Электробезопасность. Заземление.

[ROW]

При оборудовании мастерской,сейчас сложно обойтись без электричества,электроосвещение,электроприводы станков и оборудования все это требует электрической энергии. Электрический ток опасная штука, значениях более 30мА при определенных обстоятельствах такое значение тока может быть смертельно опасным, то же можно сказать и об электрическом напряжении , в соответствии с действующими нормами (ПУЭ-"правила устройства электростуановок 7.изд) принято считать безопасным напряжение ниже 42В.
Способы и мероприятния ,которыми можно себя обезопасить от удара электрическим током перечислены в ПУЭ.
Одно из них это повторное заземление, а так же система уравнивания потенциалов.Вот об этом и поговорим ниже.
Итак имеем гараж/сарай/мастерскую (или совмещенный вариант),вобщем помещение в котором мы собираемся установить и подключить электроосвещение и электрооборудование. как правильно выполнить заземление?
Это зависит прежде всего от системы электроснабжения вашего здания/помещения. ПУЭ подразделяет на несколько видов эти системы(будем говорить о системах переменного тока т.к. постоянный ток в бытовых сетях КМК и не встерчается)
Термины и определения
1.7.15. Заземлитель - проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.

1.7.16. Искусственный заземлитель - заземлитель, специально выполняемый для целей заземления.

1.7.17. Естественный заземлитель - сторонняя проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, используемая для целей заземления.

1.7.18. Заземляющий проводник - проводник, соединяющий заземляемую часть (точку) с заземлителем.

1.7.19. Заземляющее устройство - совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

[b]ПУЭ П.1.7.3. Для электроустановок напряжением до 1 кВ приняты следующие обозначения:
система TN - система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников;
Рис. 1.7.1. Система TN-C переменного (а) и постоянного (б) тока. Нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике:

1 - заземлитель нейтрали (средней точки) источника питания;
2 - открытые проводящие части;
3 - источник питания постоянного тока

система TN-С - система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении (рис. 1.7.1);

система TN-S - система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении (рис. 1.7.2);

Электробезопасность. Заземление. - система TN-S.jpg (7.1 КБ) 1123 просмотра

система TN-C-S - система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания (рис. 1.7.3);

Электробезопасность. Заземление. - система TN-С-S.jpg (7.46 КБ) 1123 просмотра

система IT - система, в которой нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены (рис. 1.7.4);

система ТТ - система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника (рис. 1.7.5).[/b] В Бытовых сетях как правило применена система TN-C (проще говоря ввод сделан при однофазной сети 2 провода, при трехфазной 4 провода),реже TN-C-S (т.е. проще говоря до счетчика приходит в однофазной сети 220в -два провода, а уходит три т.е дополнительно появляется заземляющий проводник, в трехфазной соответственно приходит 4 провода,уходит 5) ,есть еще и TN-S но я ее живьем еще ни разу не видел чтоб от подстанции сразу пришло 3 или 5 проводов.
Прежде всего необходим очаг ( или по другому еще называют контур) повторного заземления.
Согласно ПУЭ сопротивление контура повторного заземления не нормируется, это вовсе не означает что оно может быть любым..На самом деле сопротивление контура должно расчитываться исходя из безопасного напряжения прикосновения т.е. в случае если например произойдет короткое замыкание фазного провода на заземленный корпус.
Углублятся не будем в теорию, скажу только то что в ПУЭ 6 издания сопротивление конутра заземления для нашего нормировалось на уровне 10 Ом, и по расчетам эта цифра "проходит" в большинстве случаев. Естественно для повышения надежности заземления, лучше снизить его сопротивление (чем меньше тем лучше). Для справки для чувствительно эл. оборудования например компьютеры, медицинское оборудование на их основе сопротивление как правило указано производителем не более 4 Ом., для трансформаторных подстанций эта цифра еще меньше не более 2 Ом. (но может быть и меньше).

Теперь собственно об очаге заземления (контуре). С сопротивлением определились не более 10 Ом.
Контур заземления это собственно проводящие конструкции "зарытые" в землю. По ПУЭ предлагается преимущественно использовать строительные конструкции ,прежде всего фундаменты (в частности ж.б.) для зазмелителя, но это если в процессе строительства предусмотрена была возможность надежного (с точки зрения надежности как механического так и электричсекого контакта) присоединения зазмляющего проводника. Но я все же рекомендую устроить свой самостоятельный очаг заземления.
Итак в качестве заземлителей используется либо черная сталь либо медь, алюминий для заземлителей использовать запрещено,думаю ясно почему-быстро корродирует.

[ROW]

Для начала подберем "металлолом" который будем закапывать..т.к. нередко возникает вопрос а у меня вот есть труба Ф 20мм можно ее? Вот табличка как можно..а как нельзя сами решите

.
Итак подобрали металл, теперь необходимо выбрать место где будет выполнен очаг заземления, его можно выполнять как внутри помещения так и снаружи. Желательно конечно, чтобы это было влажное место, с одной стороны конечно металл быстрее ржавеет, с другой стороны имеем более низкое сопротивление чем при этом же грунте, но сухом.
Сопротивление очага заземления зависит от многих факторов:
Удельного сопротивления грунта,расстояния между вертикальными заземлителями(электродами, электрод-вертикальный заземлитель сечением из табл. выше) протяженности контура заземления.
Удельное сопротивление вобщем то измеряется спец приборами, в домашних условиях его измерить невозможно т.к. прибор для таких измерений недешев. Но все же выход есть, нужно посмотреть какой грунт в том месте где собираетесь сделать заземление и по его типу хотя бы примерно определить какое удельное сопротивление грунта. Плохо если грунт насыпной т.е. была яма ,ее завалили всяким мусором..расчитать сопротивление такого грунта невозможно как и измерить даже спецприбором.

Ориентировочные данные по удельному сопротивлению грунтов:,Ом/м
Песок 400-1000
Супесок 150-400
Суглинок 40-150
Глина 8-70
Садовая земля 40
Торф 20
Каменистая глина (50%) 100
Мергель,известняк, крупнозернистый
песок с валунами 1000-2000
Скала,валуны 2000-4000
Для сравнения
Речная вода на равнинах 10-80
Морская вода 0,2
Водопроводная вода 5-60

Теперь зная какое примерно удельное сопротивление грунта (стоит брать максимальное значение)
можно расчитать сколько нужно вертикальных зазмелителей, минимальное расстояние между зазмелителями нужно принимать не менее 2,5метров(лучше 3м, а если есть возможность 5м)т.к. чем ближе они расположены ,тем сильнее влияют друг на друга и соответственно сопротивление из за этого у контура получается выше, и соответственно чтобы получить "вожделенные" 10 Ом может понадобится 1-2 "лишних" электрода.
для расчета трубчатых зазмлителей есть вот такая номограмма из книги Лощинин А.В. Охрана труда на железнодорожном транспорте

Для расчета стержневого зазмелителя есть вот такая

Расчет заземления.xls

(176 КБ) 58 скачиваний

программка в exel

Форма контура зазмеления может быть любой, треугольной, прямоугольной (квадратной в частном случае), да хоть круглой! правда расчет немного усложнится если круг этот большого диаметра и проводник там тоже большого сечения.
выполняется контур следующим образом,размечаются места для ветикальных -заземлителей -электродов, и между ними копается траншей глубиной не менее 0,5м.,рекомендуется отступить от фундаментов не менее 0,5-0,6метра, от трубопроводов, от кабелей- 0,3-0,4м по причине что эти все конструкции были устроены в траншее, а она засыпана неизвестно каким грунтом..

далее в ранее намеченных местах забиваются (например перфоратором, но можно и кувалдой но аккуратно) вертикальные электроды- кругляк, труба,или уголок (сечение и мин. размеры см. таблицу выше)..для стальных круглых в т.ч труб есть еще вариант ввинчивание , когда на круг/трубу навивается проволока приваривается и круг вращая заходит в землю по такой импровизированной "резьбе".После чего электроды соединяются между собой горизонтальным заземлителем(да он тоже влияет на заземление в торону уменьшения его спротивления чем он длинее тем ниже сопротивление ,что есть хорошо, еще и поэтому стоит располагать вертикальные электроды подальше друг от друга)

.
Соединение выполняется сваркой,или хомутом если например нет возможности приварить

Ввод в помещение выполняется как стальным проводником ( например для круга в воздухе это Ф10мм.кв.)так и медным для меди не менее 6мм.кв., но опять же нужно учитывать сечение жил питающего кабеля если кабель медный и сечением например 35мм.кв. то и заземление нужно вводить соответствующего сечения выбранного по проводимости для меди это 35мм.кв ).для неизолированного проводника нужно его окрасить черной краской, у изолированного проводника изоляция должна быть желто-зеленого цвета. .