземляется через специальное оборудование. Такой вариант чаще всего используют, если необходимо обеспечить высокий уровень защиты оборудования. Поскольку при таком варианте подключения риск искрообразования минимален.

  

  Технические требования к организации заземления электроустановок

  УЗ используют для защиты людей и оборудования от разрушительного действия электрического тока. Безопасность обеспечивается путем соединения защищаемых корпусов электроустановок с землей. Работы по организации заземляющих сетей регламентируются положениями ГОСТ 12.1.030-81, согласно которым защитное заземление электроустановки следует выполнять при следующих параметрах:

  • при значениях номинального напряжения 380 B и более переменного тока и более 440 B и более постоянного тока – при любых значениях;
  • при значениях номинального напряжения 42-380 B переменного тока 110-440 B. Для работ связанных с повышенной опасностью.

  Правильно организованная система заземления электроустановок способна нейтрализовать избыточный потенциал любой мощности и защитить людей, оборудование и здания от воздействия электрического тока будь то скачки, вызванные включением или отключением силового оборудования или грозовое воздействие.

  Принцип работы основан на разнице сопротивлений человеческого тела и УЗ. Избыточный потенциал отводится в направлении меньшего показателя, т. е. в сторону защитного контура.

  Выбор естественных заземлителей

  Согласно правилам устройства электроустановок, их корпуса должны быть подключены к искусственным или естественным заземлителям. В качестве естественных используют следующие металлические объекты:

  • каркасы подземных металлоконструкций, имеющие непосредственный контакт с грунтом;
  • защитные кожухи кабелей, проложенных под землей;
  • металлические трубы, за исключением газо- и нефтепроводов;
  • железнодорожные рельсы.

  Контакт объекта с естественным заземлителем должен осуществляться минимум в двух местах. Преимущества этого метода в простоте, эффективности и сокращении затрат на организацию системы электробезопасности.

  Нельзя выбирать в качестве естественных заземлителей следующие объекты:

  • трубопроводы горючих и взрывчатых газов и жидкостей;
  • трубы, покрытые антикоррозийной изоляцией;
  • канализационные трубопроводы;
  • трубы централизованного отопления.

  Сопротивление стеканию тока

  Заземление работает по следующему принципу: ток, стекающий в землю через место замыкания, проходит вначале на корпус электроустановки и с него через УЗ в грунт. Очевидно, что при организации сетей заземления до 1000 Вольт, важно создать цепочку, обеспечивающую стекание избыточного заряда в землю.

  Значения сопротивления заземления для сетей различного назначения:

  Максимальное значение сопротивления, Ом

  Частные дома 220, 380 Вольт

  Источник тока при напряжении 660, 380 и 220 Вольт

  Частный дом при подключении газопровода

  Устройства защиты линий связи

  Чтобы получить показатели сопротивления, установленные нормативами, следует придерживаться типовых процедур:

  • Увеличить площадь соприкосновения деталей заземляющего устройства с грунтом.
  • Обеспечить качественный контакт между элементами устройства и соединительными шинами.
  • Усилить проводимости почвы увлажнением или повышением ее солености.

  Для контроля за соответствием сопротивления предписанным нормам следует проверять его уровень не реже одного раза в шесть лет.

  Работа УЗ при нарушении защитной изоляции электрооборудования

  Нарушение целостности защитной изоляции нередко приводит к замыканию фазы на корпус. Дальнейшее развитие событий зависит от качества системы электробезопасности. Возможны следующие варианты:

  1. Заземление отсутствует, устройство защитного отключения не установлено. Самая неблагоприятная ситуация. При прикосновении к корпусу ощущается сильный удар.
  2. Корпус подключен к системе заземления, УЗО отсутствует. Если ток утечки будет велик, сработает автомат и отключит питающую линию или цепочку. Этот вариант может привести к накоплению избыточного потенциала на корпусе, если сопротивление переходов и номинал предохранителей будут велики. Такая ситуация опасна для людей.
  3. Заземление отсутствует, устройство защитного отключения установлено. Ток утечки вызовет срабатывание УЗО и человек успеет ощутить только слабый удар током.
  4. Корпус подключен к заземлению, УЗО установлено – наиболее надежный вариант, обеспечивающий защиту людей и техники благодаря тому, что защитные устройства дополняют и отчасти дублируют друг друга. При замыкании фазы на корпус, избыточный потенциал стекает через систему заземления. Одновременно устройство защитного отключения реагирует на утечку и отключает подачу тока, исключая возможность поражения током людей. Если ток утечки значительно превышает возможности УЗО, может сработать автомат и продублировать его функцию.

  Заземление цехового оборудования

  Согласно правилам устройства электроустановок до 1000 Вольт, их классифицируют по виду заземляемых устройств:

  • Для типового станочного оборудования.
  • Для электродвигателей и сварочных аппаратов.
  • Для передвижных установок и эксплуатируемых электроприборов.

  Заземление типового станочного оборудования

  Для заземления цехового оборудования используют контур системы уравнивания потенциалов (далее СУП).

  Система уравнивания потенциалов – это элемент устройства заземления, представляющий из себя контур из проводящих элементов для подключения корпусов оборудования с целью достижения равенства потенциалов.

  Важно уделить внимание следующим техническим вопросам:

  • Определить расположение контура СУП в рабочей зоне.
  • Рассчитать толщину шины, используемой для соединения корпуса станка с УЗ.
  • Определить место наложения стационарного заземления.
  • Выяснить какие устройства используются для защиты опасных частей оборудования.

  Контроль этих вопросов – обязанность цехового электрика, владеющего информацией о структуре и расположении элементов системы заземления и порядке подсоединения к ней корпусов станков, в том числе предписанном конструкцией станка расположении точки подключения заземляющей шины.

  Заземление электродвигателей

  Согласно нормам, заземление электродвигателей также является обязательным, кроме случаев, когда оборудование устанавливается на металлический пьедестал, имеющий контакт с грунтом. В остальных случаях необходимо соединить корпус с системой заземления при помощи медной жилы. Правилами указывается, что контакт с заземлением должно быть прямым у каждого электродвигателя и последовательное подключение нескольких устройств через заземляющую цепочку недопустим, поскольку обрыв линии приводит к потере контакта сразу всех электродвигателей.

  Для грамотного подключения заземления необходимо предусмотреть на подводящем силовом кабеле 380 Вольт дополнительную шину, одним концом подключенную клемме заземления в распредкоробке двигателя, а вторым – к корпусу силового шкафа. При этом важно соблюсти последовательность подключения и соединить с системой заземления вначале электрический щиток. Важно также обеспечить соответствие диаметра сечения проводников установленным нормам.

  

  Заземление сварочных аппаратов

  Правила устройства электроустановок регламентируют также порядок заземления сварочных аппаратов. Заземление корпусов оборудования в данном случае является обязательным. Кроме корпуса заземляться должна и трансформаторная вторичная обмотка через один из выводов. Другой используется для подключения держателя электродов.

  Возле заземляемого вывода на корпусе расположен соответствующий знак и приспособление для фиксации шины, соединяющей его с защитным контуром. Переходное сопротивление защитного контура или устройства не должно быть выше 10 Ом.

  Для повышения электропроводимости системы заземления следует увеличить контактную площадь соединений, в том числе площадь соприкосновения с землей. Подключение к ЗУ должно быть индивидуальным у каждого сварочного аппарата и не должно осуществляться через заземляющую цепочку, поскольку в случае обрыва контакт с УЗ будет потерян сразу всеми аппаратами.

  

  Защита передвижных установок

  Особое внимание стоит уделить заземлению передвижных установок. Для защиты передвижных установок используют заземлители для передвижных установок ГОСТ 16556-02016. Поскольку особенности их эксплуатации затрудняют выполнение требований по обеспечению показателей переходного сопротивления, поэтому правилами устройства электроустановок допускается повышение показателя до 25Ом. Это относится только к установкам, снабженным автономным питанием и имеющим изолированную нейтраль.

  Этот вид УЗ может применяется для установок с пониженным искрообразованием, не являющихся источниками питания для иного оборудования, а также для передвижных агрегатов, имеющих собственные заземлители, не задействованные в данный момент.

  Передвижные установки, оснащенные автономным питанием, требуют регулярного освидетельствования на наличие повреждений защитной оболочки, поскольку имеют изолированную нейтраль и повышенный риск образования трущихся сочленений.

  Защита электроприборов

  При работе с электроприборами разных типов можно ориентироваться на стандартные правила обеспечения безопасности:

  • Защитить открытые токоведущие части.
  • Нарастить защитную изоляцию.
  • Использовать специальные приспособления для ограничения доступа к корпусам оборудования.
  • Если позволяет конструкция, можно как меру использовать понижение напряжения.

  Во избежание пробоев изоляции и попадания фазы на корпус электроприбора эффективными являются традиционные методы:

  • Наличие системы заземления.
  • Система уравнивания потенциалов.
  • Усиление изоляции токоведущих частей.
  • В некоторых случаях как меру безопасности при работе с электрооборудованием можно использовать ограничение доступа в помещения, представляющие потенциальную опасность за счет повышенной влажности, запыленности и т.п.

  Важно учесть, если помимо заземления используются другие методы защиты людей – они не должны быть взаимоисключающими и снижать эффективность друг друга.

  Задействовать естественные заземлители для обеспечения защиты возможно только при отсутствии вероятности повреждения подземных конструкций, в случае протекания по ним аварийного тока.

  Защита с помощью заземления и зануления

  Для обеспечения электробезопасности людей нередко используют комбинированный метод заземления и зануления электрооборудования. Зануление обеспечивается соединением защитных корпусов с нейтралью подводящей силовой линии. Это позволяет преобразовать сетевое напряжение, попавшее на корпус установки, в однофазное короткое замыкание. И заземление и зануление выполняют защитную функцию, но разными методами.

  При заземлении для обеспечения снижения избыточного потенциала используется дополнительное устройство. Для работы системы зануления достаточно соединить корпус электроустановки с нейтралью питающей сети.

  При работе в потенциально опасных помещениях использование одного из описанных методов является обязательным. Ответственные сотрудники должны четко понимать отличие одного способа защиты от другого и знать каким должен быть контур заземления у каждого вида оборудования.

  Контроль состояния защитных устройств

  Правила устройства электроустановок предписывают проводить периодическую проверку работоспособности системы заземления. Она позволяет установить соответствие параметров сопротивления стеканию тока заземляющих контуров нормативным. Проверка происходит с использованием специальных измерительных приборов, подключаемых к заземляющим устройствам по определенным схемам.

  Правилами также регламентируется периодичность проведения проверки. Она зависит от класса обследования, конструкции заземляющих устройств, типа и мощности используемого оборудования. Визуальный осмотр состояния системы заземления должен проводиться каждые полгода. Проверки, сопровождаемые вскрытием грунта в местах, связанных с повышенным риском – раз в 12 лет или чаще.

  Грамотный подход к организации системы заземления электроустановок, четкое понимание структуры и особенностей разных типов УЗ, а также своевременный контроль их состояния, в соответствии с действующими регламентами, обеспечит безопасность сотрудников предприятия, сохранность оборудования и зданий.

  Какие материалы и инструменты нужны для заземления

  The service you’ve requested couldn’t be identified

  No matches have been found between requested website and protected IP address

  If you are trying to visit this site, please try again later.

  If you are a target website owner please make sure that:
  — DNS A record points to the protected IP address for the requested website
  — The DDoS protection and optimization service is active for the requested website

  Protection and Acceleration by DDoS-Guard

  Похожие публикации:

  1. Как увеличить мощность сварочного инвертора своими руками
  2. Почему графит ускоряет ядерную реакцию
  3. Расстояние за какое время свет
  4. Что ценного в ксеноновом блоке