Монтаж заземлення згідно ПУЕ, технологія встановлення заземлювачів та підключення заземлюючих
Облаштування ефективного заземлення за споживача є найважливішою частиною комплексу заходів, які забезпечують надійний захист від випадкового ураження електрикою. При вирішенні цього завдання особлива увага приділяється такій складовій майбутніх робіт, як монтаж заземлювальних пристроїв.
Технічне завдання
Відповідно до вимог нормативів на будь-якому енергозалежному об'єкті перед монтажем заземлювального контуру готується технічне завдання (ТЗ). У ньому обов'язково враховуються такі робочі моменти:
- тип заземлення, що використовується (одно- або двоконтурне, стаціонарне або переносне);
- схема та спосіб прокладання заземлюючих шин;
- геометричні розміри і форма частини конструкції, що занурюється в грунт;
- матеріал, що використовується для виготовлення заземлюючих провідників та заземлювача (сталь, мідь або алюміній);
- спосіб їхнього з'єднання (зварювання або ботове зчленування).
Це дозволяє надалі швидко та своєчасно виконати роботи з монтажу заземлення, а також підготувати документацію.
Одноконтурна та двоконтурна схема
Незалежно від способу організації електропостачання на промисловому чи цивільному об'єкті, встановлення заземлювачів та монтаж захисного заземлення здійснюється або за одноконтурною або за 2-х контурною схемою.
У першому випадку заземлюючий контур прокладається тільки всередині будівлі, що дозволяє підключати до нього сполучні шини, прокладені від металевих частин установок, що діють, та іншого електротехнічного обладнання.
Зверніть увагу! У найпростішій ситуації (у побутових умовах, наприклад) захисний контур заземлення може взагалі робитися.У цьому випадку його функцію виконує розташована у вступному пристрої або електричній шафі головна шина заземлення (ГЗШ).
При використанні двоконтурної системи заземлення до внутрішньої шинної обв'язки додається ще один контур, монтаж якого відбувається зовні. Як правило, він виконується у вигляді розподіленого по периметру набору одиночних заземлювачів (убитих у землю металевих лозин або відрізків арматури, з'єднаних між собою сталевою шиною). При цьому замкнута система, що утворюється, дозволяє збільшити площу зіткнення з грунтом і забезпечує кращі умови для стікання струму в грунт.
Зовнішні контури, що доповнюють внутрішню розподільну шину, зазвичай оснащуються трансформаторні підстанції, де вимоги до якості заземлення особливо високі. Відповідно до вимог нормативів електромонтажні роботи на підстанціях проводяться з тим розрахунком, щоб елементи зовнішньої обв'язки відстояли від краю будівлі більш ніж на один метр. Металеві штирі або відрізки арматури вбиваються в землю на глибину не менше ніж 0,7 метра. При цьому сталева смуга, що з'єднує їх, повинна розташовуватися строго вертикально (тобто ставитися на «ребро»).
Правила роботи з переносними видами
Перелічені схемні рішення відносяться до розряду стаціонарних заземлень, прив'язаних до конкретного місця. Однак у ряді випадків (для проведення ремонтних робіт на відключених мережах, наприклад) може знадобитися монтаж тимчасових або переносних пристроїв, основою роботи з якими закладено принцип накладання заземлення.
Переносні конструкції виготовляються у вигляді оголеної мідної жили, що має на одному зі своїх кінців металевий штир, що забивається в землю, а з іншого – спеціальну мідну.струбцину, що служить для приєднання до шини, що заземлюється.
Деякі моделі переносних або тимчасових пристроїв захисту замість штиря мають ще одну струбцину, що забезпечує надійний контакт із заземлюючою конструкцією (заземлювачем).
Потреба в переносному заземленні цього класу пояснюється необхідністю попередити появу на ділянці живильної ланцюга небезпечної напруги, включеної помилково або випадково.
Правила монтажу цих накладних конструкцій суворо регламентовані діючими посібниками з облаштування заземлень. Нижче наведено перелік основних моментів, на які слід звернути увагу у процесі роботи з ними:
- насамперед, слід переконатися у відсутності на обслуговуваній шині небезпечної напруги, використовуючи для цих цілей спеціальний покажчик;
- для забезпечення захисту лінії спочатку до неї приєднуються струбцини з боку заземлювального пристрою і лише після цього переходять до фіксації їх на шині, що захищається;
- струбцина заземлення підключається до оголеної шини знеструмленого струмопровідного ланцюга з того боку, звідки найбільше можлива помилкова подача напруги (зазвичай – з боку розподільного щита).
Зняття чи розбирання конструкції тимчасового заземлення здійснюється у зворотній послідовності.
Приклад на залізничному транспорті
Розглянемо вимоги до монтажу заземлення на залізничному транспорті (стаціонарні чи тягові електроустановки), вказівки щодо яких наводяться в інструкції ЦЕ-191. Згідно з цим документом все діюче електроустаткування має бути надійно захищене шляхом підключення заземлювального провідника до спеціальної шини.
Тієї ж інструкцією обумовлюється величина максимального опору шинизаземлення, при якому струми витоку достатні для того, щоб захисні пристрої встигали спрацювати та вчасно відключити аварійну ділянку контактної мережі.
Вимкнення пошкодженої лінії здійснюється за допомогою спеціальних фідерних вимикачів, розміщених на тяговій підстанції та налаштованих на необхідний струм відсічення (дивіться ПУЕ).
Особливі вимоги пред'являються до конструкцій або агрегатів з підвищеним ризиком потрапляння на них напруги контактної мережі (через пробою ізоляції або при випадковому зіткненні). Все це обладнання повинне мати надійне електричне з'єднання з основною тяговою або рейковою мережею.
Такому заземленню підлягають і всі металеві конструкції, включаючи опори контактної лінії із закріпленими на ізоляторах проводами.
Особливості підключення
При проектуванні та монтажі будь-якої заземлювальної системи основна увага має приділятися забезпеченню високої надійності болтових зчленувань та зварних контактів між окремими її складовими. Оскільки такі конструкції розраховані на тривалу експлуатацію – необхідно мінімізувати можливі механічні навантаження на них та забезпечити надійний захист металевих поверхонь від корозії.
Справа в тому, що в будинках старої забудови, побудованих до 2003 року, нормативними вимогами не передбачалася наявність в ланцюгу живлення окремої заземлюючої жили. У таких будинках на стороні споживача (у розподільчого щитка) в проводці, що підводить, є всього лише 2 проводи - «фазний» і «нульовий».
У будинках сучасної забудови в проводці, що підводить, повинна бути ще одна (третя) жила, призначена спеціально для підключення заземлювального проводу електрообладнання і побутових приладів. При цьому загальний провідник PEN вже поділено на дві окремі жили PE та N.
Порядок виготовлення типового заземлювача
Найбільш поширеною формою конструкції типового заземлювача є рівнобедрений трикутник, довжина кожної зі сторін (смуга) якого становить приблизно 1,2 метра. При цьому як його вертикальні складові використовуються сталеві куточки з типорозміром 40х40 або 45х45 і товщиною близько 4-5 міліметрів. У відсутності сталевих куточків у землю встановлюють (забивають) трубні металеві заготовки, що мають приблизно ті ж типорозміри, як діаметром, так і товщиною. Довжина труб, що вбиваються, або електродів для заземлення може вибиратися від 2-х до 3-х метрів (залежно від складу грунту).
Порада спеціаліста. Для полегшення занурення (забивання) куточка або труби в ґрунт їх нижній кінець рекомендується зрізати болгаркою під конус.
З інформацією щодо допустимих розмірів окремих елементів заземлення, що залежать від форми та матеріалу виробу, можна буде ознайомитись у таблиці 1.7.4 ПУЕ. На малюнку наведено схему розташування заземлювача та склад його елементів.
Забивати куточки(Труби) в землю необхідно таким чином, щоб їх кінці виступали над поверхнею ґрунту приблизно на 15-20 сантиметрів.
Після забивання штирів на потрібну глибину вони по периметру з'єднуються на зварювання сталевою смугою шириною 30-40 і товщиною 5 мм. При цьому обв'язка із сталевої смуги має розташовуватися приблизно на півметровій глибині.
Після завершення монтажу вся конструкція заземлення засипається виробленим раніше ґрунтом, після чого до одного з її кутів приварюється провід, протягнутий з боку ГЗШ.
Слід зазначити, що технологія монтажу виносного контуру, що заземляє, передбачає видалення його від будівлі не більше ніж на 10 метрів. Контроль стану заглиблених у землю елементів організується відповідно до графіка, затвердженого відповідними технічними службами.