В каких случаях необходимо устраивать контур заземления, и как правильно это сделать?

Вопросы / ответыВ каких случаях необходимо устраивать контур заземления, и как правильно это сделать?
0 +1 -1
Михаил спросил 5 лет назад
1 ответ
0 +1 -1
admin Админ. ответил 5 лет назад

Контур повторного заземления, согласно последнему изданию Правил устройства электроустановок (ПУЭ), обязателен на вводе в любое здание. В качестве повторного заземлителя ПУЭ рекомендует использовать в первую очередь т.н. естественные заземлители (п.1.7.102). В качестве естественных заземлителей возможно использовать металлоконструкции, перечисленные в п.1.7.109. Это, например, « металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, в том числе железобетонные фундаменты зданий и сооружений, имеющие защитные гидроизоляционные покрытия в неагрессивных, слабоагрессивных и среднеагрессивных средах; металлические трубы водопровода, проложенные в земле; обсадные трубы буровых скважин;» …
«Не допускается использовать в качестве заземлителей трубопроводы горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов и смесей и трубопроводов канализации и центрального отопления.» (п. 1.7.110)
Однако в практике дачного строительства обычно выполняют искусственные заземлители, т.к. естественных заземлителей просто нет или их использование  в этом качестве невозможно по каким-либо причинам.
Устройство контура не такая уж простая задача, как иногда представляется. Начинают работу с расчетов. Контур заземления должен обеспечивать сопротивление растеканию тока не выше установленного нормативной документацией значения. Основным фактором является сопротивление грунта. Так на влажной глине или на торфе контур получится относительно небольшим, а вот на песке придется столкнуться с серьезной проблемой.
Из одного проекта в другой кочует одна и та же ошибка: контур заземления проектируют из трех штырей, обваренных полосой. В плане такой контур представляет собой треугольник. Однако «пресловутый» треугольник лишь в редких случаях может обеспечить нормируемое сопротивление. Например, практика показывает, что в Московской области трех вертикальных электродов обычно недостаточно. Необходимо забить 4-5, а то и больше. Общая длина контура при этом получается достаточно большой – не менее 20 метров. Для того чтобы предварительно рассчитать необходимое количество материалов и объем работ, требуется четко представлять механический состав грунта на глубину не менее 3,5 метров, уровень грунтовых вод (УГВ), а лучше произвести замер сопротивления грунта в планируемом месте монтажа контура специальным прибором. Никто из проектировщиков не удосуживается выполнить данные работы или хотя бы расспросить заказчика. Отсюда «бредовый» треугольник в подавляющем большинстве проектов электроустановок.
Есть еще одно важное условие. Сопротивление заземлителя, которого необходимо достичь, разное при разных обстоятельствах. Для однофазной электроустановки требуется 30 Ом — для трехфазной — 15. Независимо от количества питающих фаз, но при условии подключения газа или молниезащиты, сопротивление контура должно укладываться в 10 Ом. Таковы требования для повторных заземлителей на вводе в здание. В нормируемое сопротивление контур должен укладываться в любое время года, независимо от влажности грунта и глубины промерзания. Наиболее высокие значения сопротивления бывают зимой, когда грунт проморожен, или в конце лета: в жаркую, сухую погоду. Поэтому желательно достигать лучших, чем указано выше, значений не менее чем на треть.
Распространены также случаи, когда энергоснабжающие организации требуют сопротивления контура в 4 Ома. Это происходит из-за неверного толкования нормативной документации (а может и по другим причинам) отдельными, безграмотными представителями этих организаций, распространяющими на вводы в строения требования для трансформаторных подстанций.
Есть два типа контуров, которые сейчас применяются в бытовых электроустановках.
«Традиционный» заземлитель состоит из горизонтального и нескольких вертикальных электродов. В качестве последних применяют круглую сталь («пруток», «круг») стальной уголок, арматуру, трубы и т.п. Горизонтальный заземлитель обычно изготавливают из стальной полосы или круглой стали («катанки»). Размеры (толщина, сечение) строго нормированы табл. 1.7.4. ПУЭ.  Технический циркуляр №11/2006 от 16.10.2006, вышедший позднее, «О заземляющих электродах и заземляющих проводниках» ужесточает требования к минимальным сечениям электродов из черной стали и расширяет номенклатуру электродов — приводятся сечения электродов из меди, нержавеющей стали, а также с различными покрытиями.
Контур заземления располагают на участке в малопосещаемых местах, желательно с северной стороны дома, там, где влажность грунта выше. Расстояние от цоколя фундамента должно быть не менее 1 метра.
Для устройства контура выкапывается траншея расчетной длины и глубиной 0,7- 1м. Форма контура может быть любой – традиционный треугольник, многоугольник, линия.
Затем в дно траншеи забиваются вертикальные электроды длиной 2,5-3м. Расстояние между ними принимается примерно равным их длине.
Количество вертикальных заземлителей определяется на основании упомянутых выше расчетов. Забивают стержни кувалдой (что требует немалых физических усилий) или мощным перфоратором (вибромолотом) со специальной насадкой.
Все соединения выполняют на сварке, если контур изготавливается из черной стали – наиболее доступного материала для этой цели. К качеству сварных соединений предъявляются повышенные требования, шов должен быть достаточной (нормируемой)  длины, прочность проверяется ударами молотка весом в 2кг. После окончания сварочных работ, все швы обмазываются битумной мастикой для защиты от коррозии. Ни в коем случае нельзя наносить покрытие на сами вертикальные и горизонтальные электроды, т.к. не будет обеспечиваться надежный контакт с грунтом. Последнее время, с широким распространением свайно-винтовых фундаментов,  застройщики часто задают вопрос: возможно ли использовать фундамент в качестве ЗУ (заземляющего устройства). Ответ:  однозначно нет. Т.к. как сваи должны быть защищены антикоррозийным покрытием.
Конечный участок полосы выводится на поверхность земли. Идеально, если есть возможность довести полосу непосредственно до вводного щита и закрепить на ГЗШ (главной заземляющей шине). Однако в реальных условиях это сделать бывает не всегда возможно, ввиду удаленности щита от выхода контура заземления. Поэтому к полосе крепят медный, моножильный провод, минимальным сечением 25кв.мм. В конце полосы сверлятся одно или (лучше) два отверстия в которые ввариваются болты. Провод надежно прикручивается к полосе в этих точках гайками через шайбы. Место соединения также защищается от коррозии водостойкой, консистентной смазкой. Если соединение выполнено вне помещения, то оно помещается в герметичный бокс (распаечную коробку). Видимый участок полосы желательно окрасить водостойкой краской.
Далее траншея закапывается, грунт трамбуется и уплотняется. Желательно грунт сортировать. Непосредственно полосу лучше засыпать грунтом, имеющим меньшее удельное сопротивление.
Традиционный контур не лишен ряда недостатков. Верхний слой грунта, где он размещается, подвержен сезонным колебаниям удельного сопротивления, поэтому, например, в сильные морозы или летом, после долгого засушливого периода, его параметры могут ухудшиться до недопустимых значений. Кроме того, выполненный из черной стали, он быстро корродирует, его срок службы относительно невелик. Причем, чем лучше параметры грунта для устройства контура (ниже сопротивление), тем быстрее будет разрушаться традиционный контур. Под его устройство требуется много места на участке, велик объем земляных работ.
Большинства перечисленных недостатков лишен глубинный заземлитель (модульно-штыревая система заземления). Глубинные заземлители изготавливаются в промышленных условиях из омедненной или нержавеющей стали и представляют из себя комплект элементов. Срок службы подобно заземлителя достигает 30 лет. Он обеспечивает стабильные значения сопротивления растеканию тока в любое время года из-за забивания вертикальных электродов на большую глубину – до 30 метров. Однако стоимость материалов и работ по устройству подобного заземлителя выше, чем традиционного. Но если сравнивать срок службы, высокую надежность, безопасность, отсутствие необходимости проводить регулярный контроль, то окажется, что затраты вполне себя окупают.
После окончания работ по устройству контура необходимо провести замеры. Требуется с помощью приборов убедиться, что контур укладывается в параметры, установленные нормативной документацией. Такие измерения, если требуется официальное заключение, выполняются лицензированной электролабораторией. На контур выдается паспорт, протокол испытаний, акт скрытых работ и акт приемки в эксплуатацию.
Следует понимать, что контур заземления является лишь одной из составных частей безопасности электроустановки в целом, которая, согласно ПУЭ, применительно к жилым помещениям выполняются по системам Т-N-CS или ТТ.  «Система TN-C-S — система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания… Система ТТ — система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника» (ПУЭ п. 1.7.3). На практике различие состоит в том, разделяется ли PEN-проводник (совмещенный ноль) на главной заземляющей шине, куда присоединятся  также провод от контура заземления — Т-N-CS; или защитный ноль (РЕ) идет ко всем приборам непосредственно от контура заземления — ТТ. ПУЭ рекомендует в первую очередь использовать систему T-N-CS, делая оговорку, что применение ТТ возможно лишь тогда, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены. А это, в первую очередь, зависит от состояния и уровня обслуживания внешних сетей. К сожалению, следует констатировать, что большая часть сетей в сельской местности не соответствует современным требованиям. Поэтому приходится применять систему ТТ, в которой защита от косвенного прикосновения ложиться исключительно на УЗО. Однако, в любом случае, вывод должен делать специалист на основе анализа имеющихся данных.
 
Выполнение только контура заземления не является исчерпывающей мерой. В электроустановке важна каждая деталь. Только комплексное соблюдение нормативов обеспечивает высокий уровень безопасности.