У Правилах улаштування електроустановок (ПУЕ) чітко обумовлено, що заземлення - це система, в якій поєднуються якась точка електричної мережі, обладнання, інструменту або установки з заземлюючим пристроєм. З першою половиною цієї системи все зрозуміло, а що значить, заземлюючих пристроїв.
Заземлюючих пристроїв - це знову-таки система, що складається з двох основних елементів: провідник і заземлюючий контур (заземлювача). У сукупності з заземлювальним пристроєм все це і називається заземленням. Тепер кожну частину схеми розберемо окремо.
заземлювач
Це частина заземлення, яка розташовується в грунті. Вся схема живиться саме на грунт, куди електричний струм від установки повинен увійти. І ось тут багато що залежатиме від самого грунту, а точніше сказати, від його щільності, вологості та хімічного складу.
Вважається, що в кам'яному грунті найгірша електрична провідність. Тому в таких грунтах дуже складно створювати заземлюючий контур, тому найчастіше встановлюється глибинний заземлювач у вигляді труби або штиря. Глибина закладки в даному випадку може бути досить великий до 20 м.
Що стосується піщаних або глинистих ґрунтів, то оптимальний варіант на них влаштувати саме заземлюючий контур, що складається з трьох або чотирьох глибинних елементів. Найчастіше використовується контур у вигляді квадрата або рівностороннього трикутника. При цьому розмір фігури визначає потужність електричних установок або їх загальна кількість. Наприклад, для приватного будинку можна закласти контур у вигляді квадрата зі стороною 4 м, або трикутника зі стороною 3м. Якщо це промисловий об'єкт або велике адміністративну будівлю, то заземлюючий контур буде великим, наприклад, штирі забиваються по кутках будівлі з обв'язкою між собою.
Увага! Установка штирьового заземлення вимагає певного розрахунку навантаження на контур і опору грунту. Що стосується останнього, то про нього вже було сказано вище, тобто, від чого залежить опір.
Ось кілька параметрів опору грунту з різних порід. До речі, одиниця виміру даного показника - Ом * М.
Чим менше показник, тим вище електропровідність. Тобто, наше твердження, що в кам'яних грунтах складно організувати заземлення, підтверджується.
Особливих вимог до провідного контуру (від електроустановки до контуру) немає. Найголовніше - це міцність металевого елемента, який здатний витримати і механічні навантаження, і негативний вплив вологи і температур. Тому найчастіше в якості провідника використовуються сталеві стрічки товщиною не менш 5 мм, троси перерізом не менше 12 мм, арматура діаметром 10-12 мм.
Що стосується приватного житлового будівництва, то в них можна використовувати навіть дріт діаметром 6 мм з огляду на те, що електричні навантаження на такий провідник будуть незначні. Но¸ як вважають фахівці, в цій справі краще перестрахуватися. Тому рекомендується використовувати сталеву стрічку перетином 5 × 30 мм.
види заземлення
У класифікації видів заземлення присутній два основних види:
Є й кілька підгруп: радіозаземленіе, вимірювальне, інструментальне, контрольне.
- Блискавкозахист.
- Захист від імпульсного перенапруження (перевантаження лінії споживання струму або коротке замикання).
- Захист електромережі від електромагнітних завад (найчастіше даний вид перешкод утворюється від поруч працюючого електричного обладнання).
Нас цікавить саме імпульсна перенапруга. Призначення заземлення даного типу - це безпека обслуговуючого персоналу і самої установки в процесі аварії або поломки обладнання. Зазвичай така поломка всередині електричного агрегату - це замикання проводу електричної схеми на корпус приладу. Замикання може відбуватися безпосередньо або через будь-який інший провідник, наприклад, через воду. Людина, що досягне корпус установки, піддається впливу електричного струму, тому що стає його провідником в землю. По суті, він сам стає частиною заземлюючого контуру.
Ось чому, щоб усунути такі ситуації і встановлюється заземлення корпусу на контур, розташований в землі. При цьому спрацьовування заземляющей схеми - це поштовх для системи автоматів, які тут же відключають подачу електроенергії до обладнання. Все це розташовується в спеціальних силових і розподільних щитах.
опір заземлення
Є такий термін, як опір розтікання струму. Для простих обивателів легше буде сприймати, як опір заземлення. Вся суть цього терміна полягає в тому, що схема заземлення повинна працювати коректно з певними параметрами. Так ось опір є основним з них.
Оптимальний варіант цього значення - нуль. Тобто, найкраще використовувати матеріали для складання контуру, у яких електропровідність найвища. Звичайно, домогтися ідеалу ніяк не вийде, тому намагайтеся вибирати саме ті, у яких опір найнижче. До них відносяться всі метали.
Є спеціальні коефіцієнти, за допомогою яких проводиться визначення показника опору заземлюючого контуру, яке експлуатується в різних умовах. Наприклад:
- в приватному домобудівництво, де використовуються мережі на 220 і 380 вольт (6 і 10 кВ), необхідно встановлювати контур з опором 30 Ом.
Увага! Якщо використовується заземлюючий контур через нейтраль трансформатора, то опір заземлюючого кола має бути не більше 4 Ом.
- вмонтовується газопровідна система, що входить в будинок, слід заземлювати схемою в 10 Ом.
- блискавкозахист повинна мати опір не більше 10 Ом.
- Телекомунікаційне обладнання заземляется контуром 2 або 4 Ом.
- Підстанції від 10 кВ до 110 кВ - 0,5 Ом.
Тобто, виходить так, що чим більше потужність сили струму всередині обладнання або приладів, тим нижче має бути опір.
якість заземлення
Вище вже говорилося про те, що тип грунту і матеріал для системи впливають на якість заземлюючого контуру. Але крім цього є ще кілька позицій.
Площа заземлення
Відразу скажемо так, чим більше площа заземлення, тим його якість вище. Тому, коли стоїть питання, що використовувати: стрижень заземлення або пластину, то вибирається другий варіант. Чому? Вся справа в її більшої площі. Площа зіткнення у пластини для заземлення в рази більше, ніж у штиря. При цьому дану площу можна, в принципі, збільшувати до безкінечності. А це великий плюс. Для цього зазвичай використовують пластини «PTCE» зі сплаву нікелю і міді.
Тому найчастіше, коли планується заземлення високовольтних ліній, наприклад, опор ПЛ 10 кВ, використовується саме пластинчастий варіант (PTCE). Хоча показник площі можна збільшити і по-іншому. Можна просто використовувати стрижень заземлення, тільки не один, а кілька, обв'язавши їх навколо опор ПЛ 10 кВ контуром з хорошого провідника. Ось чому в приватному домобудівництво використовується контур з трьох або чотирьох штирів. Для ПЛ 10 кВ кількість може бути збільшена до нескінченності. Для виробничих потужностей не обов'язково застосовувати квадрат або трикутник, тут може бути використана лінійна структура. Головне - побільше стрижнів встановити на лінії.
Є ще один варіант збільшення площі контакту з грунтом. Це збільшити розміри штирів. Тобто, зробити їх довше і товщі. До речі, такий варіант використовується, якщо верхні шари грунту мають високий опір, а нижні, навпаки, низька. Таке глибинне заземлення прекрасно працює навіть в тому випадку, якщо встановлюється один металевий штир. Правда, для 10 кВ ліній доведеться кількість заземлюючих провідників збільшити, один нічого тут не вирішить. Але краще встановити PTCE.
розрахунок заземлення
Не будемо зупинятися на цьому розділі довго. Вся справа в тому, що розрахувати заземлення непросто. Існує досить велика і складна формула, по якій і проводиться розрахунок. Але, як показала практика, її кінцевий результат - всього лише неточна цифра. Чому? Тому що все залежить від типу грунту. Наша земля в багатьох ділянках - листковий пиріг з різних наповнювачів. Тому точно визначити, де і який шар знаходиться, можна тільки по спеціальній карті геологічної розвідки.
Ось чому вибираючи глибинне заземлення, необхідно орієнтуватися на максимальний показник, підставляючи в формулу різні величини опору грунту.
Висновок по темі
Отже, в цій статті ми постаралися відповісти на цікавить багатьох початківців електриків питання, що таке заземлення, і як працює воно? Засвойте один нюанс. Заземлення - необхідна система в мережах електричного постачання (неважливо, це 6, 10 кВ, або 100). Тому її сьогодні використовують не тільки у виробничих цехах, заводах і фабриках, це невід'ємна частина електричної схеми приватних житлових будинків і міських квартир.
Схожі записи:- Правила улаштування електроустановок про заземлення
- Способи заземлення в приватному будинку своїми руками (220 В)
- Заземлення та занулення - в чому різниця двох понять
