Металл на заземление щита

Здравствуйте, дорогие гости сайта «Заметки электрика».

Сегодня я расскажу Вам про контур заземления, для чего он необходим и как правильно выполнить его монтаж своими руками.

Покупая дачные участки для строительства домов и коттеджей, мы должны получить разрешение от энергоснабжающей организации на присоединение определенной мощности. И на данном этапе практически у всех возникает проблема с электромонтажом контура заземления, т.к. в технических условиях на электроснабжение дома он обязателен.

Также он необходим при реконструкции старой электропроводки. Более подробно об организации электропроводки в своем доме читайте в статье: электропроводка в деревянном доме.

Что такое контур заземления?

Для начала давайте разберемся, что такое заземление?

• Заземление — это ЗУ (заземляющее устройство), предназначенное для электрического соединения с «землей» различных заземляемых частей электрооборудования.
• Для каждой системы заземления (TN-C, TN-C-S, TN-S, TT и IT) существуют свои требования к сопротивлению заземляющего устройства (переходите по ссылкам соответствующих систем заземления и знакомьтесь).
• Сопротивление ЗУ очень сильно зависит от:

• типа грунта
• структуры грунта
• состояния грунта
• глубины залегания электродов
• количества электродов
• свойств электродов

Контур заземления — это и есть, соединенные между собой, горизонтальные и вертикальные электроды, которые заложены на определенной глубине в грунте Вашего участка.

Все вышеописанные свойства грунта определяются его сопротивлением растекания тока. И чем это сопротивление меньше, тем лучше для монтажа контура заземления.

Грунты, идеально подходящие для монтажа контура заземления:

• торф
• суглинок
• глина с высокой влажностью

Грунты, подходящие для монтажа контура заземления

Грунты, не подходящие для монтажа контура заземления:

Грунты, не подходящие для монтажа контура заземления

В зависимости от условий окружающей среды, даже один и тот же тип грунта может иметь разные свойства.

Поэтому производить монтаж контура заземления необходимо осознанно, а выбор количества и длины заземляющих электродов рассматривать по конкретному случаю.

В данной статье я опишу Вам самый распространенный и простой способ монтажа контура заземления. Существуют и более современные способы, например, модульно-штырьевая система заземления. Но к ним мы вернемся в других моих статьях. Чтобы не пропустить новые выпуски статей, подпишитесь.

Подготовка

Выбираем место для установки и монтажа заземляющего устройства.

Рекомендую выбирать место для заземления вблизи вводного распределительного устройства (сборки) Вашего дома. 

Согласно ПУЭ (п.1.7.111), искусственные вертикальные и горизонтальные заземлители (электроды) должны быть либо медными, либо из черной или оцинкованной стали. Также их поверхность не должна быть окрашена.

Вот таблица (ПУЭ, табл.1.7.4) рекомендуемых размеров вертикальных и горизонтальных заземлителей (электродов) и заземляющих проводников для прокладки в земле:

В качестве вертикальных и горизонтальных заземлителей (электродов) мы используем:

• стальной уголок размером 50х50х5 (мм) с поперечным сечением 480 (кв.мм)
• стальную полосу размером 40х4 (мм) с поперечным сечением 160 (кв.мм)

Материалы для контура заземления

Вот мои заготовки материала для монтажа контура заземления для повторного заземления PEN-проводника жилого многоквартирного дома и дальнейшего его разделения: на защитный проводник РЕ и нулевой рабочий проводник N.

Монтаж контура заземления

Теперь нам необходимо взять лопату и выкопать траншею в виде треугольника с размерами (3 х 3 х 3) метра. Можно выкопать траншею в виде прямой линии длиной порядка 4-5 метров. Последнее время мы именно так и делаем.

Ширина траншеи составляет 0,3-0,5 метра, а глубина 0,5-0,8 метра.

Траншея для контура заземления

В вершины данного треугольника забиваем кувалдой стальной уголок (вертикальные заземлители) длиной 2,5-3 метра. Вместо кувалды можно использовать специальные буры. Если траншея у Вас выкопана в виде прямой линии, то забиваем вертикальные электроды в количестве 4-5 штук через каждый метр.

Чтобы легче забивать стальные уголки в землю, заострите их концы болгаркой.

Забиваем стальные уголки (вертикальные электроды) не полностью, а оставляем около 20 (см). Затем с помощью сварочного аппарата привариваем к нашим стальным уголкам по периметру треугольника или прямой линии горизонтальную стальную полосу, идущую в силовой электрический щиток на шину РЕ (ГЗШ).

Проводник, который соединяет заземляющее устройство с заземляющей частью электроустановки (вводным распределительным устройством или сборкой), называется заземляющим.

В нашем примере в качестве заземляющего проводника применяется стальная полоса размерами 40 х 4 (мм), что удовлетворяет требованиям ПУЭ.

В итоге у нас получается вот такая конструкция (схема). Кстати забыл сказать, что места сварки нужно обработать антикоррозийным составом, например, битумом, а траншею закопать однородным грунтом.

Далее стальную полосу прокладываем до шины РЕ (ГЗШ). Вот фотография для наглядности.

Можно сделать и по-другому, воспользовавшись ПУЭ, п.1.7.117. Выводим из земли горизонтальный заземляющий проводник в виде стальной полосы, а к нему с помощью болтового соединения подключаем проводник, который прокладываем до шины РЕ (ГЗШ):

• медный сечением не менее 10 кв.мм
• алюминиевый сечением не менее 16 кв.мм
• стальной сечением не менее 75 кв.мм

1. Я использовал заземляющий проводник из медной шины.

Окончание работ

После монтажа необходимо произвести замер его сопротивления. Как сделать это самостоятельно — читайте в статье замер контура заземления (заземляющего устройства).

P.S. В завершении хотелось бы Вам напомнить, что правильное и качественное заземление является Вашей защитой от поражения электрическим током.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Заземление в щитке

• Заземление является одной из основных мер защиты от поражения электрическим током.
• В данной статье приведена подробная, пошаговая инструкция о том как сделать заземление в частном доме своими руками.
• Для начала определимся с тем, что такое заземление?

Согласно ПУЭ Заземление — это преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.

(пункт 1.7.28.)

1. В качестве заземляющего устройства используют металлические стержни или уголки которые вбиваются вертикально в землю (так назымаемые вертикальные заземлители) и металлические стержни либо металлические полосы которые посредством сварки соединяют между собой вертикальные заземлители (так назымаемые горизонтальные заземлители).
2. Вертикальные и горизонтальные заземлители вместе образуют конур заземления, данный контур может быть замкнутый (рисунок 1) или линейный (рисунок 2):
3. Контур заземления должен быть присоединен к главной заземляющей шине во вводном электрическом щитке дома с помощью заземляющего проводника в качестве которого, как правило, используется та же металлическая полоса или стержень которые применены в качестве горизонтального заземлителя.
4. Защитное заземление частного дома будет иметь следующий общий вид:
7. В свою очередь совокупность контура заземления и заземляющего проводника называют заземляющим устройством.

Замкнутый контур заземления обычно выполняют в форме треугольника со сторонами от 2 до 3 метров (в зависимости от длины вертикальных заземлителей) важно что бы расстояние между вертикальными заземлителями было не менее их длины (см. рис. 1).

Замкнутый контур так же может выполняться и в других формах, например овал, квадрат и т.д.

В свою очередь линейный контур представляет из себя ряд вертикальных заземлителей в количестве 3-4 штуки выстроеных в линию, при этом так же как и в случае с замкнутым контуром расстояние между ними в линейном контуре должно быть не менее их длины, т.е. от 2 до 3 метров (см. рис. 2).

Примечание: Замкнутый контур заземления считается более надежным, т.к. даже при повреждении одного из горизонтальных заземлителей данный контур сохраняет свою работоспособность.

Горизонтальные и вертикальные заземлители должны выполняться из черной или оцинкованной стали либо из меди (пункт 1.7.111. ПУЭ). Ввиду своей дороговизны медные заземлители, как правило, не применяются. Так же не следует выполнять заземлители из арматуры — наружный слой арматуры каленый из-за чего нарушается распределение тока по ее сечению, кроме того она сильнее подвержена коррозии.

Вертикальные заземлители выполняют из:

• круглых стальных стержней диаметром минимум 16мм (рекомендуется: 20-22мм)
• стальных уголков размерами минимум 4х40х40 (рекомендуется: 5х50х50)

Длина вертикальных заземлителей должна составлять 2-3 метра (рекомендуется не менее 2,5 м)

Горизонтальные заземлители выполняют из:

• круглых стальных стержней диаметром минимум 10мм (рекомендуется: 16-20мм)
• стальной полосы размерами 4х40

Заземляющий проводник выполняют из:

• круглого стального стержня диаметром минимум 10мм
• стальной полосы размерами минимум 4х25 (рекомендуется 4х40)

• Рекомендуется в качестве заземляющего проводника использовать тот же материал который был использован в качестве горизонтального заземлителя.
• 2. Порядок монтажа заземления:
• ШАГ 1 — Выбираем место для монтажа
• Место для монтажа выбирается как можно ближе к главному электрощитку (вводному щиту) дома в котором находится главная заземляющая шина (ГЗШ), она же PE шина.

В случае если вводной электрощиток находится внутри дома или на его наружной стене заземляющий контур монтируется около стены на которой находится электрощиток, на расстоянии примерно 1-2 метра от фундамента дома. Если же электрический щиток находится на опоре воздушной линии электропередач или на выносной стойке контур заземления можно монтировать прямо под ним.

При этом не следует располагать (использовать) заземлители в местах, где земля подсушивается под действием тепла трубопроводов и т.п. (п. 1.7.112 ПУЭ)

1. ШАГ 2 — Земляные работы
2. Выкапываем траншею в форме треугольника — для монтажа замкнутого конура заземления, либо прямую — для линейного:
4. Глубина траншеи должна составлять 0,8 — 1 метра
5. Ширина траншеи должна составлять 0,5 — 0,7 метра (для удобства проведения сварочных работ в дальнейшем)
6. Длина траншеи — в зависимости от выбранного количества вертикальных заземлителей и расстояний между ними.(Для треугольника используется 3 вертикальных заземлителя, для линейного контура, как правило, 3 или 4 вертикальных заземлителя)
7. ШАГ 3 — Монтаж вертикальных заземлителей
8. Расставляем в траншеи вертикальные заземлители на необходимом расстоянии друг от друга (1,5-2 метра) после чего забиваем их в землю при помощи перфоратора со специальной насадкой либо обычной кувалдой:
10. Предварительно концы заземлителей необходимо заострить для более легкого вхождения в грунт:

• Когда все вертикальные заземлители забиты в землю можно переходить к следующему шагу.
• ШАГ 4 — Монтаж горизонтальных заземлителей и заземляющего проводника:
• На данном этапе необходимо соединить между собой все вертикальные заземлители с помощью горизонтальных заземлителей и к получившемуся контуру заземления приварить заземляющий проводник который будет выходить из земли на поверхность и предназначен для соединения заземляющего контура с главной заземляющей шиной вводного электрощита.
• Горизонтальные и вертикальные заземлители соединяются между собой посредством сварки, при этом место соединения необходимо обварить со всех сторон для лучшего контакта.

ВАЖНО! Не допускается использование болтовых соединений! Вертикальные и горизонтальные заземлители образующие заземляющий контур, а так же заземляющий проводник в месте его присоединения к заземляющему контуру должны быть соединены при помощи сварки.

Сварные швы необходимо защитить от коррозии, для чего места сварки можно обработать битумной мастикой.

ВАЖНО! Сам заземляющий контур не должен иметь окраски! (пункт 1.7.111. ПУЭ)

1. В результате должно получится примерно следующее:
3. ШАГ 5 — Засыпаем грунтом траншею.
4. Здесь все просто, засыпаем траншею со смонтированным заземляющим контуром землей, так что бы над контуром было не менее 50 см грунта, как уже было указано выше.
5. Однако и здесь есть свои тонкости:

ВАЖНО! Траншеи для горизонтальных заземлителей должны заполняться однородным грунтом, не содержащим щебня и строительного мусора (п. 1.7.112. ПУЭ).

ШАГ 6 — Подключение заземляющего проводника к ГЗШ вводного электрощитка (вводного устройства).

Наконец мы подошли к завершающему этапу — заземлению электрощитка дома, для этого выполняем следующие работы:

Подводим заземляющий проводник к электрощитку, так что бы до электрощитка оставалось около 1 метра, если вводной щиток находится в доме, желательно завести заземляющий проводник в здание. При этом у мест ввода заземляющих проводников в здания должен быть предусмотрен следующий опознавательный знак (п.1.7.118. ПУЭ):

Сам заземляющий проводник находящийся над поверхностью земли необходимо покрасить, он должен иметь цветовое обозначение чередующимися продольными или поперечными полосами одинаковой ширины (от 15 до 100 мм) желтого и зеленого цветов. (п.1.1.29. ПУЭ).

К концу заземляющего проводника со стороны электрощитка привариваем болт, на который подсоединяем гибкий медный провод сечением не менее 10 мм2, который так же должен иметь желто-зеленую окраску. Второй конец этого провода подключаем к главной заземляющей шине, в качестве которой внутри вводного устройства (вводного электрощитка дома) следует использовать шину РЕ (п.1.7.119. ПУЭ).

ВАЖНО! Главная заземляющая шина должна быть, как правило, медной. Допускается применение главной заземляющей шины из стали. Применение алюминиевых шин не допускается. (п.1.7.119. ПУЭ).

• В итоге схема заземления щитка дома должна иметь следующий вид:
• ПРИМЕЧАНИЕ: приведенная схема заземления электрощитка относится к системе заземления TN-C-S.
• В данном электрощитке установлены следующие аппараты защиты:
• 1 — Автоматические выключатели — для защиты электропроводки от коротких замыканий и перегрузок.
• 2 — УЗИП — устройство для защиты сети от грозовых или импульсных перенапряжений сети.
• 3 — УЗО — устройство для защиты от поражения человека электрическим током.

ВАЖНО! Конур заземления должен присоединяться только к PE шине вводного щитка и ни в какое другое место электрической сети. Во вводном электрощитке рабочий ноль (N) должен быть так же соединен с PE шиной (как показано на схеме) таким образом выполняется его повторное заземление. После вводного щитка рабочие нули от N шины и защитные нули от PE шины соединяться не должны!

1. При этом проводка в доме должна выполняться трехжильным кабелем: желто-зеленая жила кабеля подключается к PE шине и используется в качестве заземляющего провода, синяя или голубая жила подключается к N шине и служит в качестве рабочего нуля и наконец третья жила подключается через автоматический выключатель на фазу.
2. Так же к PE шине присоединяются проводники системы уравнивания потенциалов.
3. На этом все, но необходимо помнить, что защитное заземление это лишь одна составляющая из комплекса мер обеспечивающих надежную защиту от поражения электрическим током. К другим составляющим относятся:

• автоматическое отключение питания — обеспечивается аппаратами защиты, в первую очередь такими как УЗО и автоматические выключатели.
• уравнивание потенциалов —

Источник: https://elektroshkola.ru/zazemlenie/zazemlenie-v-chastnom-dome/

Установка учетных и защитных устройств в щиток

Теперь пришла очередь установить на дин-рейку все остальные элементы. Полный перечень оборудования необходимого для щита частного дома следующий:

• 1) Стальной электрический щит (степень защиты ip54 или выше)
• 2) Бокс/кожух для АВ на 3 модуля
• 3) Автоматический выключатель трехполюсный 25А
• 4) Трехфазный счетчик электрической энергии 380В
• 5) распределительный блок на DIN-рейку
• 6) Селективное УЗО от 40А, ток утечки 100мА или 300мА

Электросчетчик, должен быть трехфазный, для сетей 380В. Обычно выбирается электронный, двухтарифный. При выборе производителя, основной ориентир срок гарантии, у кого она больше, тот и нужно брать. Обычно берется простой, без лишних интерфейсов, например, Меркурий или Энергомера.

1. Распределительный блок должен иметь достаточное количество клемм под нужные сечения проводников. Для варианта с ВДТ — выключателем дифференциального тока, с заземлением ТТ, потребуется:
2. 1 клемма — 16мм.кв – для контура повторного заземления ПВ1 или ПуВ(ПуГВ)
3. 2 клеммы по 6мм.кв – для внутренних проводников, используемых при коммутации

Противопожарное УЗО выбирается селективное – имеющее задержку при срабатывании. Ток утечки может быть, как 100мА, так и 300мА.

Выбор порога срабатывания Устройства Защитного Отключения зависит от многих факторов. Практически любой электроприбор имеет определенную утечку и это нормально. Если таких устройств много, суммарные потери могут быть большими.

Исходя из этого и выбирается эта величина. Если жилье небольшое, достаточно ставить 100мА. Если же это коттедж, с большим количеством техники и оборудования, то однозначно 300мА.

Для внутренних соединений в щитке, удобнее всего использовать гибкие провода ПуГВ (еще могут называться ПВ-3) 1х6мм.кв. и наконечники НШВИ.

Сборка электрического щита учета с УЗО

подключение вводного кабеля СИП 4х16

В первую очередь подключаем все провода большого сечения. В нашем случае это Самонесущие Изолированные Провода (СИП). Всего четыре штуки. Все они алюминиевые, снаружи черная изоляция. Их маркировка выполнена в виде цветной непрерывной полосы.

Желтый, зеленый и красный проводники подключаем на верхние клеммы вводного АВ – это три фазы. PEN – с голубой полосой, в нулевую клемму счетчика электрической энергии.

Обычно это две крайние справа. Можно подключить к любой из них, они внутри соединены.

Зеземления

Далее подключаем к распределительному блоку проводники заземления. В первую очередь, как самый большой, от смонтированного на участке контура. Тудаже заземление токопроводящего корпуса щитка, которое монтируется под специальный болт.

Именно такая схема подключения N и PE отличает систему ТТ от других.

В системе TN-C-S, схему щита учета с УЗО, которой мы уже рассматривали , всё сделано иначе. Там наоборот, и PEN проводник и контур заземления дома объединены в распределительном блоке. И только после него делятся.

Здесь же вводной СИП с голубой полосой – PEN, по сути является рабочим нулём «N» всей электроустановки. Защитный ноль, он же заземление «PE», берется от смонтированного у во дворе контура.

Подключение кабеля идущего от щита учета в РЩ дома

Осталось подключить кабель, по которому электрический ток будет поступать в дом. Внутри которого, обычно, установлен дополнительный распределительный щит (РЩ), без электрического счетчика электроэнергии. Все потребители разделены на группы, стоит автоматика и т.д.

Сечение жил и марка кабеля выбирается в зависимости от расстояния до РЩ и способа прокладки. Чаще всего применяется ВВГнг-LS 5х10мм.кв. Если прокладка ведется в земле – кабель используется бронированный, в таком случае броня также заземляется, подсоединением к распределительному блоку.

Три фазных и нулевые жилы кабеля, идущего в ваш дом, подключаются к нижним клеммам УЗО. Ноль, как вы помните на нём промаркирован. Жила защитного нуля – заземления, подключается напрямую к распределительному блоку.

В общем щит выглядит примерно так:

На этом монтаж завершен. Щит учета частного дома 380В на 15кВт, с заземлением TT готов к работе.

Источник: https://RozetkaOnline.ru/podkljuchenie-i-ustanovka/item/220-primer-shchita-ucheta-s-uzo-dlya-chastnogo-doma-sistema-zazemleniya-tt

Заземление: теория и практика. Часть II

В первой части статьи главным образом рассматривалась теория. В этой части поговорим о практике. Еще раз настоятельно предупреждаю: все работы, связанные с прокладкой электрических сетей, работой в РУ должны выполняться только квалифицированным электротехническим персоналом с соответствующей группой допуска электробезопасности!

Вначале несколько заповедей электрика. Выведены они, собственно, исходя из личного опыта и опыта коллег по работе.

1. Не включай автомат (рубильник, УЗО, пакетный выключатель), не тобой отключенный, ибо возлюбить должен ты ближнего своего, сей автомат отключившего. И в Писании сказано: «Не убий!».
2. И проверяй всегда, не ленясь, отсутствие напряжения, исправный индикатор применяя, ибо неисповедимы пути Господни.
3. И отключив питание в распределительном устройстве, закрой его и вывеси плакат предупреждающий, дабы ближнего своего во искушение не ввести.
4. И используй при работе инструмент исправный, с ручками изолированными и упорами, ибо смотри пункт 2.
5. И проводи работы в распределительном устройстве с напарником, ибо человек человеку — друг и спасен ты будешь.

Во имя Кирхгофа и Ома. Аминь.

Вкратце: всегда работаем при отключенном питании, не ленимся проверять отсутствие напряжения заведомо исправным индикатором, работаем исправным электротехническим инструментом (изолированные ручки, упоры, жало отвертки открыто на 10 мм — остальная часть заизолирована). И, конечно, аккуратность.

Поговорим немного об аппаратах защиты.

Автоматические выключатели (далее — автоматы)

Бывают с электромагнитным, тепловым и комбинированным расцепителем.

Электромагнитный расцепитель — представляет собой электромагнит. При прохождении через обмотку тока выше определенного предела, в движение приходит сердечник, посредством которого разрывается электрическая цепь. Автоматы с электромагнитным расцепителем защищают сеть от короткого замыкания и от критической перегрузки (заклинивание ротора двигателя).

Тепловой расцепитель — биметаллическая пластина, изменяющая свою форму при нагревании. Автоматы с таким расцепителем служат для защиты оборудования от перегрузок как сети, так и оборудования.

Выбор типа автомата осуществляется, исходя из типа сети. В осветительной сети квартир применяются автоматы с электромагнитным и комбинированным расцепителем.

Марки автоматов

В данном разделе я приведу типы наиболее часто применяемых для защиты осветительных сетей автоматов. Прошу не ругать меня, если я не упомяну какую-то марку — я говорю только о том, что: во-первых, оптимально для использования в осветительных сетях (АП50 в квартирный щиток ставить как-то не очень), во-вторых — с чем работал сам, в третьих — что сейчас выпускается.

Лидер — АЕ1031. Установлен в подавляющем большинстве щитков и продается на каждом углу (средняя цена в Москве — 60 рублей). Выпускается номиналом в 6, 10, 16 и 25 А.

В щитках на лестничных площадках, как правило, подготовлены места именно под этот автомат. Он достаточно надежен.

Из недостатков, на мой взгляд, крепление (две шпильки или болта 70×4 мм), впрочем, отечественные автоматы отличаются неповторимостью установки (в смысле крепления).

К сожалению, рынок сейчас наводнен китайской и непонятно какой продукцией, которая хотя и стоит сравнительно дешево (20 — 60 рублей), но с возложенной на нее функцией (защита электрической сети) не справляется, либо справляется слишком рьяно (случайные отсечки на нормальных режимах работы).

При выборе автоматов стоит смотреть на марку и место продажи. Корифеи — Siemens, ABB. Кроме того, некоторые наши заводы выпускают достаточно хорошую продукцию по лицензии фирм-брэндов. Например, продукция МЗЭП, выпускаемая по лицензии АВВ, отличается весьма приличным качеством и, относительно невысокой ценой.

Номенклатура автоматов, выпускаемых, например, такой фирмой как Siemens, очень велика. Автоматы делятся на четыре группы, в зависимости от характеристики срабатывания — A, B, C, D.

Характеристики эти включены в нормативные документы EN60 898/1991 и IEC 898/1987, которые входят в стандарт DIN VDE 0641, часть 11/8.92. Нас интересует характеристика В (защита сетей в жилищно-коммунальном секторе).

Автоматы, работающие по этой характеристике, выпускаются номиналом в 6, 10, 13, 16, 20, 25, 32 и 40 А (некоторые конструктивные ряды дополнены автоматами на 50 и 63 А).

Частая ошибка при установке автоматов — завышение токов срабатывания (собственно это не ошибка, а прямое нарушение). К примеру имеем старый дом с ветхой проводкой. Розетки защищает автомат номиналом в 10 А.

Владелец квартиры приобретает современный электрочайник с потребляемой мощностью 2,2 кВт. Включает.

По закону Ома мощность равна: Поскольку реактивная составляющая в нашем случае мала, принимаем Отсюда:

Автомат срабатывает. Хозяин поступает очень просто: устанавливает автомат на больший номинал — может, на 16, а может, на 25 А (какой под руку попадется). После этого автомат уже «выбивать» не будет.

В лучшем случае, он сработает (если повезет), когда в результате плавления изоляции проводов произойдет короткое замыкание. Хотя практика показывает, что в таких случаях раньше происходит возгорание.

Номинал автомата выбирается исходя из допустимой токовой нагрузки проводников (которая определяется сечением проводника и его материалом) и из потребляемой мощности потребителей. Следует учитывать, что ток срабатывания магнитного расцепителя автоматов, отвечающих характеристике В, составляет 3 номинальных тока . Важным параметром является также ток короткого замыкания.

Коротким замыканием (КЗ) называется соединение токоведущих частей разных фаз или потенциалов между собой или на корпус оборудования, соединенный с землей, в сетях электроснабжения или в электроприемниках. При КЗ путь тока укорачивается, т. к. он идет, минуя сопротивление нагрузки, поэтому ток увеличивается до критических величин, если напряжение не отключится при срабатывании защиты.

Но защита может не сработать, если КЗ происходит в удаленной точке, т. к. сопротивление цепи может оказаться слишком велико, и ток окажется недостаточным для срабатывания защиты. В связи с этим возникает необходимость расчета тока короткого замыкания (ТКЗ).

ТКЗ можно рассчитать по формуле:

где — ТКЗ, — фазное напряжение сети, — сопротивление цепи фаза-ноль, — полное сопротивление фазной обмотки трансформатора на стороне низкого напряжения.

• где — напряжение КЗ трансформатора (в % от ), — номинальное напряжение трансформатора, — номинальный ток трансформатора.
• В принципе, при расчете ТКЗ осветительной сети в нашем случае можно принять(реально ).

где — активное сопротивление одного провода цепи КЗ, — индуктивное сопротивление одного провода (из расчета 0,6 Ом/км).

1. где — удельное сопротивление проводника, — длина проводника, — площадь поперечного сечения проводника.
2. Соответственно, ток срабатывания расцепителя автомата не должен превышать значения .

Предупреждение. Эти формулы подходят для идеальных условий, но, к сожалению, не учитывают такого, например, фактора как скрутки. А на них сопротивление будет выше. Точную картину может дать только непосредственный замер сопротивления.

Ниже представлена таблица допустимых токов через проводник, в зависимости от сечения и материала проводника. В таблице есть данные и по алюминиевым, и по медным проводникам. Тем не менее, настоятельно рекомендую использовать провода и кабели с медными жилами: при несколько более высокой цене они отличаются гораздо более высокими эксплуатационными свойствами.

Допустимые длительные токи для проводов и шнуров в резиновой и ПВХ изоляции с алюминиевыми и медными жилами

Устройства защитного отключения (УЗО)

Устройство состоит из 3-х основных функциональных узлов:

1. Суммирующий трансформатор тока для обнаружения тока утечки
2. Расцепитель
3. Блокировочное устройство коммутационного аппарата с контактами

Суммирующий трансформатор тока подключен ко всем токоведущим проводам и к нейтральному проводу.

В неповрежденной установке намагничивающее действие токоведущих проводов в суммирующем трансформаторе тока взаимно компенсируется, поскольку, согласно закону Кирхгофа, сумма всех токов равна нулю.

Таким образом, остаточное магнитное поле, которое могло бы индуцировать напряжение во вторичной обмотке, отсутствует.

Если же в результате неисправности изоляции появляется ток утечки, то вышеупомянутое равновесие нарушается и в сердечнике трансформатора сохраняется остаточное магнитное поле. Вследствие этого во вторичной обмотке возникает напряжение, которое через расцепитель и блокировочное устройство коммутационного аппарата отключает электрическую цепь.

Устройства бывают двухполюсные (однофазная сеть) и четырехполюсные (трехфазная сеть). Крепление УЗО осуществляется на DIN-планку.

Для защиты от поражения электрическим током подходят устройства с током срабатывания < 50 мА (именно эта величина для тока частотой 50 Гц указана в "Правилах техники безопасности" как смертельно опасная).

Я рекомендую остановиться на устройствах с током срабатывания 30 мА. Устройства с током срабатывания 300 мА пригодны только для предотвращения пожара из-за повреждения изоляции провода.

https://www.youtube.com/watch?v=_X-5wq39nUQ

Ниже приведен любопытный график диапазонов силы тока согласно IEC 479.

При выборе УЗО следует обратить внимание на изделия упомянутых выше производителей. Стоимость двухполюсного УЗО производства МЗЭП составляет около 1000 рублей.

При покупке УЗО следует ориентироваться на его рабочий ток, который должен перекрывать предельный ток нагрузки, и расчетный ток утечки, о котором говорилось выше. Рабочий ток УЗО может составлять 16, 25, 40, 63, 80 А (зависит от производителя). УЗО должно быть защищено от перегрузки при помощи автомата.

Например, УЗО номиналом 25 А должно быть защищено автоматом, имеющим ток срабатывания < 25 А, т. е. 16 А (собственно, выполняется условие селективности).

Кстати, по поводу селективности. Сие понятие говорит о ступенчатости защиты. Т. е., например, у нас есть трансформаторная подстанция. От нее уходит кабель, например на жилой дом. Перед выбросом кабеля из ТП установлены плавкие предохранители на 250 А (их задача — защитить низкую сторону трансформатора, контактор и т. п.).

Кабель заводится на ВРУ (вводно- распределительное устройство) жилого дома. Он заводится на рубильник, после которого опять стоят плавкие предохранители номиналом меньше предыдущих на ступень — 150 А (защищаем кабель), далее следуют автоматы вводные, разводные и т. д.

Номинал каждой последующей защиты меньше на ступень (или еще меньше — исходя из обеспечения защиты конкретного потребителя. НО НЕ БОЛЬШЕ!). Собственно, такая «ступенька» и называется селективностью.

Если мы ее нарушим и поставим аппарат защиты номиналом таким же или большим, чем предыдущий, то в критической ситуации защита срабатывает не перед объектом перегрузки или КЗ, а раньше (у вас в квартире короткое замыкание, а автомат на вводной сборке выбивает, в то время как на квартирном щитке все в порядке).

QF1 — вводной автомат или пакетный выключатель. QF2 — УЗО. QF3 и QF4 — выходные автоматы. P1 — счетчик.

Выбор проводов и кабелей

После того, как мы определились с сечением проводников, необходимо выбрать собственно сам провод (кабель). Еще раз не советую использовать алюминий. Экономия — это конечно хорошо, но именно в данном случае идеально работает изречение: «Я не такой богач, чтобы покупать дешевые вещи».

Кабель или провод? При открытой проводке (т. е. монтаж по стене, плинтусу, при помощи скоб) — кабель, при скрытой (в стене, коробе, трубе) — можно и то, и другое. Хотя при прокладке в штробе (внутри стены) разумнее использовать провод или плоский кабель. В данном случае следует руководствоваться стоимостью.

Напоминаю, что сечение проводника мы определяем исходя из нагрузки: I=P/220 для однофазной сети, где P — совокупная мощность потребителей (мы договорились реактивную составляющую не учитывать).

Далее обращаемся к таблице, приведенной выше, и выбираем сечение проводника в сторону увеличения.

Проводники могут быть однопроволочные и многопроволочные. Многопроволочные используются, как правило, в тех случаях, когда от проводника требуется гибкость (электротельферы), или подвод питания требует мобильности (времянки, переноски, удлинители).

Однопроволочные служат для неподвижных соединений, для стационарной проводки. Для прокладки осветительной сети годятся как кабели (провода) с однопроволочными проводниками, так и с многопроволочными.

Следует иметь в виду, что изделия с многопроволочными проводниками стоят несколько дороже аналогичных изделий с однопроволочными проводниками (пример: ПВ1 и ПВ3), их несколько сложнее заводить под болт (расползание жил, требуется облуживание), и они имеют больший диаметр (при сохранении той же площади поперечного сечения, т.к. жилу составляют несколько проводников круглого сечения).

Выбор проводов и кабелей сейчас достаточно широк, а цена может варьироваться в значительных пределах в зависимости от места приобретения и от производителя. Впрочем, при заводах-производителях, как правило, есть магазины, торгующие их продукцией, где цена оптимальна.

При выборе провода или кабеля для осветительной сети следует обратить внимание на маркировку. Первая буква «А» в маркировке кабеля или провода указывает на то, что жилы изготовлены из алюминия. Если первая буква не «А», то материал, из которого изготовлена жила — медь. Например:

• Кабель АВВГ 3×2,5 — кабель с тремя алюминиевыми жилами сечением 2,5мм2 каждая, имеющий ПВХ-изоляцию (ПВХ-пластикат) каждой жилы и оболочку из того же материала.
• Кабель ВВГ 3×2,5 — то же самое, только жилы медные.
• Кабель ВВП 3×2,5 — то же, но плоский.
• Кабель АПВГ 3×2,5 — то же, что и первый, но с полиэтиленовой изоляцией жил.
• Провод ПВС 3×2,5 — провод со скрученными жилами в поливинилхлоридной изоляции, с поливинилхлоридной оболочкой, гибкий. Три жилы по 2,5 мм2.
• Провод ПВ1 — провод с однопроволочной жилой в ПВХ изоляции.
• Провод ПВ3 — провод с многопроволочной жилой в ПВХ изоляции, повышенной гибкости.

Собственно, выбор марки кабеля или провода для прокладки осветительной сети производят, исходя из условий его прокладки.

Еще раз напоминаю, что недопустимо скручивать жилы проводов из меди с жилами из алюминия — необходимы либо переходная колодка, либо болтовое соединение с переходной шайбой. При заводке многопроволочной жилы в клемму или под болт ее желательно облудить.

Изготовление заземлителя

Если в городской квартире с занулением все более или менее ясно, то обладателям собственного дома есть над чем голову поломать. Как правило, подвод в такие дома осуществляется посредством ВЛ электропередачи, и щиток (который, как правило, выполнен со всеми возможными нарушениями ПУЭ) в доме не заземлен (да и не может быть заземлен гетинакс или дерево).

В таких случаях использовать приходящий N-проводник еще и в качестве PE, мягко говоря, опрометчиво.

При обрыве нулевого провода на линии (на опорах электропередачи он, кстати, в самом низу, за исключением опор, по которым проброшена еще и сеть уличного освещения) при однофазном питании мы имеем обратку на корпусе приборов, а при трехфазном — то же плюс разноименную фазу на нулевом проводнике.

При обрыве на линии (дерево, например, упало) мы имеем все шансы получить чистую фазу на нуле (в этом случае выручает защитное отключение при превышении напряжения в сети. См. п. 7.1.21 ПУЭ). В общем, необходимо что-то изобретать с заземлением. Ведро закапывать не советую — если вдруг поможет, то ненадолго. Посмотрим, что по этому поводу говорят ПУЭ:

Заземление электроустановок и оборудования | правила и требования

Заземление электроустановок – обязательная составляющая комплекса мер по защите промышленного оборудования и работающих на нем людей от поражения током.

С учетом существующего разнообразия электротехнических приборов и агрегатов вопросам их безопасной эксплуатации уделяется повышенное внимание. Каждый тип заземляемого оборудования имеет свои особенности, вынуждающие пользователей сетей принимать специальные защитные меры.

В соответствие с правилами заземления электроустановок и их устройством для этих целей применяются особым образом организованные системы защиты.

Классификация систем заземления

Общепринятая классификация систем заземления осуществляется по следующим основным признакам:

• Состояние нейтрали электросети (заземленное или изолированное).
• Способ ее прокладки от подстанции с понижающим трансформатором до конечной электроустановки потребителя.
• Особенности подключения нагрузки к нейтральной жиле.

Основным документом, согласно которому производится классификация этих систем, являются ПУЭ (правила устройства электроустановок).

В них подробно рассматриваются характерные признаки, согласно которым принято различать действующие защитные системы.

Для их обозначения применяются английские буквенные символы T, N, I, C и S, которые расшифровываются как «заземление», «нейтраль», «изолированное», «общая» и «раздельная».

Обратите внимание: По данной маркировке удается определить, какой способ защиты источника тока применен в данной системе и какие схемы защитного заземления оборудования могут быть использованы на потребительской стороне.

Действующие системы заземления

При обустройстве действующих линий энергоснабжения в России традиционно применяются следующие основные системы:

• TN-C, из обозначения которой следует, что на всем протяжении трассы нулевой рабочий N и защитный PE проводники объединены в общую шину PEN (C – это «common»).
• TN-S, означающая раздельную прокладку упоминавшихся выше проводников («Select»).
• TN-C-S, из названия которой следует, что на части трассы проводники PE и N объединены, а начиная с какого-то места они прокладываются раздельно.

На практике также встречаются редко используемые системы TT и IT, применяемые только в исключительных случаях. Такой уникальный способ построения заземляющей структуры как система с изолированным нулем, например, востребован при электроснабжении сооружений, где необходимо обеспечить высокий уровень безопасности.

В частности, это касается электрооборудования, устанавливаемого на горнодобывающих шахтных предприятиях. Объясняется это тем, что при подземных работах нередки случаи скопления взрывоопасных газов, а система IT, особенностью которой является пониженное искрообразование, в этом случае является самой безопасной.

Требования к заземлению электроустановок до 1000 Вольт

Заземление оборудования – это комплекс технических мероприятий, позволяющих получить надежное электрическое соединение между защищаемыми корпусами электроустановок и землей. Оно организуется с целью защиты оперативного персонала и работающих на оборудовании людей от случайного токового удара.

В соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.030-81 защитное заземление электроустановки следует выполнять:

• при номинальном напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока – во всех случаях;

ПУЭ-7 п.1.7.49 ЗАЗЕМЛЕНИЕ И ЗАЩИТНЫЕ МЕРЫ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ Общие требования

Раздел 1. ОБЩИЕ ПРАВИЛА
• Глава 1.1. Общая часть
• Глава 1.2. Электроснабжение и электрические сети
• Глава 1.3. Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны
• Глава 1.4. Выбор электрических аппаратов и проводников по условиям короткого замыкания
• Глава 1.5. Учет электроэнергии
• Глава 1.6. Измерения электрических величин
• Глава 1.7. Заземление и защитные меры электробезопасности
• Глава 1.8. Нормы приемо-сдаточных испытаний
• Глава 1.9. Изоляция электроустановок

Раздел 2. КАНАЛИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

• Глава 2.1. Электропроводки
• Глава 2.2. Токопроводы напряжением до 35 кВ
• Глава 2.3. Кабельные линии напряжением до 220 кВ
• Глава 2.4. Воздушные линии электропередачи напряжением до 1 кВ
• Глава 2.5. Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1 кВ

Раздел 3. ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА

• Глава 3.1. Защита электрических сетей напряжением до 1 кВ
• Глава 3.2. Релейная защита
• Глава 3.3. Автоматика и телемеханика
• Глава 3.4. Вторичные цепи

Раздел 4. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА И ПОДСТАНЦИИ

• Глава 4.1. Распределительные устройства напряжением до 1 кВ переменного тока и до 1,5 кВ постоянного тока
• Глава 4.2. Распределительные устройства и подстанции напряжением выше 1 кВ
• Глава 4.3. Преобразовательные подстанции и установки
• Глава 4.4. Аккумуляторные установки

Раздел 5. ЭЛЕКТРОСИЛОВЫЕ УСТАНОВКИ

• Глава 5.1. Электромашинные помещения
• Глава 5.2. Генераторы и синхронные компенсаторы
• Глава 5.3. Электродвигатели и их коммутационные аппараты
• Глава 5.4. Электрооборудование кранов
• Глава 5.5. Электрооборудование лифтов
• Глава 5.6. Конденсаторные установки

Раздел 6. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

• Глава 6.1. Общая часть
• Глава 6.2. Внутреннее освещение
• Глава 6.3. Наружное освещение
• Глава 6.4. Рекламное освещение
• Глава 6.5. Осветительная арматура, установочные аппараты
• Глава 6.6. Осветительные приборы и элeктроустановочные устройства

Раздел 7. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ УСТАНОВОК

• Глава 7.1. Электрооборудование жилых и общественных зданий
• Глава 7.2. Электрооборудование зрелищных предприятий, клубных учреждений и спортивных сооружений
• Глава 7.3. Электроустановки во взрывоопасных зонах
• Глава 7.4. Электроустановки в пожароопасных зонах
• Глава 7.5. Электротермические установки
• Глава 7.6. Электросварочные установки
• Глава 7.7. Торфяные электроустановки
• Глава 7.10. Электролизные установки и установки гальванических покрытий
• Приложения