Нормы заземления: 4 ома, 10 или 30 ом? Правильное сопротивление заземления частного дома. | Электромозг

4 ома, 10 или 30 ом? Правильное сопротивление заземления частного дома. | Электромозг

Внимание! При отсутствии специального образования и должного опыта работа с электричеством может быть опасна!

Коснусь сегодня этой животрепещущей темы — каково должно быть сопротивление растеканию электрического тока у заземления дачного домика, и в каком месте вообще его надо делать?

По поводу величины сопротивления мнения сильно расходятся, поскольку в ПУЭ именно о заземлителе возле дома не сказано чётко. Поэтому в этой статье я постараюсь дать исчерпывающую аргументированную конкретику по этому вопросу.

Для нетерпеливых скажу сразу — заземлению подлежит шина заземления в домашнем щитке. Сопротивление заземления по нормативам должно быть не более 30 Ом. Ниже будет обоснование со ссылками на пункты нормативов.

Если же перестраховываться, то лучше сделать 10 Ом или меньше, чтобы при повреждённом на вводе в дом PEN существеннее снизить возникшее напряжение на корпусах оборудования, и чтобы при коротком замыкании во внутренней сети смог отключиться автомат на 16А.

Что именно и как заземлять?

Если очень кратко и упрощённо, то существуют две актуальных для нас системы заземления — TT и TN. Система заземления TT — это отдельный заземлитель у дома (уголок или система сваренных уголков, вбитых в землю), который соединяется напрямую с шиной заземления (PE) в щитке. Далее от шины отходят только проводники заземления кабелей внутренней разводки.

Электроды для заземления

Электроды для заземления

Система заземления TN — это то же самое, только помимо заземления шины PE на уголок, она напрямую заземляется на нулевой провод с магистрали ЛЭП, идущий от подстанции, заземлённый как у самого трансформатора, так и на некоторых опорах ЛЭП.

Какая из систем лучше? Какую применять?

Технический циркуляр № 32/2012, в пунктах 3 и 4 разъясняет требование ПУЭ п.1.7.59 «Питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединенного к нейтрали (система ТТ), допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены. »

Согласно разъяснению циркуляра, если магистраль протянута отдельными воздушными неизолированными проводами, она считается небезопасной для реализации системы TN (высока вероятность отдельного обрыва нулевого проводника, что ведёт к появлению опасного напряжения на проводе заземления), и в этом случае следует временно заземляться по системе TT до реконструкции магистрали. В случае же с магистралью, протянутой проводом СИП, необходимо использовать только систему TN. С этим можно спорить, можно не спорить, но давайте всё же основываться на некотором консолидированном мнении, уже воплощённом в хоть какие-то документы.

Итак, поскольку в большинстве посёлков воздушные линии уже реконструированы и проведены СИПом, нас будет интересовать только система TN.

Итак, мы выяснили, что заземление дачного домика должно представлять собой следующую конструкцию. Магистральный нулевой проводник (т.н. совмещённый нулевой рабочий и нулевой защитный проводник, PEN), заземлённый на трансформаторе и повторно на некоторых столбах воздушной линии, заходит в домашний щиток на шину заземления PE. Эта шина заземляется на заземление у дома (фактически ещё одно т.н. повторное заземление PEN-проводника). В том же щитке располагается шина ноля (N). Шины PE и N соединены перемычкой (т.н. разделение PEN на PE и N). Всё. Вот вам в щитке и ноль, и заземление.

Когда заземлять шину повторно не обязательно?

Согласно ПУЭ п.1.7.61, рекомендуется повторное заземление шины в любом случае, но обязательный характер такое повторное заземление носит лишь в случае воздушного ввода («Повторное заземление электроустановок напряжением до 1 кВ, получающих питание по воздушным линиям, должно выполняться в соответствии с 1.7.102-1.7.103.»).

Если от столба проложен кабель, то достаточно повторных заземлений на столбах воздушной линии. Считается, что вероятность обрыва PEN в кабеле меньше, чем вероятность обрыва PEN в воздушной линии СИП. Неоднозначное, на мой взгляд, мнение (а как же потенциальные проблемы с контактом PEN в месте ответвления?), но оно закреплено в ПУЭ.

Заготовки для повторного заземления PEN в щитах учёта на столбах. Заземление уличного щита учёта не отменяет необходимость заземления PEN на вводе в дом.

Заготовки для повторного заземления PEN в щитах учёта на столбах. Заземление уличного щита учёта не отменяет необходимость заземления PEN на вводе в дом.

Так что там про сопротивление?

ПУЭ

Про сопротивление повторного заземления воздушного ввода в дом читаем в п. 1.7.102-1.7.103:

«1.7.102. На концах ВЛ или ответвлений от них длиной более 200 м, а также на вводах ВЛ к электроустановкам, в которых в качестве защитной меры при косвенном прикосновении применено автоматическое отключение питания, должны быть выполнены повторные заземления PEN-проводника…»

«1.7.103. Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN-проводника каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях.»

То есть, исходя из этих пунктов, наиболее часто встречающаяся трёхфазная магистральная воздушная линия с линейным напряжением 380 вольт должна иметь повторное заземление, как минимум, на своём конце. Все повторные заземления такой воздушной линии должны иметь общее сопротивление не более 10 Ом. То есть, если повторное заземление только одно, то его сопротивление должно быть не более 10 Ом. Если два — каждое не более 20 Ом (в сумме 10). Если три — каждое не более 30 ом (в сумме тоже 10). А вот дальше действует ограничение, что сопротивление каждого повторного заземления этой линии не должно быть больше 30 Ом. То есть, их может быть сколь угодно много, но сопротивление каждого из них выше 30 Ом возрастать уже не должно.

Итак, мы видим, что в п. 1.7.103 речь идёт о ВЛ в целом, а не о магистрали ВЛ. Для сомневающихся приведу терминологию ПУЭ:

«2.4.2. Воздушная линия (ВЛ) электропередачи напряжением до 1 кВ — устройство для передачи и распределения электроэнергии по изолированным или неизолированным проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным линейной арматурой к опорам, изоляторам или кронштейнам, к стенам зданий и к инженерным сооружениям.»

«2.4.3. Магистраль ВЛ — участок линии от питающей трансформаторной подстанции до концевой опоры.
К магистрали ВЛ могут быть присоединены линейные ответвления или ответвления к вводу.
Линейное ответвление от ВЛ — участок линии, присоединенной к магистрали ВЛ, имеющий более двух пролетов.
Ответвление от ВЛ к вводу — участок от опоры магистрали или линейного ответвления до зажима (изолятора ввода).»

То есть, повторные заземления всей линии вместе с заземлениями вводов к домам должны в сумме давать не более 10 Ом, а каждое повторное зазеление, в том числе и у вводов в дома, должно иметь сопротивление не более 30 Ом.

Технический циркуляр

Ещё один аргумент для всё ещё сомневающихся. Уже упоминавшийся мною выше технический циркуляр № 31/2012, в пункте 2 даёт чёткое разъяснение по поводу сопротивления повторного заземления на вводе в дом:

«При питании от ВЛИ сопротивление повторного заземления у потребителя выбирается из условия обеспечения надёжного срабатывания УЗО при повреждении изоляции (однофазное замыкание на землю) при отключенном PEN проводнике ответвления от ВЛИ. Сопротивление рассчитывается по току надёжного срабатывания УЗО, равному 5 IΔn, но должно быть не более 30 Ом. При удельном сопротивлении грунта более 300 Ом·м допускается увеличение сопротивления до 150 Ом.»

То есть, если у вас на вводе стоит УЗО с номинальным отключающим дифференциальным током 300 мА, то при повреждении изоляции (однофазном замыкании на землю) заземление должно дать ток утечки 5*IΔn = 5*300 = 1,5 А. Это возможно при сопротивлении около 230 В / 1,5 А = 150 Ом. Это больше, чем прописанное ограничение не более 30 Ом. То есть, даже в случае УЗО с таким большим номинальным отключающим дифференциальным током сопротивление в 30 Ом всё ещё остаётся актуальным и уменьшаться не собирается.

Разработчики ПУЭ

Приложение журнала «Новости электротехники» №2(26) от 2004 (Виктор Шатров, сотрудник Госэнергонадзора Минэнерго России, г. Москва; Людмила Казанцева, ведущий специалист ОАО «НИИПроектэлектромонтаж», г. Москва):

При электроснабжении электроустановок зданий и сооружений от ВЛ сопротивление повторного заземлителя на опорах принимается по соображениям выноса напряжения по РЕN-проводнику при его обрыве, нормируется 1.7.103 и составляет 30 Ом.

ПТЭЭП

Ну, и напоследок, цифра в 30 Ом подтверждается ПТЭЭП (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей) Приложение 3. 1. Таблица 36. «Наибольшие допустимые значения сопротивлений заземляющих устройств электроустановок», в которой тоже значится цифра 30 Ом.

Процесс вбивания электрода заземлителя для повторного заземления PEN в щите учёта на столбе. Заземление уличного щита учёта не отменяет необходимость заземления PEN на вводе в дом.

Процесс вбивания электрода заземлителя для повторного заземления PEN в щите учёта на столбе. Заземление уличного щита учёта не отменяет необходимость заземления PEN на вводе в дом.

Откуда же вылезло 4 Ома?

Часто люди читают п.1.7.97, а там есть ссылка на п.1.7.101, где прописаны 4 Ома. Но п.1.7.97 написан для заземляющих устройств электроустановок напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью, которые используются одновременно для заземления электроустановок напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью.

Сам же пункт 1.7.101 нормирует сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора или выводы источника однофазного тока.

Почему лучше перестраховаться, и вместо 30 Ом сделать всё же 10?

1. Не стоит полагаться на независящие от вас повторные заземления магистрали ВЛ и повторные заземления на вводах у соседей. Их может банально не быть вовсе.

2. Если PEN будет повреждён на вводе в ваш дом, вы останитесь наедине только со своим заземлением.

Всё это приведёт к тому, что если сопротивление вашего заземления будет 30 Ом, то ток короткого замыкания на землю будет приблизительно 230 В / 30 Ом = 7,5 А, а этого недостаточно, чтобы отключить даже 10-амперный автомат освещения. И будет у вас счётчик накручивать…

Кроме того, на корпусах заземлённых приборов появится ещё более опасный потенциал, чем он был бы при 10 Омах.

Ещё один нюанс. При вводе в дом газоснабжения, газовики требуют для газового котла заземления 10 Ом, потому что перестраховываются, не надеясь на часто отсутствующие повторные заземления магистральной ВЛ.

Повторное заземление можно не делать?

Интересный ответ дан в журнале «Новости электротехники» №5(29) от 2004 (Виктор Шатров, сотрудник Госэнергонадзора Минэнерго России,
г. Москва; Людмила Казанцева, ведущий специалист ОАО «НИИПроектэлектромонтаж», г. Москва):

Воздушные линии электропередачи используются во многих случаях для электроснабжения небольших потребителей (повсеместно: сельская местность, дачные участки, поселки), наибольшая мощность каждого из которых редко превышает 10 кВт. В этом случае достаточным является наличие заземлителя повторного заземления ВЛ, если расстояние до него не превышает 100 м. Выполнение повторного заземления непосредственно на вводе в здание не обязательно.

И его ответ на вопрос: «Куда должен подключаться заземляющий проводник повторного заземления индивидуальных домов» (если таковое всё таки имеется)?

Для деревянных зданий при отсутствии металлических коммуникаций, входящих в здание, допускается не выполнять главную заземляющую шину, а нулевой защитный проводник присоединять на изоляторе ввода. При наличии металлических коммуникаций, входящих в здание из любых материалов, необходимо предусматривать главную заземляющую шину и к ней присоединять нулевой защитный (РЕN) проводник питающей линии (ответвления), заземляющий проводник повторного заземления и входящие в здание коммуникации. Размещать главную заземляющую шину в таких случаях следует вблизи вводного устройства таким образом, чтобы она не подвергалась опасности механических повреждений.

Оставлю без комментариев…

Заключение

Итак, если вам проблематично сделать заземление ощутимо менее 30 Ом, то сделайте хотя бы не более 30 Ом, и вы впишитесь в нормативы. Однако, если есть возможность, доведите сопротивление хотя бы до 10 Ом.

Рассчитать конструкцию заземления и количество электродов заземлителя, подогнав её под нужное сопротивление, можно с помощью моих программ для Windows и для Android.

Версия для Windows выглядит так:

Калькулятор расчёта сопротивления (для Windows)

Калькулятор расчёта сопротивления (для Windows)

Версия для Android выглядит так:

Калькулятор расчёта сопротивления (для Android)

Калькулятор расчёта сопротивления (для Android)

Скажу сразу, что для региона московской области и влажных суглинков, для заземления сопротивлением 30 Ом требуется всего один уголок с полкой 50 мм длиной 3 метра, верх которого заглублён на 0,5 метра, а для заземления сопротивлением 10 Ом в тех же условиях требуется 4 уголка с полкой 50 мм длиной 2,5 метра, установленных в линию с интервалом 2,5 метра, верх которых заглублён на 0,5 метра.

На этом всё. Я постарался раскрыть тему максимально исчерпывающе. Ставьте лайки, если статья понравилась, и пишите комментарии не только с критикой. Мне нужна также и ваша поддержка.

Делитесь также этой статьёй в социальных сетях (соответствующие кнопочки рядом со статьёй есть в наличии) и, конечно, подписывайтесь на мой канал! Жду ваших отзывов! Удачи!

что это такое, чем и как его измерять

Что такое заземление.

Заземление – это намеренное соединение частей и узлов электрооборудования, не находящихся в нормальном состоянии под напряжением с электродом, установленном в земле. При этом необходимо обозначить такое понятие как сопротивления растеканию.

При замыкании на землю, по мере удаления от электрода потенциал будет падать и, в конце концов, станет нулевым. Таким образом, сопротивление растеканию заземлителя – это параметр характеризующий сопротивление земли в месте установки электрода. Понятие сопротивления растеканию особенно актуально в сетях выше 1000 В.

Для чего нужно заземление.

Заземление необходимо для предотвращения поражения человека воздействием электрического тока, в случае его появления там, где при нормальных условиях его не должно быть. При касании корпуса прибора, находящимся под напряжением, сила тока, проходящего через тело человека, может оказаться смертельной.

Необходимостью снижения разности потенциалов и обусловлено применение защитного заземления. Кроме этого, замыкание на землю приводит к увеличению силы тока и, как следствие, к срабатыванию защитных устройств. Нормы сопротивления защитного заземления регламентируются ПУЭ, а также документом называемым «Правила и нормы испытания электрооборудования».

Конструкция заземления.

Заземление – это комплекс технических устройств защитного типа, состоящий из:

1. Заземлителя — одного или нескольких вертикальных проводников (стержней), имеющих электрический контакт с землей и связанных между собой.
2. Заземляющего проводника (путь для тока замыкания), соединяющего заземляемый объект и заземлитель.

На каждое заземление составляется паспорт. В паспорт заносится схема заземляющего устройства (длина, и схема расположения электродов контура), тип, удельное сопротивление грунта, а также результаты замера сопротивления заземления. Обязательным приложением к паспорту является акт на скрытые работы. Данный акт необходим в связи с тем, что большая часть заземляющего устройства находится под землей и этот акт представляет собой схему расположения элементов заземляющего устройства. В случае, если паспорт на заземление отсутствует, эксплуатация объекта запрещена.

Методика измерения сопротивления защитного заземления.

Для проверки сопротивления заземления используется метод амперметра-вольтметра, заключающийся в том, что через измеряемое сопротивление течет ток определенной величины и одновременно измеряется падение напряжения. Разделив значение тока на величину падения напряжения, получаем значение сопротивления. В принципе, под понятием измерения сопротивления заземления, подразумевается измерение сопротивления растеканию. Правила и нормы испытаний электрооборудования задают минимальное сопротивление заземления, рассчитанные с точки зрения безопасности. Нормы различаются в зависимости от типов электроустановок (глухозаземленная или изолированной нейтралью). Класс использованного напряжения также влияет на нормы сопротивления.

Приборы для измерения заземления.

Бытовой тестер для такой проверки использовать нельзя, так как он не способен генерировать достаточно высокое напряжение. Для измерений используется, как приборы уже давно выпускающиеся (МС-08, М-416 и др.), так и новые средства измерения, выполненные на современной электронной базе и характеризующиеся малым потреблением тока от источника питания. В настоящее время измерение защитного заземления можно выполнить также цифровым мультиметром или специальным тестером.

Порядок проведения измерения заземления (сопротивления растеканию заземлителя).

Для проведения проверки необходимо помимо прибора иметь два электрода (токовый и потенциальный) с проводами достаточной длины, как образец, можно предложить отрезок гладкой арматуры или трубы круглого сечения.
В зависимости от сложности конструкции заземлителя, измерение сопротивления проводят по двум разным схемам:

1. Простой (одиночный) заземлитель.
   Применяется «линейная» схема подключения электродов. Потенциальный электрод устанавливают  на расстоянии не менее 20 м. от заземлителя, а токовый не менее, чем в 10-12 м. от потенциального.
2. Сложный заземлитель.
   Используется, когда простая схема неприменима, ввиду того, что при расчетах сопротивление заземления она не будет соответствовать минимально допустимым нормам. Представляет собой несколько вертикальных стержней вбитых в землю, электрически связанных между собой (электросваркой, чтобы снизить переходное сопротивление). Такое устройство называется контуром заземления. В этом случае необходимо определить наибольшее расстояние (диагональ) защитного контура заземления. Потенциальный электрод нужно вбивать на расстоянии равным пяти диагоналям от места присоединения заземляющего проводника. Токовый зонд забивается не менее, чем в 20 м. от потенциального. Измерительный прибор необходимо располагать как можно ближе к выводу заземления.

Порядок проведения измерений.

Так как в настоящее время самый распространенный прибор для проведения измерения является измеритель сопротивления заземления М-416, в дальнейшем, как образец, будет рассматриваться именно это средство измерений. Данный прибор относится к системе, в которой принцип измерений основан на компенсационном методе.
Запрещается для проверки пользоваться приборами, не имеющих действующего клейма о поверке, результаты которой должны заноситься в паспорт на средство измерения.

1. Проверить наличие элементов питания в батарейном отсеке, убедившись, что их напряжение находится в пределах нормы;
2. Откалибровать прибор, установив переключатель диапазонов в положение 5 Ом (контроль), ручкой реохорда установить стрелку как можно ближе к нулевой отметке. При этом на шкале должны быть показания 5 Ом;
3. Отсоединить контур от заземляющего проводника;
4. Присоединить прибор к соответствующим электродам;
5. Тщательно зачистив вывод измеряемого заземлителя (для того чтобы исключить влияние, которое может оказать на конечный результат переходное сопротивление), присоединить к нему прибор.

Примечание: В зависимости от планируемых показателей сопротивления заземления измерение прибор нужно подключать по двух- или четырехпроводной схеме. Первая применяется, если предполагаемое сопротивление более 5 Ом, а вторая для измерения более низких значений (при этом разделяются пути прохождения тока и измерения разности потенциалов, для исключения влияния сопротивления присоединяемых проводов при измерении). В этом случае присоединение к заземлителю осуществляется двумя проводниками. Паспорт прибора содержит наглядные рисунки, которые позволят произвести подключения без ошибок.

6. Установить переключатель диапазонов в положение, соответствующее наибольшей чувствительности (Х1), нажав кнопку «Измерение», регулятором установить стрелку на нуль. При этом на шкале реохорда будет отражен искомый результат проверки сопротивления заземлителя. Если стрелка не устанавливается на нуль, необходимо переключателем выбрать другой диапазон и показания реохорда умножить на соответствующий множитель.

Примечание: Если измерение проводится тестером или мультиметром, необходимость выбора множителя отпадает — эти приборы обладают функцией автоматического выбора предела шкалы.
ВАЖНО! После проведения измерений, если сопротивление заземления в пределах нормы необходимо вновь присоединить заземляющий проводник к заземлителю!

Оформление результатов измерений (протокол).

После окончания измерений нужно оформить протокол результата замера. Протокол представляет собой бланк определенной формы, в котором отражаются наименование объекта, схема установки заземляющих стержней и их соединений (для этого понадобится паспорт объекта и акт на скрытые работы). Также протокол должен отражать схему контура заземления и метод, по которому проводилось измерение. В протокол необходимо включить графу, в которой указан прибор или тестер (его тип, заводской номер и пр.), которым проводилось испытание. Результаты, полученные при измерении, заносятся в паспорт заземляющего устройства.
Отдельно представляется протокол испытания переходных сопротивлений. Переходное сопротивление (также, его еще называют металлосвязью) – это возможные потери на пути прохождения тока, связанные со сварочными, болтовыми и др. соединениями всего контура заземления. Это испытание проводится специальным тестером – микроомметром.

ВАЖНО! Проводить испытания и выдавать протокол измерения сопротивления заземления может только испытательная лаборатория, аккредитованная в системе органов стандартизации.
После окончания измерений составляется соответствующий акт, и заземляющее устройство считается годным к эксплуатации.

Сопротивление заземления молниезщиты — нормативы, периодичность замеров

Принцип действия громоотвода — перехват молнии и перенаправление разряда в землю для нейтрализации. Но эффективность всей системы зависит от величины сопротивления заземления молниезащиты, то есть от способности грунта поглощать электрический ток. Параметр измеряется в Ом, должен стремиться к нулю, однако, структура почв не позволяет достичь идеального значения.

Нормы для сопротивления заземления молниезащиты

В Инструкции по устройству молниезащиты РД 34.21.122-87 регламентированы максимальные значения противодействия растеканию тока для различных категорий зданий и сооружений, с учетом удельного сопротивления грунта:

• I и II категория — 10 Ом;
• III категория — 20 Ом;
• Если электропроводность превышает 500 Ом*м — 40 Ом;
• Наружные установки — 50 Ом.

Сопротивление падает в 2-5 раз при увеличении силы тока молнии.

Качество заземления молниезащиты

Ключевой параметр — сопротивление заземления — зависит от конфигурации заземлителя и удельного сопротивления почвы. Для вычисления значения существует специальная формула. Но для готовых заземлителей задача значительно упрощается: производитель предоставляет заранее подсчитанный коэффициент, который достаточно умножить на удельное сопротивление грунта, чтобы получить искомое значение.

Удельное сопротивление для различных грунтов

Значение прежде всего зависит от влажности и состава почвы, плотности прилегания пластов, наличия кислот, солей и щелочей. Вычисляется путем проведения геологических изысканий. Это комплекс сложных мероприятий, поэтому при расчетах принято использовать справочные величины:

• Песчаный грунт, увлажненный поземными водами — 10-60 Ом*м;
• Песок сухой — 1500-4200 Ом*м;
• Бетон — 40-1000 Ом*м;
• Чернозем — 60 Ом*м;
• Глина — 20-60 Ом*м;
• Илистая почва — 30 Ом*м;
• Садовая земля — 40 Ом*м;
• Супесь — 150 Ом*м;
• Суглинок полутвердый — 100 Ом*м;
• Солончак — 20 Ом*м.

На практике сопротивление молниезащиты всегда будет ниже расчетного значения: при погружении электрода в землю значительно снижается удельное сопротивление из-за уплотнения и увлажнения почвы грунтовыми водами.

Требования к заземлителю

Согласно РД 34.21.122-87 для заземления необходимо не менее трех электродов вертикального типа. Расстояние между ними — как минимум в два раза больше, чем глубина погружения. Кроме того, СО 153-34.21.122-2003 требует, чтобы расстояние от стен здания до электродов было не менее 1 метра.

Уменьшение сопротивления заземления

Поскольку удельное сопротивление почвы — величина относительно постоянная, для увеличения электропроводности необходимо изменять конфигурацию заземлителя: увеличивать площадь соприкосновения электродов с грунтом. Можно удлинить проводник или создать контур заземления: несколько отдельно стоящих электродов соединяются в единую сеть. В расчет берется сумма площадей.

Современные заземлители — эффективны и просты в установке. Электроды заглубляются до 30 метров. Благодаря этому удается значительно уменьшить общую площадь, компактно разместить заземлитель молниезащиты в условиях ограниченного пространства. Для монтажа не нужны специальные инструменты, штыри стыкуются между собой муфтой с резьбовым соединением. Медное покрытие электродов обеспечивает защиту от коррозии, увеличивая срок службы до 100 лет!

 Цены на заземляющие электроды и комплектующие

Измерение сопротивления заземления и периодичность проверок

Производятся с помощью специальных приборов (измерительных комплексов) по заданной схеме измерений в нескольким точках смонтированного контура молниезащиты. Данные показаний заносятся в специальную форму — протокол проверки сопротивлений заземлителей и  заземляющих устройств.

Замеры производят всегда по окончании монтажа системы молниезащиты и заземления, а также после выполнения ремонтных работ как на устройствах молниезащиты, так и на самих защищаемых объектах и вблизи них. Полученные данные заносят в акты (протоколы проверок), паспорта заземляющих устройств и журналы учета.

Примеры протоколов и паспортов можно посмотреть по этой ссылке.

Кроме внеочередных мероприятий существует регламент проведения измерения значений сопротивления, которые осуществляют для разных категорий зданий и сооружений с следующей периодичностью: для категории I II — 1 раз в год перед сезоном гроз, для III категории — не реже 1 раза в 3 года, для взрывоопасных объектов и производств — не реже 1 раза в год.

Важно использовать при этом приборы, поверенные должным образом, а также правильно выбрать точки измерений. Вот почему необходимо обращаться при этом в специализированные организации, которые имеют в своем распоряжении квалифицированный персонал и необходимые приборы, а также могут гарантировать вам качество работ на определенное время.

Компания «МЗК-Электро» предлагает квалифицированный монтаж заземления. Опытные специалисты проведут необходимые расчеты, подберут оптимальное по стоимости и эффективности решение для конкретного объекта. В работе используем сертифицированное оборудование от ведущих производителей. Доверьте проектирование громоотвода профессионалам — вы гарантированно получите надежную молниезащиту!

Контур заземления: ПУЭ нормы и правила

При строительстве нового жилого здания хозяева недвижимости стараются обеспечить его различными средствами защиты, в том числе и от удара молнии. Для этого обязательно нужно сделать правильный контур заземления по всем стандартам, так как в противном случае он не гарантирует надежную защиту. В связи с этим возникает потребность в тщательном изучении правил и норм ПУЭ.

Что такое нормы ПУЭ

Нормы ПУЭ являются собирательной группой специальных нормативных правовых актов, которые были написаны при СССР Министерством энергетики – правила устройства энергоустановок. Данные правила устройства электроустановок содержат описание того, как правильно следует создавать электропроводку в жилых домах, заводских помещениях и других структурах, они имеют описание различных устройств, а также принцип их построения. ПУЭ включают в себя условия прокладывания коммуникаций электроустановок, узлов, требования к определенным системам и их отдельным элементам.

Очень часто нормы ПУЭ используются при установке электрического освещения зданий, различных помещений, а также улиц, поселков, территорий определенных учреждений или предприятий. В них есть содержание условий по монтажу ультрафиолетового облучения в оздоровительных структурах, рекламы с осветительными приборами и другое.  При укладывании проводки в зданиях обращаются к конкретному разделу норм ПУЭ.

В отдельных разделах можно найти рекомендации по тому, как сделать контур заземления, как установить защитные устройства электросети, и другие правила по эксплуатации различного электрооборудования. Более подробно и точно об условиях использования такого оборудования написано в Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП).

На сегодняшний день, если соблюдать все правила ПУЭ по монтажу и соединению проводки разного типа, прокладыванию контур заземленияа заземления или других технических решений, стоимость таких работ будет очень высокой. По этой причиной этими нормами руководствуются поверхностно, соблюдая лишь самые важные указания, а для других стараются найти альтернативное решение. Несмотря на дороговизну, данные правила позволяют обеспечить эффективную защиту здания любого типа от различных негативных факторов.

Видео “Делаем контур и разметку. Часть 1”

Нормы относительно контур заземленияа

Монтаж контура заземления настоятельно рекомендуется делать со ссылкой на нормы ПУЭ. Такой подход позволит сделать все необходимые соединения и подключение контура правильно с соблюдением всех стандартов. Это обеспечит надежную работу системы защиты в здании, предотвратив негативные последствия природных или антропогенных факторов. Чтобы сделать контур заземления своими руками следует иметь некоторые познания в сфере электротехники. Перед работой рекомендуется прочитать необходимую литературу, а также разделы ПУЭ, которые ссылаются на монтаж контура заземления.

Согласно действующим Правилам устройств электроустановок повторный контур обязательно должен размещаться в местах выхода из любого типа здания. На места повторного контура заземления следует устанавливать естественные заземлители. В правилах указаны некоторые триммеры металлоконструкций, которые подходят под контур заземления. Среди них можно встретить железобетонные конструкции, металлические массивные детали, которые должны соприкасаться с землей болей частью свое поверхности. Если контур подключен в агрессивной среде, то такие конструкции должны иметь особое защитное покрытие. Также для заземляющего элемента подойдет водопроводная металлическая труба, которая вкапывается глубоко в землю, или длинные рельсы с не электрифицированных железных дорог.

Обязательно нужно обратить внимание на пункт ПУЭ, где указываются элементы, которые нельзя использовать в качестве контура заземления. К ним относятся железобетонные конструкции с металлическими элементами, которые находятся под напряжением, а также трубопроводы с горючими веществами, отопительные и канализационные трубы. Если контур должен быть сделан с использованием естественного заземлителя (грунт, фундамент под зданием), то предварительно нужно сделать теоретические расчеты и схему подключения.

Обычно во время строительства нового здания контур заземления изготавливается искусственно, закапывая под землю опоры. Данный способ считается более универсальным и на практике применяется гораздо чаще. Это продиктовано тем, что далеко не во всех местах есть подходящие условия для естественного заземления.

Очень важным фактором, которые оказывает влияние на контур, является сопротивление грунта. Так в местах с высокой влажностью грунтов сопротивление будет низким. Значительные проблемы при монтаже возникают на сухой почве. Например, песчаные грунты, скалистые или каменные породы совершенно не подходят для таких работ.
В нормативных документах указано точное значение сопротивления, определяющего уровень растекания тока, а также какое сопротивление должен иметь контур.

В бытовых электроустановках используется два типа заземления.

Традиционный контур заземления. В данном случае основной элемент заземления должен быть изготовлен из нескольких вертикальных опор и одного горизонтального. Они должны иметь круглое сечение и быть ровными. Для этого можно использовать стальные прутья, трубы или толстую арматуру. Для обычных частных домов желательно использовать опоры крупных размеров. Если используется стальная арматура, то можно взять 3 таких элемента размерами от 2 метров. Они выставляются так, чтобы образовался равносторонний треугольник, если место установки арматуры буду вершины условной фигуры. Перед тем как начать установку опор, нужно измерить расстояние между ними. Чем больше между ними пространства, тем лучше. Желательно, чтобы размеры дистанции между заземляющими элементами были не менее 1,5 метра. Убедившись, что измерения соответствуют норме, можно приступить к монтажу контура.

Когда элементы будут забиты в грунт, следует сделать надежное соединение между ними. Присоединить можно отдельными крепежами на одинаковой высоте. Соединение всех опор делается при помощи горизонтальных заземлителей ближе к верхней части электродов. По нормам ПУЭ соединения должны быть изготовлены из стали или меди. Присоединить каждый элемент к поперечному электроду можно при помощи сварки. Такой способ более надежный, чем подвижные крепления (гайки, болты). Что касается размеров этих электродов, то они имеют нормированные наименьшие значения. При установке следует отдавать предпочтение более длинным опорам. Их толщина регламентирована правилами устройства электроустановок в таблице 1.7.4.

Например, если контур изготовлен из медного проводника, то он должен быть размерами не менее 1,2 сантиметров в сечении. Если он изготовлен из листа черной стали, тогда его толщина должна быть больше 4 сантиметров, а длинна сечения более 10.

Когда контур заземления рассматривается для жилых зданий, то его нужно размещаться в том месте, где люди бывают редко. Желательно выбрать северную сторону. Так как эта часть освещается реже, то земля сохраняет больше влаги.
Расстояние до стен здания должно быть больше 1 метра.

Глубинный контур заземления. Такой тип исключает большую часть недостатков, которые присутствуют в традиционном способе. Этот метод подразумевает модульно-штыревую систему. Данная конструкция делается на специализированных заводах и имеет сертификат. Модульно-штыревая система имеет ряд преимуществ. В первую очередь, это соответствие всем техническим нормам и стандартам. Она имеет высокий срок эксплуатации, более 30 лет. У этой конструкции всегда стабильное сопротивление растекания электрического заряда при любых погодных условиях. Опоры загоняются в землю на 25-30 метров вглубь, что обеспечивает надежное заземление крупных зданий.

Такую систему не нужно постоянно проверять, так как она достаточно простая и надежная. Схема и расчет заземлителей модульно-штыревой системы проще, чем сделанная своими руками система защиты.

Когда частный дом или отдельное помещение было оборудовано, то перед его подключением следует провести измерение фактических показаний всей системы. Если после измерений показатели соответствуют нормативным данным, то установка и присоединение контура были сделаны правильно. Измерения подобного рода, а также проверку подключения и схему установки, проверяет специальная сертифицированная электролаборатория. После проверки она выдает экспертное техническое заключение с отдельным номером, а затем вносится в реестр. Сделав измерения в основных местах соединения, а также сопротивление, заполняют технический паспорт для контуров заземления, оформляют протокол испытательных работ и подписывают акт приема в эксплуатацию соответствующей системы.

В помещениях должны быть установлены специальные розетки, которые рассчитаны на подключения провода с заземление. Чтобы сделать подключение, заранее нужно прокладывать трехжильный силовой кабель с заземляющим проводом. Кроме фазы и «ноля», провод с «землей» также присоединяется к розетке. Его нужно подключить к клемме, которая расположена между гнездами розетки.

Перед началом работ нужно сделать схему контура заземления, а также необходимо провести соответствующие измерения. Для каждого помещения или целого дома существуют правила для расчетов. Схема конкретного здания выполняется отдельно. К примеру, возьмем во внимание небольшой загородный дом. Для расчетов контура заземления нужно иметь исходные данные:

• грунт. Глиняная почва с сопротивлением в 60 Ом*м.
• элементы заземления. Металлический уголок с размерами: толщина – 50 мм, длина – 2,5 м, ширина – 5 см.
• расстояние между опорами – 2,5 м.
• глубина траншеи для конструкции – 0,7 м.
• нужен показатель сопротивления для заземления в размере 10 Ом.

Для расчетов все данные должны быть преобразованы к одной единицы измерений (для длины в метрах). Из таблиц ПУЭ определяются коэффициенты для конкретных климатических условий и длинны вертикальных опор. Фактическое значение сопротивление почвы будет отличаться от теоретического, так как на расчеты влияет погода в регионе. С данными измерений используем 2-ю климатическую зону.

Используя эти измерения и данные, при расчетах по основной формуле получим значение R=27, 58 Ом. После того как было определено значение сопротивление единичной опоры заземления, оно используется при расчете количества необходимых заземляющих элементов в конструкции. В данном случае их должно быть 3. После того как были получены результаты расчетов, нужно составить условную схему. Это позволяет упростить понимание конструкции, и записать значения всех ее элементов отдельно. Схему желательно сохранить после монтажа на случай необходимости повторных работ с заземляющим контуром. Так как делать расчеты и схему самостоятельно трудно, то можно воспользоваться приведенными значениями. Но нужно учитывать почву, на которой расположен дом.

Видео “Делаем контур и разметку. Часть 2”

Из данного ролика вы узнаете, какие работы вам предстоит выполнить, дабы оформить контур заземления на земле согласно со всеми нормами ПУЭ.

Нормы заземления для частного дома из ПУЭ-7

Нормы заземления для частного дома

Содержание статьи:

Заземление заземлению рознь, и недостаточно просто забить металлический штырь в землю для того, чтобы правильно его организовать. Если вы действительно хотите, чтобы заземление эффективно выполняло свои функции, то должны знать про нормы, которые приведены в ПУЭ, раздел «Заземление и защитные меры электробезопасности».

На сегодняшнее время актуальной является седьмая редакция ПУЭ, которую можно без труда найти и скачать в интернете. В данной статье строительного журнала samastroyka.ru будут приведены основные правила касательно обустройства заземления в частном доме.

Нормы заземления для частного дома

Для подключения различных электроприборов в доме, таких как стиральная машинка, водонагреватель, утюг и т. д., подключение заземления осуществляется через встроенный провод сетевого шнура. Для этого розетки в доме должны иметь соответствующую линию подключения заземления. Отдельным проводом допускается заземлять лишь некоторые электроприборы, например, варочные панели, которые встроены в мебель.

Вертикальные заземлители, в качестве которых можно использовать металлические трубы и уголки, должны быть заложены в землю не менее чем на 2,5-3 м. Расстояние между ними, должно быть примерно таким же. Над землёй заземлители должны также, выступать минимум на 10 см.

В качестве заземлителей нельзя использовать:

• Части трубопроводных систем: газоснабжения, отопления, водопровода и канализации;
• Заземляющий контур должен быть сделан в таком месте, чтобы к нему не было подхода посторонних людей. Если при утечке тока в землю кто-то будет находиться рядом, может произойти трагедия.

Самым эффективным контуром заземления является замкнутый контур, по форме треугольника. В таком случае заземлители разнесены друг от друга, не менее чем на 3 метра. Линейное заземление, когда заземлители выстроены в одну линию, имеет один существенный недостаток. В том случае, если каким-то образом повредиться первый заземлитель, то и вся система перестанет работать.

Сопротивление заземления

Какие бы материалы для монтажа заземления в частном доме выбраны не были, важен качественный контакт и минимальное сопротивление заземляющего контура к растеканию электрического тока. Как и положено, сопротивление заземления измеряется в Ом, оно должно иметь правильные значения.

Идеальное заземление — это практически нулевая величина сопротивления, поэтому нужно стремиться именно к этому, к отсутствию какого-либо сопротивления. В этом случае будет гарантировано полное поглощение «вредных» электротоков землёй. Однако полного отсутствия сопротивления добиться очень сложно.

Поэтому нормами заземления в частном доме касательно сопротивления, являются:

• Для частных домов с электролинией в 220-380 Вольт, нормами считается заземление не больше чем в 30 Ом;
• Локальное заземление, подключённое к нейтрале трансформатора, должно иметь сопротивление не больше 4 Ом.

Здесь все во многом зависит от типа грунта, на котором выполняется монтаж заземления, а также от некоторых других особенностей, например, материалов изготовления проводников.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

Заземление и безопасность при дуговой сварке

Насколько важно заземление??

Стандартные меры безопасности многих кодексов и норм требуют обязательного заземления электрических контуров. Системы электродуговой сварки часто имеют сразу несколько электрических контуров, поэтому для безопасной сварки и плазменной резки крайне важно организовать правильное заземление оборудования. В этой статье мы расскажем об основных правилах заземления в типичных рабочих условиях.

Заземление сварочного аппарата
Сварочные аппараты с питанием через гибкие кабели или постоянное подключение к системе питания имеют отдельный провод заземления. Он соединяет металлический корпус сварочного аппарата с заземлением. Если бы мы могли проследить этот контур в системе распределения электропитания, мы бы увидели, что он идет к земле, обычно через вкопанный металлический стержень.  

Это делают для того, чтобы металлический корпус аппарата и земля имели одинаковый потенциал. Равный потенциал означает, что одновременное прикосновение к обоим объектам не приведет к удару током. Заземление корпуса также снизит напряжение поступающего на корпус тока в случае пробоя изоляции внутри аппарата.

Токонесущая способность провода заземления зависит от устройства защиты от максимальных токов в составе системы питания. Регулировка токовой нагрузки позволит сохранить провод заземления работоспособным даже в случае неполадки сварочного аппарата.

Некоторые сварочные аппараты имеют конструкцию с двойной изоляцией. В таком случае провод заземления не требуется. Для защиты сварщика от поражения током такие в таких аппаратах используется дополнительный метод изоляции. О наличии двойной изоляции можно узнать по символу «рамка в рамке» на паспортной табличке аппарата.

В случае компактных сварочных аппаратов, у которых на конце кабеля питания имеется вилка с контактом заземления, контур заземления образуется автоматически при включении аппарата в розетку. При этом настоятельно не рекомендуется использовать переходники без контакта заземления и снимать контакт заземления с вилки. Без этого контакта теряется смысл всего контура заземления.

Исправность контура заземления можно легко проверить с помощью тестера цепи. Тестеры для бытовых электросетей можно приобрести в любом магазине электротоваров или хозяйственных принадлежностей. При подключении к розетке эти приборы могут показать, имеет ли данная розетка контур заземления, и дать некоторые другие сведения. Если тестер покажет отсутствие контура заземления или какие-либо другие проблемы с цепью, мы рекомендуем вызвать электрика. Это достаточно простой тест и его стоит регулярно повторять. Для проверки цепей с напряжением выше 120 вольт также лучше обратиться к помощи профессионала.

Заземление рабочего изделия
Сварочный контур состоит из нескольких элементов цепи, через которые проходит ток. В них входят соединения сварочного аппарата, сварочные кабели, зажим на изделие, горелка или электрододержатель и рабочее изделие. Через сварочный аппарат этот контур не заземляется. Как тогда производится заземление?

Согласно документу ANSI Z49.1 «Безопасность при сварке, резке и сопутствующих процессах», необходимо заземлить рабочее изделие или сварочный стол, на котором оно расположено, например, на металлический каркас здания. Зажим заземления и зажим сварочного контура должны быть независимы.

Преимущества от заземления рабочего изделия аналогичны преимуществам от заземления корпуса аппарата. Заземленное рабочее изделие имеет равный потенциал с другими заземленными предметами. В случае пробоя изоляции сварочного аппарата или другого оборудования напряжение между рабочим изделием и землей будет минимальным. Следует отметить, что сварка при незаземленном рабочем изделии возможна, но на это требуется разрешение квалифицированного специалиста.

Зажим на изделие — это не зажим заземления
Многие сварщики пользуются терминами «зажим на изделие» и «разъем на изделие». Обычно рабочее изделие подключается к кабелю через пружинный или винтовой зажим. К сожалению, разъем и зажим на изделие часто неправильно называют «землей». Сварочный кабель не имеет заземляющего контакта для рабочего изделия. Зажим заземления никак не связан с зажимом на изделие.

Заземление высокочастотного заземления
В некоторых сварочных аппаратах используются контуры поджига и стабилизации, через которые проходит напряжение очень высокой частоты. Это особенно характерно для аппаратов для аргонодуговой сварки (TIG). Высокочастотное напряжение может иметь компоненты с частотой до мегагерца. Для сравнения, сварочное напряжение может составлять всего 60 герц.

Высокочастотное излучение имеет тенденцию рассеиваться из зоны сварки и вызывать помехи в работе близкорасположенного теле- и радиооборудования. Одним из способов сократить рассеивание ВЧ-сигналов является заземление сварочного контура. В инструкции по эксплуатации сварочного аппарата должны быть приведены подробные инструкции по правильному заземлению сварочного контура и других деталей с целью сокращения эффекта рассеивания.

Заземление автономных сварочных агрегатов
Многие автономные агрегаты для дуговой сварки способны вырабатывать ток вторичной сети питания напряжением 120 или 240 вольт. Такие агрегаты часто используются в монтажных условиях без доступа к сетям электропитания. Обычно в таких случаях бывает трудно обеспечить заземление. Обязательно ли при этом заземлять корпус аппарата?

Это зависит от конкретных условий эксплуатации и конструкции агрегата. Большинство случаев можно разделить на две категории:

1. При выполнении всех этих условий заземление корпуса агрегата не требуется:

• агрегат установлен в кузове автомобиля или на трейлере;
• питание вторичной сети происходит через кабель и вилку;
• розетки агрегата имеют контакт заземления;
• рама агрегата соединена или электрически связана с рамой автомобиля или трейлера.

2. При выполнении любого из этих условий заземление обязательно:

• сварочный агрегат подключен к проводке помещения, например, для аварийного электроснабжения дома; питание вторичной сети происходит напрямую без кабеля и вилки.




• вторичное питание осуществляется через постоянное подключение без кабелей и розеток.

Выше приведены только самые основные сведения, и мы советуем читателю познакомиться с действующими нормами по электробезопасности.

Заземление удлинителей
Удлинительные кабели должны проходить регулярную проверку неразрывности, так как чаще всего они располагаются на полу и подвергаются значительному износу. С помощью тестера Вы сможете убедиться, что все соединения в кабеле, вилке и розетке находятся в исправном состоянии.

Другие источники опасности
Правильное заземление при электродуговой сварке — это хорошая практика, но она не означает полной безопасности. Сварочный ток проходит по сварочному контуру. Если человек станет частью этого контура, он подвергнется опасности. Поэтому тело сварщика должно быть полностью изолировано от сварочного контура. Обязательно носите сухие изоляционные перчатки и другие средства индивидуальной защиты. Также следите за состоянием изоляции электрокабелей, электрододержателей и горелок.

Таким же образом можно устранить риск поражения током от сети питания. Исправное электрооборудование и кабели надежно защитят сварщика от большинства источников опасности.

Использованная литература

• American Welding Society, ANSI Z49.1:2005 «Safety in Welding, Cutting, and Allied Processes.»

• National Fire Protection Association, NFPA 70, «National Electrical Code», 2005.

• American Welding Society, Safety and Health Fact Sheet No. 29, «Grounding of Portable and Vehicle Mounted Welding Generators», июль 2004.

• American Welding Society, AWS A3.0-2001, «Standard Welding Terms and Definitions.»

Заземления в устройствах автоматики, телемеханики и связи

Заземлением называют электрическое соединение оборудования или аппаратуры с заземляющим устройством, а заземляющим устройством — совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземления служат для защиты устройств автоматики, телемеханики и связи, а также обслуживающего персонала от действия опасных напряжений, возникающих при воздействиях грозовых разрядов, влияющих линий электропередачи и контактных сетей электрифицированных железных дорог.

Заземлитель представляет собой металлический проводник любой формы (стержень, труба, уголок, проволока и т. п.), находящийся в непосредственном соприкосновении с землей (грунтом).

Заземляющими проводниками, или заземляющей магистралью, называют металлические проводники, соединяющие заземляемое оборудование или аппаратуру устройств связи с заземлителями.

В зависимости от функций, которые выполняют заземляющие устройства в установках связи, различают рабочее, рабоче-защитное, линейно-защитное и измерительное заземляющие устройства.

Рабочее заземляющее устройство служит для соединения с землей аппаратуры проводной связи и радиотехнических устройств с целью использования земли в качестве одного из проводов электрической цепи.

Защитное заземляющее устройство предназначено для соединения с землей проводов нейтрали обмоток силовых трансформаторных подстанций, молниеотводов, разрядников, экранов аппаратуры и прово дов внутристанционного монтажа, металлических оболочек броне-покровов кабеля, металлических термокамер НУП, а также металлических частей силового оборудования, электропитающих установок и другого оборудования, которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под ним при повреждении изоляции токоведущих проводов.

Защитные заземляющие устройства предназначены для выравнивания потенциала металлических частей оборудования с потенциалом земли, т. е. защищают обслуживающий персонал и аппаратуру от возникновения на них опасной разности потенциалов по отношению к земле.

Рабоче-защитное заземляющее устройство служит одновременно рабочим и защитным заземляющим устройством. Сопротивление рабоче-защитного заземляющего устройства должно быть не более наименьшего значения, предусмотренного для рабочего и защитного заземляющих устройств.

Линейно-защитное заземляющее устройство предназначено для заземления металлических оболочек кабеля и бронепокровов по трассе кабеля и на станциях (НУП), куда подходят кабельные линии, а на воздушных линиях — для заземления молниеотводов, тросов и металлических оболочек и брони кабеля. В некоторых случаях защитное и линейно-защитное устройства объединяют. Такое заземляющее устройство называют объединенным защитным.

Измерительным заземляющим устройством называют вспомогательное устройство, предназначенное для контрольных измерений сопротивлений рабочего, защитного и рабоче-защитного заземляющих устройств.

Сопротивление заземляющих устройств на воздушных и кабельных линиях измеряют непосредственно на линии, используя временные вспомогательные измерительные земли. Сопротивление рабочего и защитного заземляющих устройств следует измерять со щитка заземления на станции.

Рис. 41. Вертикальный (а), горизонтальный (б) и кольцевой (в) заземлнтели

Рис. 42. Заземлитель из уголковой стали

Примечание. 6“ удельное сопротивление грунта, Ом-м;

Р — длина заземлителя, м; ё₀ — диаметр заземлителя, м;

О — диаметр горизонтального кольцевого заземлителя, м.

Типы заземлителей. Для заземления устройств автоматики, телемеханики и связи используют вертикальные, горизонтальные, кольцевые заземлители (рис. 41).

Вертикальные заземлители находят наибольшее применение. Они представляют собой оцинкованные или омедненные стальные трубы длиной 2-3 м, диаметром 25-60 мм и толщиной стенки не менее 3,5 мм. Взамен труб используют также стальные стержни диаметром 12 мм, длиной 2-10 м, уголковую сталь размером 50 X 50 X 4 или 60 X 60 X 4 мм. К верхнему концу заземлителя из уголковой стали 3 (рис. 42) приваривают одну или свитые в жгут две-три стальные оцинкованные проволоки 1 диаметром 4-5 мм, или стальную полосу для соединения заземлителя с заземляемым устройством. Выше этого места на заземлитель устанавливают и приваривают хомут 2 из стальной проволоки.

Горизонтальные полосовые заземлители в виде лучей, колец или контуров используют как самостоятельные заземлители или как элементы сложного заземлителя, состоящего из горизонтальных и вертикальных заземлителей. Для горизонтальных заземлителей применяют полосовую сталь толщиной не менее 4 мм и круглую сталь диаметром не менее 10 мм.

Сопротивление заземления. Расчетные приближенные формулы для определения сопротивления одиночного заземлителя в зависимости от его типа (см. рис. 41) приведены в табл. 3.

В однородном грунте глубина заложения вертикальных заземлителей к = 0,5х-1 м мало влияет на снижение их сопротивления, и поэтому сопротивление заземлителя подсчитывают без учета глубины заложения, т. е. при И, — 0.

При подсчете сопротивления заземлителя из уголковой стали его диаметр принимают равным (1₀ ж Ь, где Ь — ширина стороны уголка.

Для горизонтального заземлителя из полосовой стали прямоугольного сечения приведены формулы, соответствующие укладке полосы плашмя, когда (1_а = Ы2, где Ъ — ширина полосы.

Сопротивление заземления зависит от конструкции заземлителей, их числа, расположения, глубины закопки в грунт, от удельного сопротивления прилегающих к заземлителям слоев грунта и мало зависит от его диаметра, поэтому диаметр заземлителей выбирают, как правило, из условий коррозии.

Удельным сопротивлением грунта р называют электрическое сопротивление, оказываемое грунтом объемом 1 м³ при прохождении тока от одной грани куба грунта к противоположной грани, и зависит оно от структуры грунта, его температуры и степени влажности.

Удельное сопротивление различных грунтов имеет самые различные значения. Так, у чернозема оно равно 50 Ом • м, песчаника — 1000 Ом м, кварца — 15 000 Ом • м.

Если сопротивление заземления, состоящего из одного стержня, превышает нормативное значение, то устраивают контур заземления из нескольких стержней (рис. 43). Стержни следует забивать друг от друга на расстоянии, равном или большем удвоенной длины стержня. Проволоку, идущую от стержней, свивают в жгут, обмазывают асфальтовым лаком и укладывают в траншее, которую затем засыпают. Стержневые заземлителя соединяют между собой полосовой сталью сечением 30 X 4 мм и обязательно приваривают к каждому заземли-телю.

При стекании тока со сложного заземлителя происходит наложение электрических полей отдельных его электродов и их взаимное экранирование. В результате сопротивление сложного заземлителя возрастает по сравнению с суммой сопротивления каждого его электрода. Сопротивление контура заземлителя из нескольких стержней где Я — сопротивление одного заземлителя, Ом, рассчитанное по формулам табл. 3;

п -• число заземлителей в контуре.

Выбор того или иного заземлителя для контура прежде всего связан с определением удельного сопротивления грунта. Если удельное сопротивление грунта неизвестно, то вначале устраивают заземлитель из одного стержня и с помощью приборов измеряют его электрическое сопротивление Я. Если оно больше требуемого (нормативного) сопротивления Я_н, то число стержней (электродов), необходимых для устройства контура заземления,/« — /?/0,8/?„. /

Чтобы удешевить работы’ -по устройству заземлителей, удельное сопротивление грунта снижают искусственно. В котловане радиусом 1,5-2 м малопроводящий грунт заменяют насыпным с более низким (в 5-10 раз) удельным сопротивлением (рис. 44, а), в качестве которого используют чернозем, глину, шлак, торф.

Удельное сопротивление грунта можно снизить при обработке его раствором поваренной соли (рис. 44, б). Для каждого заземлителя расходуется 50 кг поваренной соли. Так как со временем соль вымывается, то грунт обрабатывают раствором поваренной соли через каждые 2-4 года. Такая обработка снижает удельное сопротивление грунта в 2-8 раз.

В районах, где грунтовые воды или хорошо проводящие слои грунта залегают на большой глубине, целесообразно устраивать углубленные вертикальные заземлители с размещением их на уровне грунтовых вод или хорошо проводящих слоев грунта.

Если вблизи заземления имеются районы с более низким удельным сопротивлением грунта, то устраивают выносные заземлители. Наибольшее расстояние от выносного заземлителя до заземляемых установок должно быть не более 2,5 км.

Рис, 44. Способы искусственного снижения удельного сопротивления грунта и устройство заземления в нем

Если в конструкции заземлителей используют различные инженерные сооружения, которые были построены раньше, то их называют естественными заземлителями. К естественным заземлителям относятся металлические трубопроводы, проложенные под землей (за исключением трубопроводов горючих жидкостей и горючих или взрывчатых газов), обсадные трубы, металлические оболочки кабелей, металлические конструкции зданий и сооружений, имеющие соединения с землей.

Таблица 4

На железнодорожном транспорте большое значение имеет использование рельсовой колеи в качестве заземлителей установок СЦБ и связи. Однако применять рельсовую колею в качестве заземлителя следует осторожно, исключая случаи нарушения нормальной работы устройств автоматики, телемеханики и связи.

На автоматических телефонных станциях, междугородных АТС, в домах связи, в оконечных и промежуточных усилительных пунктах оборудуют три обособленных заземляющих устройства, соединяемых затем параллельно на выводах заземляющего щитка. Наличие трех обособленных заземляющих устройств позволяет легко контролировать их электрическое сопротивление два раза в год — зимой, в период наибольшего промерзания грунта, и летом при его максимальном просыхании.

Нормы сопротивлений заземлений. Для районов умеренного климата нормы сопротивления заземлений различного назначения. в зависимости от удельного сопротивления грунта приведены в табл. 4.

Нормы сопротивлений заземлений установлены в зависимости от назначения заземлений, а также от удельного сопротивления грунта в месте устройства заземления. Последнее объясняется тем, что чем больше удельное сопротивление земли, тем труднее выполнить заземление с малым сопротивлением и тем дороже стоит оборудование.

⇐Устройство удлиненных пролетов, пересечений и переходов | Электропитающие устройства и линейные сооружения автоматики, телемеханики и связи железнодорожного транспорта | Типы и конструкции заземляющих устройств⇒

Заземление и соединение электрических систем

Навигация по заземлению и соединению электрических систем может оказаться сложной задачей, если вы не уделили время ознакомлению с требованиями статьи 250 NFPA 70

^® , Национального электротехнического кодекса ® (NEC ^® ).

С чего начать? Ниже приведены некоторые общие вопросы от людей, которые только начинают изучать статью 250. Однако эта информация может быть полезна не только новичкам, но и опытным установщикам, которые хотят узнать больше о , почему они делают то, чему их научили, и обучены ли они делать это должным образом.

1. Заземление и соединение — одно и то же?

Статья 250 NEC касается заземления и соединения электрических систем. По определению, а также по функциям заземление и соединение — не одно и то же. Тем не менее, они тесно взаимодействуют друг с другом в отношениях инь и ян, чтобы обеспечить безопасность в электрических системах.

2. Что такое заземление?

Заземление — это соединение электрической системы с землей. Статья 100 NEC определяет землю как «землю.В разделе 250.4(A)(1) говорится, что заземленные электрические системы «должны быть подключены к земле таким образом, чтобы ограничивать напряжение, вызванное молнией, скачками напряжения или непреднамеренным контактом с высоковольтными линиями, и стабилизировать напряжение до заземление при нормальной работе».

3. Что такое склеивание?

Статья 100 NEC определяет соединение (соединение) как «соединенное для обеспечения электрической непрерывности и проводимости». Склеивание металлических деталей, таких как корпуса и дорожки качения, гарантирует, что все они непрерывны на пути эффективного тока замыкания на землю (EGFCP), который относится к земле (земле).EGFCP помогает управлять такими устройствами, как автоматические выключатели и предохранители или датчики замыкания на землю в незаземленных системах.

В заземленных системах важно соединить заземляющие проводники оборудования с заземляющим проводником системы, чтобы завершить EGFCP обратно к источнику электричества. Проводимость EGFCP имеет решающее значение для правильной работы защитных устройств. Это говорит о том, почему мы соскребаем краску с контактных поверхностей металлических корпусов, чтобы сделать соединения нашей электрической системы.Удаление краски, как требуется в Разделе 250.12, обеспечивает лучшее соединение и путь проводимости.

В редакции NEC 2020 г. в раздел 250.12 была добавлена ​​формулировка «или соединенные», которая теперь гласит: «Непроводящие покрытия… на оборудовании, подлежащем заземлению или соединению, должны быть удалены…». Это еще раз подчеркивает, что заземление и соединение не являются то же самое, но работать вместе, чтобы обеспечить безопасность электрической системы.

4. Почему так важно обеспечить надлежащее заземление и соединение вашей электрической системы?

В первую очередь это безопасность персонала внутри здания.Обеспечение надлежащего заземления и соединения электрической системы вполне может быть причиной того, что сотрудник внутри здания избежит непреднамеренного удара током и сможет вернуться домой той ночью. Это так важно.

Другими элементами, на которые может негативно повлиять неправильное заземление и подключение, являются чувствительное оборудование и низковольтные сигналы. Хотя эти элементы могут быть связаны с безопасностью, их функциональность также имеет решающее значение для производства. Как бы отреагировало руководство, если бы неправильная установка заземления и соединения отрицательно повлияла на их производственные цели?

5.Какова цель требований NEC к заземлению и соединению?

Раздел 250.4 устанавливает общие требования к заземлению и соединению электрических систем как для заземленных, так и для незаземленных систем. Для заземленных систем NEC требует, чтобы вы выполнили все следующие действия: заземление электрической системы, заземление электрического оборудования, соединение электрического оборудования и соединение электропроводящих материалов. В незаземленных системах требуются те же действия, за исключением заземления электрической системы.Когда эти требования NEC реализованы, создается эффективный путь тока замыкания на землю, что и является желаемой конечной целью.

По определению, эффективный путь тока замыкания на землю (EGFCP) представляет собой специально сконструированный, низкоомный, электропроводный путь, спроектированный и предназначенный для передачи тока в условиях замыкания на землю от точки замыкания на землю до источника электропитания. Хорошо спроектированный EGFCP может помочь устранить опасное напряжение из-за непреднамеренных неисправностей, позволяя устройствам защиты от перегрузки по току, таким как автоматические выключатели и предохранители, правильно обнаруживать неисправность и размыкать цепь.

6. Какие разделы NEC вы должны хорошо знать, чтобы правильно выполнять заземление и соединение электрической системы?

Статья 250 является основополагающим элементом NEC; его следует изучить полностью, чтобы убедиться, что и заземление, и соединение выполнены правильно. Несколько важных ресурсов, которые вы должны использовать регулярно, — это таблицы 250.66, 250.102(C)(1) и 250.122. Эти таблицы помогут вам правильно выбрать проводку для заземления и соединения вашей электрической системы.Знакомство с правильным использованием этих таблиц может помочь установщикам обеспечить надлежащее заземление и соединение в своих проектах и, в свою очередь, обеспечить безопасность тех, кто находится в здании.

Электрика — Заземление | Управление охраны труда и здоровья

Заземление

Термин «земля» относится к проводящему телу, обычно к земле. «Заземление» инструмента или электрической системы означает преднамеренное создание пути с низким сопротивлением к земле. При правильном выполнении ток от короткого замыкания или от молнии следует по этому пути, что предотвращает накопление напряжения, которое в противном случае могло бы привести к поражению электрическим током, травмам и даже смерти.

Есть два вида оснований; оба требуются строительным стандартом OSHA:

• Системное или служебное заземление: В этом типе заземления провод, называемый «нейтральным проводником», заземляется на трансформаторе и снова на служебном входе в здание. Это в первую очередь предназначено для защиты машин, инструментов и изоляции от повреждений.
• Заземление оборудования: предназначено для обеспечения повышенной защиты самих рабочих. Если неисправность приводит к тому, что металлический корпус инструмента оказывается под напряжением, заземление оборудования обеспечивает другой путь для протекания тока через инструмент на землю.

Заземление имеет один недостаток: обрыв в системе заземления может произойти без ведома пользователя. Использование прерывателя цепи замыкания на землю (GFCI) является одним из способов преодоления недостатков заземления.

Сводка требований к заземлению

• Заземлите все электрические системы. [ для исключений см. 29 CFR 1926.404(f)(1)(v)]
• Путь к земле от цепей, оборудования и корпусов должен быть постоянным и непрерывным.
• Заземлите все опоры и корпуса для проводников. [ для исключений см. 29 CFR 1926.404(f)(7)(i)]
• Заземлите все металлические корпуса сервисного оборудования.
• Заземлите все открытые, обесточенные металлические части стационарного оборудования. [ для исключений см. 29 CFR 1926.404(f)(7)(iii)]
• Заземлите открытые, обесточенные металлические части инструментов и оборудования, соединенные шнуром и вилкой. [ для исключений см. 29 CFR 1926.404(е)(7)(iv)]
• Заземлите металлические части следующего неэлектрического оборудования:
  • Рамы и гусеницы кранов с электроприводом.
  • Каркасы кабин лифтов с неэлектрическим приводом, к которым прикреплены электрические проводники.
  • Металлические тросы или тросы электрических лифтов с ручным приводом.
  • Металлические перегородки, решетки и аналогичные металлические ограждения вокруг оборудования с напряжением более 1 кВ между проводниками.

Методы заземления оборудования

• Заземлите все стационарное оборудование с помощью заземляющего проводника оборудования, который находится в той же кабелепроводе, кабеле или шнуре, или который проходит с проводниками цепи или окружает их (за исключением только цепей постоянного тока).
• Проводники, используемые для заземления стационарного или подвижного оборудования, в том числе соединительные проводники для обеспечения непрерывности электрической цепи, должны быть в состоянии безопасно проводить любой ток короткого замыкания, который может быть наложен на них.
• Электроды не должны иметь непроводящих покрытий, таких как краска или эмаль, и, если это возможно, должны быть залиты ниже постоянного уровня влажности.
• Одиночные электроды с сопротивлением заземления более 25 Ом должны быть дополнены одним дополнительным электродом, установленным не ближе 6 футов к первому электроду.
• Для заземления высоковольтных систем и цепей (1000 вольт и выше) см. 29 CFR 1926.404(f)(11).

Дополнительные ресурсы

Требования к электрическому заземлению Бесплатное онлайн-обучение OSHAcademy

‎Ресурсы по безопасности: электрооборудование

Требования безопасности при установке

ЗАЗЕМЛЕНИЕ

В этом разделе содержатся требования к заземлению систем, цепей и оборудования. Заземление электрических цепей и электрооборудования необходимо для защиты работников от поражения электрическим током, защиты от возгорания и защиты от повреждения электрооборудования. Существует два вида заземления: (1) заземление электрической цепи или системы и (2) заземление электрического оборудования. Заземление электрической системы выполняется, когда один проводник цепи преднамеренно соединен с землей. Это делается для защиты цепи в случае удара молнии или другого контакта высокого напряжения.Заземление системы также стабилизирует напряжение в системе, поэтому ожидаемые уровни напряжения не превышаются при нормальных условиях. Второй вид заземления – это заземление оборудования. Это достигается, когда все металлические каркасы оборудования и корпуса, содержащие электрооборудование или проводники, заземляются посредством постоянного и непрерывного соединения или соединения. Проводник заземления оборудования обеспечивает путь для возврата опасного тока короткого замыкания на землю системы в источнике питания цепи в случае нарушения изоляции. При правильной установке заземляющий провод оборудования представляет собой путь тока, который позволяет защитным устройствам, таким как автоматические выключатели и плавкие предохранители, срабатывать при возникновении неисправности. На рисунке ниже показаны оба типа заземления.

ПУТЬ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

Путь к земле от цепей, оборудования и корпусов должен быть постоянным и непрерывным.

Это требование было взято из NEC 250-51, Эффективный путь заземления, который является более полным и фундаментальным для понимания электробезопасности.Там указано, что путь к земле:

• должны быть постоянными и непрерывными. (Если путь установлен таким образом, что повреждение, коррозия, ослабление и т. д. могут нарушить непрерывность в течение срока службы установки, возникает опасность поражения электрическим током и ожогов.)
• должен иметь возможность безопасно проводить любой ток короткого замыкания, который может быть наложен на него. (Токи короткого замыкания могут во много раз превышать нормальные токи, и такие высокие токи могут расплавить или сжечь металл в местах с плохой проводимостью. Эти высокие температуры могут представлять опасность сами по себе и могут нарушить непрерывность пути замыкания на землю.)
• должен иметь достаточно низкий импеданс, чтобы ограничить напряжение на землю и облегчить работу устройств защиты цепи в цепи. (Если путь замыкания на землю имеет высокий импеданс, при каждой попытке протекания тока замыкания будут возникать опасные напряжения. Кроме того, если импеданс высок, ток замыкания будет ограничен до некоторого значения, настолько низкого, что плавкий предохранитель или автоматический выключатель сработает. не действовать быстро, если вообще.)

В отношении безопасных путей заземления важно помнить следующее:

• Ток короткого замыкания в цепях переменного тока будет ограничен суммой сопротивления и реактивного сопротивления, и единственный путь с низким реактивным сопротивлением — это тот, который проходит в непосредственной близости от проводников цепи.
• Если используется металлическая система дорожек качения, убедитесь, что металлическая система является непрерывной и постоянной.
• В случаях, когда система металлических каналов не используется, предусмотрите зеленый или неизолированный проводник заземления оборудования рядом с проводниками питания, чтобы обеспечить соединение всех корпусов вместе и с источником.

ЗАЗЕМЛЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ, ПОДКЛЮЧЕННОГО ШНУРОМ И ВИЛКОЙ

При любых условиях, описанных ниже, открытые непроводящие металлические части оборудования, подключаемого шнуром и вилкой, которые могут оказаться под напряжением, должны быть заземлены.

• а. Если в опасном (классифицированном) месте.
• б. При работе при напряжении более 150 вольт относительно земли, за исключением защищенных двигателей и металлических корпусов приборов с электрическим нагревом, если корпуса приборов постоянно и эффективно изолированы от земли.
• с. Если оборудование следующих типов:
• Холодильники, морозильники и кондиционеры воздуха;
• Стиральные, сушильные и посудомоечные машины, дренажные насосы и электрооборудование для аквариумов;
• Ручные моторные инструменты;
• Приборы с моторным приводом следующих типов: ножницы для живой изгороди, газонокосилки, снегоочистители и поломоечные машины;
• Приборы со шнуром и вилкой, используемые во влажных или влажных помещениях или работниками, стоящими на земле или на металлических полах, или работающими внутри металлических резервуаров или котлов;
• Портативные и мобильные рентгеновские аппараты и сопутствующее оборудование;
• Инструменты, которые могут использоваться во влажных и проводящих средах; и
• Переносные ручные фонари.

В условиях, описанных выше, открытые нетоковедущие металлические части оборудования, подключаемого шнуром и вилкой, должны быть заземлены. Заземление металлических частей не требуется, если питание оборудования осуществляется через разделительный трансформатор с незаземленной вторичной обмоткой напряжением не более 50 вольт или если переносные инструменты защищены утвержденной системой двойной изоляции. Для заземления оборудования, подключенного к шнуру и вилке, обычно предусмотрен третий провод в наборе шнура и третий штырь в вилке.Третий провод служит заземлителем оборудования, который подключается к металлическому корпусу переносного инструмента и металлической заземляющей шине внутри оборудования служебного ввода. Служебное вводное оборудование расположено в точке ввода электропитания в здание или завод и содержит или обслуживает другие щиты, которые содержат устройства защиты параллельных цепей, такие как предохранители и автоматические выключатели. Третий провод обеспечивает путь для тока короткого замыкания в случае нарушения изоляции. Таким образом, опасный ток короткого замыкания будет направлен обратно к источнику, служебному входу, и позволит автоматическим выключателям или предохранителям сработать, тем самым размыкая цепь и останавливая ток.

На приведенном ниже рисунке показана потенциальная опасность поражения электрическим током при отсутствии третьего провода, заземляющего провода. В случае неисправности большая часть тока пойдет по пути наименьшего сопротивления. Если рабочий обеспечивает путь к земле, как показано, некоторая часть тока будет течь от заземленного белого проводника (нейтрального) и возвращаться в землю через рабочего.Тяжесть полученного удара будет зависеть от силы тока, протекающего через работника.

На рисунке ниже показаны преимущества правильно подключенного заземленного провода. Следует отметить, что правильно скрепленный кабелепровод и соответствующий металлический корпус также могут служить заземляющим проводником.

Обзор требований к соединению и заземлению

Вопрос

Каковы необходимые требования к соединению и заземлению для достижения соответствия различным стандартам электромагнитной совместимости (ЭМС), связанным с электронным оборудованием?

Я получил этот вопрос несколько дней назад и быстро понял, что быстрый и простой ответ невозможен, поскольку я практически не знал, какие типы оборудования задействованы, и не имел никакой информации о приложении. Чем больше я думал над вопросом, тем росла сложность рассуждений и я понимал, что подход зависит от ситуации.

Большинство из нас в сообществе EMC выросли с общей концепцией 2,5 мОм, которая была вбита в нас без остального утверждения о том, где применяется это магическое число. Многие считают, что для достижения соответствия мы должны получить менее 2,5 мОм от любой точки до установочного соединения. Нас подтолкнули к этой цели для тестовой конфигурации без учета реального соединения оборудования при установке, поэтому тестовая конфигурация не соответствует ожидаемому.Еще хуже то, что когда возникают проблемы с полевыми элементами, решение состоит в том, чтобы исправить установку.

Мы должны понимать, что тестирование на соответствие должно приближаться к реалистичной установке, чтобы определить, нужно ли что-то менять. Стандарт MIL-STD-461G сделал большой шаг в этом направлении, указав, что для тестовой конфигурации должны выполняться различные измерения соединения, чтобы подтвердить, что соединение соответствует установке. Значения НЕ были установлены (за исключением заземляющего слоя на корпус и LISN на заземляющий слой) для поддержки подтверждения того, что атрибуты установки были смоделированы.Даже с этим изменением старая цель 2,5 мОм при нескольких соединениях часто проталкивается опытными авторитетами из-за того, как их учили.

Цель

Целью заземления является обеспечение электрического соединения с общей точкой опоры (обычно считающейся землей) для уменьшения разности потенциалов, которая допускает появление опасности поражения электрическим током и возникновения шумового напряжения. Земля должна:

1. Установите проводящий путь для молнии, чтобы защитить объект, людей и оборудование.
2. Снизить уровни напряжения в доступных точках до безопасного уровня, включая условия неисправности и разряды молнии.
3. Поддержка подавления помех за счет уменьшения разности напряжений между источником и получателем сигнальных цепей.

Во многих руководствах содержится информация о заземлении на основе земли в качестве точки отсчета, и я полагаю, что это правильно при рассмотрении объектов. Но как насчет самолетов, транспортных средств, кораблей, космических кораблей и портативных устройств? В этих случаях земля становится простой точкой отсчета, в которой нам нравится думать, что она равна 0 вольт, когда речь идет о нашем теле.

Тл для достижения этого 0-вольтового заземления сопротивление между точками не должно иметь сопротивления (или импеданса), что нереально. Проводники имеют сопротивление, распределенное вдоль проводника, и, чтобы увеличить сопротивление, каждое соединение проводника имеет сопротивление, поэтому сопротивление соединения должно быть минимальным, чтобы достичь разности потенциалов 0 вольт. Как мы можем ясно видеть, заземление и соединение напрямую связаны, однако соединение также применяется к соединениям цепей под напряжением, чтобы предотвратить падение напряжения на пути.Поддержание минимального импеданса соединения предотвращает возникновение напряжения, когда и если ток течет по пути проводника.

Этот обзор не предназначен для использования в качестве руководства по проектированию, в котором подробно рассказывается о том, сколько, какой длины, насколько велики, насколько плотны и многие другие элементы, которые необходимо определить для создания эффективной работоспособной наземной системы. Поскольку наземная система служит многим целям, я просто хочу посмотреть на вещи, которые следует учитывать, и на то, как они влияют на другие цели наземной системы. Должна быть спроектирована эффективная система заземления, отвечающая поставленным целям, а не оставлена ​​на волю случая или просто прикреплена проводник для заземления.

Электробезопасность

Заземление часто используется для защиты от поражения электрическим током, которое может возникнуть при различных неисправностях. Многие нормативы по электрооборудованию включают требование по обеспечению этого средства защиты, хотя во многих ситуациях используются другие средства защиты, если заземление нецелесообразно.

В ситуации, когда присутствуют опасные напряжения, сопротивление заземления настолько низкое, что заземленная точка не может иметь потенциал, который может вызвать поражение человека электрическим током.

Что нужно заземлить? Доступные проводники, которые могут оказаться под напряжением в случае неисправности. Например, металлический шкаф для оборудования оказывается под напряжением, потому что обжимной наконечник позволяет проводу выпадать из-за вибрации, а оголенный незакрепленный провод касается шкафа. Оборудование перестает работать, потому что провод является основным проводом питания, и техник, собирающийся ремонтировать элемент, становится проводником к земле при контакте с шасси, если защитное заземление отсутствует.Если защитное заземление подключено правильно, автоматический выключатель, питающий цепь, срабатывает, отключая питание оборудования.

Давайте рассмотрим еще немного, чтобы раскрыть конструкцию этого защитного заземления. Обычно предусмотрена точка подключения к корпусу, которая может быть третьим проводом шнура питания переменного тока, который подключается к контакту заземления розетки. Это соединение должно быть собрано таким образом, чтобы это соединение было первым соединением с шасси, и оно было защищено независимо от других соединений заземления с помощью крепежных средств, препятствующих вращению (см. , рис. 1 ).Например, третий провод во входном разъеме шнура питания проложен к клемме защитного заземления корпуса на корпусе и закреплен без других клемм в этой точке соединения. Это не означает, что другие терминалы должны быть исключены, просто они должны быть защищены отдельно. Не забывайте, что наконечник обжимной клеммы, если он используется, имеет двойные точки обжима.

Размер провода должен выдерживать максимальный ток короткого замыкания. Итак, какая мощность требуется? Если шнур питания постоянно подключен, третий провод должен быть равен фазному проводу, исходя из предположения, что фазный провод сгорит к тому времени, когда сгорит провод заземления.Но, в более общем случае, мы предохраняем фазный провод (никогда не предохраняем защитное заземление), чтобы быть уверенным. Если шнур является съемным, следует предположить, что его можно заменить другим шнуром, который может иметь провод другого сечения, который изначально поставлялся. В этом случае мы полагаемся на автоматический выключатель объекта. Обычно к обычным розеткам подключают 15- или 20-амперную цепь, поэтому калибр провода должен соответствовать этой нормальной ситуации. Чтобы удовлетворить эту потребность в заземлении, для входа в шпильку заземления часто выбирается провод 12 AWG, чтобы соответствовать этой нагрузке.Запомните цвет (зеленый/желтый), чтобы соответствовать коду.

Каковы требования к склеиванию? Большинство стандартов требуют сопротивления менее 100 мОм для защитного соединения с указанием сопротивления между клеммой защитного заземления и заземлением объекта (платформы). Давайте рассмотрим соединение путей и определим, какие точки соединения применимы для съемного шнура питания переменного тока. Клемма, указанная в Рисунок 1 (шпилька заземления), имеет соединение с металлическим шасси; к защищенному наконечнику клеммы; наконечник клеммы имеет двойное обжимное соединение с проводом; длина провода около 10 см к штепсельной вилке устройства переменного тока, подключенной к быстроразъемному наконечнику, установленному на входе; входной соединительный штифт соединяется со шнуром питания, который составляет около 1. 8-метровая длина; к терминалу розетки переменного тока объекта. Путь заземляющего провода содержит шесть соединений и 1,9 метра провода. Сопротивление 1,9-метрового провода 14 AWG составляет ~ 63 мОм, оставляя чуть менее 40 мОм на шесть соединений или около 6 мОм на точку соединения. Нетрудно достичь такого сопротивления соединения (связи), если только мы не упускаем из виду загрязнение или какие-либо неплотные соединения на пути, но это действительно дает представление о необходимости хорошего соединения.

Имейте в виду, что существуют другие точки соединения, связанные с безопасностью, такие как двери, направляющие ящиков и панели шасси, для которых может потребоваться заземление.Обратите внимание, что я использовал «гарантированный», а не просто случайный контакт, который может обеспечивать или не обеспечивать гарантированное соединение с землей.

Рис. 1. Пример общего безопасного заземления

Lightning

Заземление

обеспечивает определенную степень безопасности, связанную с индуцированными молниями, наряду с защитой оборудования от повреждений. Требования электробезопасности, описанные выше, включают в себя переходную проводимость молнии через систему заземления. Переходные процессы, вызванные молнией, могут попасть в оборудование через внешние кабели, антенные интерфейсы или линии электропередач, где компоненты защиты от переходных процессов могут шунтировать ток молнии на землю объекта или шасси устройства и проводники защитного заземления на заземление.Меры контроля молнии часто включаются там, где потенциальные ударные токи входят в объект или платформу, чтобы снизить риск экстремальных опасностей от прямых или близких прямых ударов, но система заземления оборудования должна контролировать уровни индуцированных переходных процессов.

Как неотъемлемая часть земли, проводка и соединения подвержены высоким переходным процессам напряжения и тока, связанным с наведенной молнией, которые могут быть наведены на проводку, входящую в помещение. Переходный процесс, создаваемый линией электропередач (см. , рис. 2, ), связан с распределением электроэнергии внутри объекта, где подавители ограничивают напряжение и ток, а система заземления оборудования отводит переходный процесс от оборудования. Изоляция заземляющей проводки должна выдерживать вызванное молнией высокое переходное напряжение, возникающее в системе заземления. Эта способность оценивается требуемым испытанием Hi-Pot между внешними соединениями и системой заземления, где применяется высокое напряжение и требуется, чтобы не возникала дуга на систему заземления (обратите внимание, что во время испытания Hi-Pot подавители переходных процессов отключены). В зависимости от параметров цепи уровни испытательного напряжения пробоя могут достигать 10 кВ.

Прямое попадание в систему молниезащиты объекта обеспечивает токоотвод для тока с большим током для кратковременного переходного процесса.Переходный ток, протекающий в токоотводе, может индуцировать ток в проводке объекта, аналогичный току в линии электропередач. Условно говоря, эти переходные процессы обычно ограничены уровнями от нескольких вольт до низких киловольт, но ток может быть значительным, если произойдет пробой. Если полное сопротивление токоотвода высокое, индукция значительно возрастает там, где в точке подключения появляются уровни напряжения 100-200 кВ, допускающие переходный ток 40 кА и более через токоотвод. Кроме того, события происходят как многократные события с до 20 ударами, происходящими в течение нескольких миллисекунд. Переходное время нарастания обычно составляет около 2 мс, поэтому индуктивность токоотвода становится важным фактором в общем импедансе, связанном с частотами в несколько сотен кГц.

Обеспечение заземления системы молниезащиты требует от нас рассмотрения многих аспектов, влияющих на производительность. Проводники должны иметь способность выдерживать ток, чтобы справляться с почти мгновенным повышением температуры, связанным с омическим (I ² R) рассеянием мощности, связанным с событием, включая текущий ток и многократные разряды без времени восстановления.Соединение должно предотвращать образование соединений с высоким сопротивлением, которые выдерживают воздействие окружающей среды, а также тепловое расширение и сжатие, которые ухудшают соединение. Время перехода указывает на то, что вопросы глубины скин-слоя требуют рассмотрения для управления общим реактивным сопротивлением проводника.

Рис. 2: Концепция события молнии

Помните, что события молнии подчеркивают возможности мер контроля, и мы часто не знаем, что различные элементы были повреждены и больше не эффективны.Мы также должны учитывать, что крепления молнии не всегда выбирают самую высокую точку (см. Рисунок 3 ).

Рис. 3. Событие Lightning

Электромагнитная совместимость (EMC)

Заземление обычно связано со многими мерами контроля ЭМС, где качество заземления связано с экранированием, эффективностью фильтра и обеспечением пути передачи помех для достижения чувствительных цепей. Обычно мы справляемся с более высокими частотами, чем сталкиваемся с мерами безопасности или молниезащиты.

На уровне оборудования сигналы требуют обратного пути для токовой петли, поэтому, когда цепи требуется ток, она должна поддерживать возврат этого тока к источнику. Нет ничего необычного в том, чтобы обеспечить несколько типов заземления для изоляции цепей, таких как цифровые, от аналоговых. Но мы не можем забывать, что нам нужно добраться до общей точки, чтобы завершить паразитные цепи, которые связаны со всеми цепями. При проектировании возврата и заземления конструкция минимизирует площадь контура, чтобы уменьшить излучение цепи — планируйте, чтобы ток протекал без перерывов или разрывов.

Фильтры

часто требуют создания пути заземления для шунтирования шумового тока, входящего в оборудование или выходящего из него (см. , рис. 4 ). Если полное сопротивление соединения (Z _B ) высокое, шум будет проходить через емкость между линией и землей в зависимости от частотных характеристик схемы. Обычно это требует, чтобы каждое соединение обеспечивало очень низкое сопротивление, а общий импеданс был намного меньше, чем проходной импеданс. Обратите внимание, что требуется низкий импеданс, поэтому для достижения цели необходимо учитывать индуктивное сопротивление и паразитную емкость всего пути.

Заземление ЭМС

часто требует хороших характеристик на высоких частотах, поэтому при выборе схемы заземления важным фактором становится глубина поверхностного слоя проводника. Скин-эффект позволяет отделить возврат сигнала от экрана в коаксиальном кабеле, где ток возврата сигнала проходит по внутренней поверхности, а шумовой ток течет по внешней поверхности к окончанию коаксиальной оболочки, как показано на рис. 5 . Эффект глубины скин-слоя может повлиять на выбор заземляющего ремня, когда мы часто выбираем ремни с малым отношением длины к ширине, чтобы уменьшить индуктивность.Скин-эффект позволяет нам использовать полые трубки вместо стержней, чтобы повысить гибкость при прокладке ремня. Сплющенная трубка может выполнять эту функцию, а обычное закругление углов помогает уменьшить излучение от проводника. Ремешок должен иметь достаточную мощность, чтобы выдерживать ток на более низких частотах в целях безопасности конструкции.

Рисунок 5: Концепция глубины кожи Экраны

должны быть заземлены для повышения эффективности экранирования за счет несоответствия импеданса излучаемого поля. Незаземленный экран часто действует как антенна, излучающая сигналы с поверхности. Например, дверца шасси, не прикрепленная к шасси, может действовать таким образом. Размещение проводного соединения между дверью и шасси может обеспечить низкое сопротивление и соответствовать требованиям безопасности, но при чрезмерном импедансе могут излучаться высокие частоты. Склеивание полностью вокруг дверной рамы может снизить этот риск.

Думаю, сюда следует включить упоминание мифа о 2,5 мОм. В течение многих лет требовалось, чтобы система заземления имела сопротивление менее 2,5 мОм.Это было широко истолковано как означающее, что любая точка на шасси должна иметь сопротивление менее 2,5 мОм по отношению к объекту/плоскости заземления. MIL-STD-461G попытался устранить это заблуждение, но проблема остается. MIL-STD-461G включает требование измерять сопротивление заземления и предоставлять измерения в отчете без указания конкретного числа. Стандарт MIL-STD-464C содержит некоторые специальные требования к измерению сопротивления, но единственным требованием в 2,5 мОм является требование к отдельному соединительному соединению. Мы должны убедиться, что сообщество ЭМС осознает, что испытания с измерением сопротивления искусственного заземления способствуют необходимости в установках для достижения такого же сопротивления. Настоящая цель состоит в том, чтобы обеспечить сопротивление/импеданс заземления, которые представляют установку. Если для соблюдения требований требуется дополнительное заземление, установка должна быть согласована, чтобы обеспечить требуемые выводы.

Резюме

Заземление и соединение должны отвечать всем требованиям — схема заземления ЭМС должна включать требования безопасности и молниезащиту по мере необходимости.Достижение всех целей выходит за рамки простого подключения к электросети. При проектировании необходимо учитывать размер, соединения, частотную характеристику, общий импеданс, физические ограничения и среду установки.

Я припоминаю продукт, соответствие которому было достигнуто путем нескольких модификаций исходного элемента во время испытаний. Для поддержки производства у меня была возможность спроектировать объединительную плату для автоматического размещения разъемов. Поскольку я все равно занимался разводкой, я переделал схему заземления печатной платы, чтобы лучше обеспечить контроль ЭМС.Никакие изменения компонентов не вносились, но только после обновления схемы заземления излучаемые электромагнитные помехи были снижены более чем на 17 дБ, а чувствительность приемника устройства была улучшена на 10 дБ, что является серьезным изменением в эксплуатационных характеристиках.

Заземление и соединение никогда не следует оставлять на волю случая — эти факторы оказывают существенное влияние на производительность и соответствие требованиям. Если рассматривать это на ранней стадии проектирования, элементы управления могут быть включены с незначительным влиянием на затраты, особенно по сравнению со стоимостью изменения зрелого проекта.

Этот обзор является лишь обзором склеивания и заземления, подробностям хватило бы на большой текст, чтобы рассмотреть множество примеров способов достижения поставленных целей. Многие правила указывают на конкретные элементы, такие как размер провода, глубину и диаметр заземляющего стержня и другие факторы. Но можно использовать альтернативные подходы для удовлетворения других потребностей, если также соблюдаются нормативные требования.

Не забывайте, что ток течет туда, куда направлен, если установка правильная. Подключение экранированного корпуса к заземлению объекта должно осуществляться на стене, где ток направлен в сторону от чувствительных панелей.Эта философия применима к конструкции оборудования: направьте ток туда, куда вы хотите.

Если у вас есть тема, связанная с EMC, которую вы хотели бы рассмотреть, дайте мне знать, и я постараюсь поставить ее в очередь для будущих статей.

Заземление резервуара — Мастер молнии

ОБСУЖДЕНИЕ

Как видите, существует большая пропасть между требованиями API и NFPA. Это можно объяснить, взглянув на историю разработки документа и опыт членов писательского комитета.

Члены комитета API, как правило, представляли владельцев/операторов с многолетним практическим опытом проектирования, строительства, эксплуатации и технического обслуживания этих объектов. Члены комитета NFPA, хотя и обладают большим опытом в области молниезащиты для обычных объектов, практически не имеют опыта работы с конструкциями такого типа. Действительно, большинство из них не были на складах или производственных объектах или даже рядом с ними.

СОБСТВЕННОЕ САМОЗАЗЕМЛЕНИЕ СТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ С ПЛОСКИМ ДНОМ

Собственное самозаземление плоскодонных стальных резервуаров всегда было частью документации по молниезащите API и частью документа NFPA 780, хотя и с минимальными требованиями к диаметру.Принятие этого метода заземления резервуаров особенно важно для операторов резервуаров для производства/утилизации, поскольку эти резервуары, как правило, не соответствуют требованиям к минимальному диаметру NFPA 780. Почему требования к минимальному диаметру? Существуют десятки тысяч таких резервуаров, которые благополучно и счастливо заземлились в течение миллионов резервуарных лет.

Требование 20 футов (опираться на землю или бетон) и 50 футов (опираться на битум), содержащиеся в NFPA 780, 7. 3.7.3, кажется, было введено в издание 1983 года владельцами/операторами резервуаров.Однако обоснование этих требований к минимальному диаметру найти не удалось. Если владельцы/операторы хотели ввести требования к минимальному диаметру, почему были изменены только NFPA, а не применимые документы API? Действительно, я помню обсуждение на заседании комитета API 545 (кажется, в Новом Орлеане) именно на эту тему, где было решено никоим образом не изменять требования к заземлению, в том числе не вводить требования по минимальному диаметру.

Мы постоянно сталкиваемся с инженерами-нефтяниками, которые указывают на это, когда возникает вопрос об использовании 780 в качестве их стандарта.Они рассматривают требования NFPA 780 к минимальному диаметру в сравнении с годами успешного полевого опыта с присущим резервуарам меньшего диаметра самозаземлением и приходят к выводу, что 780 просто не понимает природу резервуаров. Они также рады отметить, что требования к заземлению NFPA 780 выглядят подозрительно похожими и больше подходят для заземления небольшого круглого деревянного сарая, а не для заземления тяжелой металлической конструкции с плоским дном и толстыми стенами, стоящей на земле. Они также быстро спрашивают, почему для заземления подходит пластина заземления площадью 4 кв. фута, установленная на минимальной глубине, но не дно резервуара площадью более 100 кв. футов.

Когда единственное решение, которое у вас есть, это молоток, любая проблема выглядит как гвоздь. Системы NFPA 780 являются прямыми потомками систем, разработанных Беном Франклином для защиты деревянных конструкций, особенно амбаров и домов, от сгорания. При этом игнорируется тот факт, что металлический бак сильно отличается от деревянного сарая.

Полезным упражнением для понимания внутреннего заземления металлических резервуаров с плоским дном является рассмотрение заземления неметаллической конструкции, аналогичной по размеру и конфигурации резервуару.Если мы посмотрим на такую ​​конструкцию, как круглый деревянный сарай диаметром 14 футов, согласно NFPA 780, структурная молниезащита будет установлена ​​​​в виде молниеотводов, соединенных вместе основным проводником и по крайней мере двумя токоотводами. Токоотводы могут быть заземлены плоскими металлическими пластинами, каждая из которых имеет минимальную толщину 0,032 дюйма и минимальную площадь поверхности 2 фута2, если они заглублены более чем на 18 дюймов ниже уровня земли (NFPA 780, 4.13.5.1). При установке на глубине менее 18 дюймов площадь поверхности заземляющей пластины должна быть увеличена до 4 футов2 (рекомендации по установке Underwriters Laboratories UL 96A).Эта конструкция потребует, чтобы в случае прямого крепления к конструкции вся энергия молнии проходила по двум токоотводам чрезвычайно ограниченного сечения и рассеивалась на землю через две заземляющие пластины ограниченного размера. С другой стороны, прямое подключение молнии к металлическому резервуару диаметром 14 футов позволило бы энергии молнии стекать по гораздо большей площади поверхности оболочки резервуара и рассеиваться на землю на гораздо большей площади поверхности (615 кв. дно бака.Кратковременная часть удара с высокой энергией имеет тенденцию рассеиваться на землю по периметру дна резервуара (аналогично шунтам на резервуаре с внешней плавающей крышей (EFR)), с более продолжительной частью удара с меньшей энергией. распространяется по дну резервуара (аналогично обводным проводам резервуара EFR). Вот почему металлические резервуары с плоским дном считаются самозаземляющимися. Его площадь поверхности намного больше, чем у плоской заземляющей пластины, и он прижимается к земле тысячами фунтов веса резервуара и хранимого продукта.

NFPA 780, Приложение B.4.3, утверждает, что правильно выполненные заземляющие соединения необходимы для эффективного функционирования системы молниезащиты, и необходимо приложить все усилия для обеспечения достаточного контакта с землей. Это не обязательно означает, что сопротивление заземления должно быть низким, а скорее то, что распределение металла в земле или на ее поверхности в крайних случаях должно быть таким, чтобы обеспечить рассеяние удара молнии без повреждений.

Многие новые объекты производства/захоронения окружены металлическими стеновыми системами локализации.Эти системы представляют собой привлекательное решение, поскольку они могут стать частью системы заземления объекта. Если они образуют непрерывную стальную стену вокруг участка и в остальном соответствуют требованиям NFPA 780, их можно использовать в качестве проводника/системы заземления.

ОБЗОР

Выше представлены два разных результата, полученных из двух разных подходов к заземлению. Какой взять на работу? В принципе, на ваше усмотрение

Документы API были написаны специально для резервуаров, тогда как NFPA 780 был написан для различных конструкций.Таким образом, API представляется основным документом для заземления резервуара. Тем не менее, NFPA 780 предлагает гораздо больше подробностей, касающихся проектирования структурной молниезащиты, поэтому может быть уместным сочетание обоих документов.

Рекомендуемые правила заземления — Национальный институт молниезащиты

Раздел 5.3.1

Выдающиеся инженеры-светотехники и основные технические кодексы и стандарты.
согласиться с правильными рекомендациями по заземлению. Представляем вам резюме тех
общепринятые конструкции.

1. От Golde, Lightning, Academic Press, NY,
1977, вып. 2, глава 19, Х. Баатц, Штутгарт, Германия, с. 611 :

«Уравнивание потенциалов должно производиться для всех металлических
установки. Для молниезащиты сооружения важнее
значение, чем сопротивление заземления…

Наилучшим способом выравнивания потенциалов является использование подходящего заземления.
система в виде кольца или фундамента земли.Токоотводы
связаны с таким кольцевым заземлением; дополнительные заземляющие электроды могут быть
ненужно…»

2. Из Сунде, Эффекты проводимости Земли в системах передачи, Ван
Ностранд, Нью-Йорк, 1949, с. 66:

«Для адекватного заземления обычно требуется, чтобы сопротивление
земля на рассматриваемой частоте будет мала по сравнению с
полное сопротивление цепи, в которую он включен. По этому критерию
в некоторых случаях допустимо иметь заземление с высоким сопротивлением,
несколько тысяч Ом, как в случае с «электростатическим» аппаратом
заземление, полное сопротивление заземления изолированных корпусов аппаратов обычно
довольно высоко. Однако в других [ситуациях] сопротивление лишь в несколько
для эффективного заземления могут потребоваться омы».

3. Из Horvath, расчет молниезащиты, научные исследования
Press, Лондон, 1991, с.20:

«Заземление системы молниезащиты распределяет
ток молнии в почве, не вызывая опасной разности потенциалов.
Для этого наиболее эффективное заземление ограждает объект от
быть защищенным. Потенциал увеличивается на заземлении и на всех заземленных
металлических частей объекта относительно нулевого потенциала на удалении
точка. Может достигать очень высокого значения, но не представляет опасности.
если разность потенциалов внутри защищаемого объекта ограничена.Выравнивание потенциалов осуществляется за счет соединения всех протяженных металлических
объекты.»

4. From Hasse, Защита от перенапряжения низковольтных систем, Питер
Peregrinus Press, Лондон, 1992, с. 56.

«Полное выравнивание потенциалов молниезащиты является основным
основа для реализации внутренней молниезащиты; это
защита от грозового перенапряжения для электрики, а также
средства и устройства электронной передачи данных в зданиях.В
в случае удара молнии потенциал всех установок
в пострадавшем здании (включая токоведущие проводники в электрических
системы с разрядниками) будет увеличена до значения, эквивалентного
возникающие в системе заземления — не будет опасных перенапряжений.
генерируется в системе…

В настоящее время рассматривается выравнивание потенциалов молниезащиты
незаменимый. Обеспечивает соединение всех линий подачи металла, входящих
здание, включая силовые и коммуникационные кабели, к молнии
система защиты и заземления прямыми соединениями через разъединение
искровые разрядники или разрядники в случае проводников под напряжением.

5. Из IEEE Emerald Book, Powering and Ground Sensitive Electronic
Оборудование, IEEE Std 1100-1992, IEEE, Нью-Йорк, 1995, с. 216:

«Важно обеспечить низкоомное заземление и соединение.
существуют соединения между телефонным оборудованием и оборудованием для передачи данных, сеть переменного тока
система заземления электрической безопасности системы и заземление здания
электродная система. Эта рекомендация является дополнением к любому сделанному заземлению.
электроды, такие как заземляющее кольцо молнии.Несоблюдение каких-либо
часть этого требования заземления может привести к опасному потенциалу
разрабатывается между телефонным (данным) оборудованием и другим заземленным
предметы, рядом с которыми может находиться персонал или которые могут одновременно соприкасаться. »

6. Из международного стандарта IEC 1024-1, Защита конструкций.
«Против молнии», Международная электротехническая комиссия, Женева,
1991, с. 23:

«Чтобы рассеять ток молнии в землю без
вызывающие опасные перенапряжения, форма и размеры заземлителя
системы важнее, чем конкретное значение сопротивления
заземляющий электрод.Однако, как правило, низкое сопротивление заземления
рекомендуемые.

С точки зрения молниезащиты единая интегрированная конструкция
Заземление предпочтительнее и подходит для всех целей (т.е.
молниезащита, низковольтные энергосистемы, телекоммуникационные системы).

Системы заземления, которые должны быть разделены по другим причинам
следует соединить с интегрированным эквипотенциальным соединением…»

7.Из FAA-STD-019b, Молниезащита, заземление, соединение и
Требования к экранированию объектов, Федеральное управление гражданской авиации,
Вашингтон, округ Колумбия, 1990, с. 20:

«Защита электронного оборудования от разности потенциалов».
и накопление статического заряда должно быть обеспечено соединением всех
металлические объекты без тока на электронное многоточечное заземление
система, которая эффективно подключена к системе заземляющих электродов.

8. Из MIL-STD-188-124B, Заземление, соединение и экранирование, отдел
Министерства обороны, Вашингтон, округ Колумбия, 1992, с. 6 и с. 8:

«Система заземления объекта образует прямой путь заведомо низкого напряжения
импеданс между землей и различным силовым и коммуникационным оборудованием.
Это эффективно минимизирует перепады напряжения на заземляющем слое.
которые превышают значение, создающее шум или помехи для связи
схемы.» (стр.6)

«Сопротивление заземления подсистемы заземляющего электрода должно
не превышает 10 Ом на стационарных стационарных объектах. » (стр. 8)

9. Из MIL-STD-1542B (USAF), Электромагнитная совместимость и заземление
Требования к объектам космических систем, Министерство обороны, Вашингтон
округ Колумбия, 1991, с. 19:

«Этот стандарт, MIL-HDBK-419 и MIL-STD-188-124 не рекомендуют
использование глубоких колодцев для достижения более низкого импеданса относительно земли.Глубокие колодцы обеспечивают низкое сопротивление постоянному току, но имеют очень небольшое преимущество в
уменьшение сопротивления переменному току. Цель подсистемы заземляющего электрода
заключается в уменьшении потенциалов переменного и постоянного тока между оборудованием и внутри него. Если глубоко
скважины используются в составе подсистемы заземления заземлителей
сети, другая часть наземной сети объекта должна быть подключена
к ним.»

10. Из Национального электротехнического кодекса, NEC-70-1996, Национальной противопожарной защиты.
Ассоциация, Куинси, Массачусетс, 1996 г., Статья 250 — Заземление, с.120 и с.
144:

«Системы и проводники цепей заземляются для ограничения напряжений
из-за молнии, перенапряжения в сети или непреднамеренного контакта с высоким напряжением
линий, а также для стабилизации напряжения относительно земли во время нормальной работы.
Заземляющие проводники оборудования соединены с заземляющим проводником системы.
обеспечить путь с низким импедансом для тока короткого замыкания, который облегчит
работа устройств перегрузки по току в условиях замыкания на землю.»
(стр. 120)

«Водопровод подземный металлический. Труба подземная металлическая.
в прямом контакте с землей на расстоянии 10 футов (3,05 м) или более (включая
любая металлическая обсадная труба, надежно соединенная с трубой) и электрически
непрерывный (или сделанный электрически непрерывным путем соединения вокруг изоляционного
соединения или секции или изоляционная труба) к точкам соединения
проводник заземляющего электрода и соединительные проводники. Преемственность
заземляющего контура или соединительного соединения с внутренним трубопроводом.
не полагаться на счетчики воды или фильтрующие устройства и подобное оборудование.
Металлический подземный водопровод должен быть дополнен дополнительным
электрод типа, указанного в разделе 250-81 или в разделе 250-83.
Дополнительный электрод допускается подключать к заземлению.
электродная жила, заземленная служебно-вводная жила, заземленная
служебный лоток или любой заземленный служебный корпус.» (стр. 145)

11. Из MIL-HDBK-419A, Заземление, соединение и экранирование для электронных устройств.
Оборудование и средства, Министерство обороны, Вашингтон, округ Колумбия, 1987 г.,
п. 1-2, с. 1-6, с.1-102 и с. 1-173:

«Значение сопротивления заземляющего электрода 10 Ом, рекомендованное в
Раздел 1.2.3.1a представляет собой тщательно продуманный компромисс между
общие требования к защите от неисправностей и молний и предполагаемые
относительная стоимость достижения устойчивости в типичных ситуациях. »
(стр. 1-2)

«На стационарных объектах CE подсистема заземляющих электродов должна
иметь сопротивление относительно земли 10 Ом или меньше.» (стр. 1-6)

«Все металлические трубы и трубки (и трубопроводы) и их опоры
должны быть электрически непрерывны и должны быть подключены к объекту
наземной системы хотя бы в одной точке.» (стр. 1-102)

«Водопроводные трубы и водоводы должны быть подключены к заземлителю
подсистема для предотвращения проникновения токов заземления в конструкцию.»
(стр. 1-173)

Оценка компонентов заземления и молниезащиты

Мы возглавляем глобальные исследования и разработку стандартов совместно с отраслевыми экспертами. Совместно с регулирующими органами, производителями и техническими лидерами отрасли мы разработали Стандарты по установке систем молниезащиты UL 96A, а также Стандарт безопасности для компонентов молниезащиты ANSI/CAN/UL 96.

Обзор

Молния ударила в Ю.S. 25 миллионов раз в год в среднем, что приводит к структурным повреждениям на сумму около 1 миллиарда долларов в год. Добавление системы молниезащиты к зданию повышает защиту от физических повреждений и снижает вероятность возгорания. Многие страховщики теперь требуют установки систем молниезащиты для коммерческих зданий, школ, больниц, исторических достопримечательностей и общественных мест.

Системы молниезащиты включают в себя различные компоненты, в том числе молниеприемники (стержни), проводники и фитинги, все из которых должны быть внесены в список UL (ANSI/CAN/UL 96, Стандарт безопасности для компонентов молниезащиты) в соответствии со стандартами установки.Системы молниезащиты предназначены для обеспечения более безопасного пути к земле для токов молнии. Системы молниезащиты настраиваются для отдельных конструкций и должны устанавливаться только квалифицированными монтажниками в соответствии со стандартами NFPA 780 и/или UL 96A, касающимися требований к установке систем молниезащиты.

Кроме того, заземляющие и соединительные устройства используются во всех типах электрооборудования и являются важным компонентом любой электрической системы как в коммерческих, так и в жилых помещениях.Большинство проблем с качеством электроэнергии связаны с проблемами заземления и размера нейтрали, что оценивается в 15–30 миллиардов долларов в год. Правильно установленная система заземления с использованием заземляющего и соединительного оборудования помогает обеспечить безопасность персонала, защиту оборудования, рассеивание молнии, электростатический разряд (ЭСР) и снижение помех сигнала в электронном оборудовании.

Услуги компонентов заземления и молниезащиты

Компоненты молниезащиты

Чтобы соответствовать требованиям к установке, мы можем сертифицировать ваши компоненты молниезащиты по ANSI/CAN/UL 96, стандарту безопасности для компонентов молниезащиты.В качестве согласованного стандарта для США и Канады листинг приведет к внесению знака листинга UL/C-UL.

Мы оцениваем компоненты классов I, II и III в соответствии с потребностями установки. UL 96 распространяется на такие компоненты, как воздухораспределители (стержни), проводники, фитинги, клеммные базы, соединители и т.п.

Мы предоставляем услуги по следующим типам компонентов молниезащиты:

• Воздухораспределители
• Соединители
• Фитинги
• Проводники

Оборудование для заземления и соединения

Мы предоставляем проверенные решения по сертификации оборудования для заземления и соединения для U.S. рынка, а также Канады и Мексики. Мы оцениваем оборудование для заземления и соединения в соответствии со следующими стандартами соответствия и безопасности:

• США – UL 467, стандарт для оборудования заземления и соединения
• Канада – CSA C22.2 № 41
• Мексика – NMX-J-590-ANCE

Области специализации

Мы предоставляем услуги по следующим видам оборудования для заземления и соединения:

• Бронированный заземляющий провод
• Заземляющие стержни
• Пластинчатые электроды
• Заземляющие зажимы
• Заземляющие и соединительные втулки
• Контргайки заземления и соединения
• Концентраторы заземления и соединения
• Зажимы заземления
• Грунтовая сетка
• Фитинги
• Шунты счетчиков воды
• Муфты заземления
• Системы экзотермической сварки

.