Что является определением понятия естественный заземлитель

Что такое естественный заземлитель

Для безопасной работы с различными электрическими установками требуется использовать заземление. Естественное заземление является одной из распространенных мер. В качестве него можно использовать стальную арматуру, являющуюся частью бетонной конструкции. Кроме того, применимы другие металлические устройства, расположенные в грунте. Подходят водопроводные коммуникации, кабели, реже для заземлителя могут быть использованы надземные конструкции, такие, как металлические трубы или рельсы.

Преимущества

Естественные заземлители не делают специально, а применяют то, что есть под рукой. Для того чтобы использоваться металлические конструкции в роли заземлителей, они должны полностью соответствовать требованиям, предъявляемым правилами для электроустановок.

Естественный заземлитель можно сочетать с искусственным. Такая схема применяется, когда требуется отвести большие токи. Искусственный заземлитель будет направлять ток к естественному, по которому он уйдет в грунт.

Естественные контуры применяются достаточно часто без искусственных, сами по себе. Благодаря такому подходу обеспечивается не только безопасная работа, но и происходит значительная экономия материалов, расходуемых на обустройство заземляющего контура.

Так как конструкция уже существует, не требуется монтировать что-то еще, благодаря этому можно значительно сузить временные рамки, отведенные на монтаж, использовать простое, недорогое приспособление.

Как происходит соединение

Вне зависимости от того, какой естественный заземляющий контур используется (железобетонная конструкция, рельсы, металлические трубы, арматура), важно при соединении элементов заземления создать непрерывную электрическую цепь. Она должна проходить по металлическим поверхностям. При использовании железобетонных изделий происходит более сложная подготовка, так как требуется предусмотреть металлические закладки. Если используется здание, такие закладки нужно делать на каждом этаже.

Закладки являются элементами, благодаря которым происходит соединение электрического оборудования с цепью. Сюда же можно подключить любое технологическое оборудование, находящееся внутри или снаружи здания, и таким образом заземлить его. Многие бетонные конструкции оснащены ушками из арматуры, имеют в качестве соединительных деталей сварочные швы или болты.

Такие выступы можно использовать для создания цепи без использования дополнительных металлических деталей. При отсутствии подобных соединений монтажники пользуются гибкими перемычками, которые можно приварить к металлическим конструкциям.

Внимание! Перемычки не должны быть в сечении меньше 100 мм2.

Что нельзя использовать

При монтаже рабочего заземления нельзя применять некоторые железобетонные конструкции, поскольку они могут не соответствовать требованиям безопасности. Например, если фундамент сборный, он не подходит в качестве естественного заземлителя, так как вряд ли удастся создать непрерывную цепь.

В этом случае лучше использовать арматуру блоков, расположенных близко друг к другу. Только после такой операции можно будет преступать к сооружению естественного заземления.

При невозможности по каким-либо причинам создать такой контур лучше отказаться от использования естественного заземлителя и создать искусственную цепь.

Запрещено применять в качестве заземлителя стоковые трубы (канализацию), поскольку на стыках у них слабый электрический контакт.
Железобетонные стойки на подстанциях можно использовать только в том случае, если они были сделаны с использованием специального бетона (электротехнического).

Использование фундамента

При создании контура необходимо знать, как происходит соединение железобетонных элементов здания. Например, фундамент чаще всего соединяется с остальными элементами путем сваривания арматуры. Если фундамент выполнен из свай, соединение арматуры фундаментных блоков с ними или свай с ростверком можно осуществить при помощи электросварки. Стоит обратить внимание на то, что такой способ не подходит для соединения каркасов из металла и пространственных колонн. Их соединение выполняют при помощи точечной сварки.

В качестве заземлителя не всегда можно использовать фундамент из железобетона. Применять такой контур можно лишь в случаях, когда влажность почвы не ниже 3 %. При меньшей влажности сопротивление фундамента будет слишком высоким, что не позволит применить его для устройства контура.

Фундамент подходит в качестве заземляющего контура, если находится в слабоагрессивной среде. Например, к такому воздействию относится наличие грунтовых вод с низкой жесткостью. Хорошо подходят фундаменты, не имеющие гидроизоляции, либо поверхность которых защищена битумом. При этом нельзя применять фундамент из железобетона, находящийся в непосредственном контакте с агрессивной средой. Такое воздействие приведет к коррозии его элементов. Существуют конструкции, в которые включена напрягаемая арматура, они также не подходят для создания естественного заземляющего контура.

При внимательном осмотре здания можно решить, подходит его фундамент или другие элементы для создания заземления или нет. Стоит отметить, что большинство бетонных конструкций таким требования отвечают, поэтому никакой необходимости создавать искусственное заземление не возникает. Благодаря этой особенности бетонных сооружений не придется производить большие затраты на провода. Все они будут находиться внутри здания, что позволит сэкономить на их длине, и это значительно снизит расходы на материалы.

Другие варианты

Существуют и другие естественные заземлители. Чтобы изучить подходящие варианты, можно воспользоваться ПУЭ п.109 раздела 1.7. В нем говорится том, что вполне подходит применение трубопровода из стали. Основным условием является наличие внутри трубопровода негорючей жидкости. Кроме этого, в качестве естественного заземлителя можно взять металлическую обсадную трубу скважин.

Для ЛЭП, как заземлители, применяют железобетонные подножники, поскольку при контакте с грунтом они хорошо увлажняются.

Таким образом, используя естественные заземлители, можно значительно сэкономить время и деньги, однако требуется учитывать большое количество факторов, способных повлиять на безопасность. Конструкции не только должны образовывать единую цепь, но и оказывать сопротивление, не превышающее допустимого параметра.

Заземлитель: что это такое, классификация, требования

Заземлитель (earth electrode) — это проводящая часть или совокупность электрически соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с локальной землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду (определение согласно ГОСТ 30331.1-2013 [1]). В некоторой нормативной документации наряду или вместо более корректного термина «заземлитель» используется другой термин — «заземляющий электрод».

Отдельно выделяют электрически независимый заземлитель, который представляет собой заземлитель, расположенный на таком расстоянии от других заземлителей, что электрические токи, протекающие между ними и Землёй, не оказывают существенного влияния на электрический потенциал независимого заземлителя.

При выполнении отдельного (независимого) заземлителя для функционального заземления по условиям работы информационного или другого чувствительного к воздействию помех оборудования должны быть приняты специальные меры защиты от поражения электрическим током, исключающие одновременное прикосновение к частям, которые могут оказаться под опасной разностью потенциалов при повреждении изоляции.

Рис. 1. Пример выполнения заземляющего устройства (на рисунке показаны в том числе вертикальные заземлители)

Классификация.

Заземлители классифицируют по следующим признакам:

по типу исполнения:

  • искусственные
  • естественные;

по конструктивному исполнению:

  • продольные и поперечные горизонтальные;
  • вертикальные (или наклонные);
  • выносные;
  • контурные горизонтальные;
  • радиально расходящиеся.

В качестве естественных заземлителей могут быть использованы:

  1. 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;
  2. Обсадные трубы буровых скважин;
  3. Металлические трубы водопровода, проложенные в земле;
  4. Подъездные рельсовые пути при устройстве стыковых соединителей между рельсами;
  5. Заземлители опор ВЛ, соединенные с заземляющим устройством электроустановок при помощи грозозащитного троса ВЛ, если трос не изолирован от опор ВЛ;
  6. Металлические оболочки бронированных кабелей, проложенных в земле. Оболочки кабелей могут служить единственными заземлителями при количестве кабелей не менее двух. Алюминиевые оболочки кабелей использовать в качестве заземлителей не допускается.
  7. Другие находящиеся в земле металлические конструкции и сооружения.

В качестве естественных заземлителей не рекомендуется использовать:

  • трубопроводы горючих жидкостей;
  • трубопроводы горючих или взрывоопасных газов и смесей;
  • трубопроводы канализации и центрального отопления.

Указанные ограничения не исключают необходимости присоединения таких трубопроводов к заземляющему устройству с целью уравнивания потенциалов в соответствии с указаниями МЭК 60364-4-41 (пункт 541.3.9).

При этом должны быть приняты меры, исключающие искрение в местах присоединения и на стыках труб при протекании электрического тока по трубопроводу.

Искусственные заземлители могут быть из черной или оцинкованной стали или медными. Оцинкованную сталь для заземлителей допускается применять, если площадь оцинкованной поверхности, находящейся в грунте, существенно больше площади поверхности заземляемой арматуры железобетонных фундаментов и других подземных, не изолированных от грунта, связанных с заземляющим устройством металлических сооружений [3].

Искусственные заземлители не должны иметь цветовой индикации.

Минимальные размеры заземлителей из наиболее распространенных материалов с точки зрения коррозионной и механической стойкости, проложенных в земле и замоноличенных в бетон приведены в таблице 1 (на основе таблицы 54.1 из [2]).

— сплошная пластина,
— перфорированная пластина

В случае опасности коррозии заземляющих устройств следует выполнять одно из следующих мероприятий:

  • увеличение сечения заземлителей и заземляющих проводников с учетом расчетного срока их службы;
  • применение заземлителей и заземляющих проводников с гальваническим покрытием или медных.

Требования.

Типы, материалы и размеры заземлителей должны обеспечивать коррозионную и необходимую механическую прочность на весь срок службы.

С точки зрения коррозии, могут рассматривать следующие факторы: pH почвы, удельное сопротивление почвы, влажность почвы, блуждающие токи и токи утечки переменного и постоянного токов, химическое загрязнение и близость несовместимых материалов.

Минимальная толщина защитного покрытия должна быть больше для вертикальных заземлителей, чем для горизонтальных заземлителей, из-за большего механического воздействия при их заглублении.

Эффективность конкретного заземлителя зависит от характера грунта. Число заземлителей выбирают в зависимости от характера грунта и его сопротивления.

В приложении D [2] приведены методы оценки сопротивления заземлителей.

При выборе типа и глубины установки заземлителей должны быть учтены возможности механического повреждения и минимизации воздействия высыхания или промерзания грунта.

При применении в заземлителях разных материалов должна быть предусмотрена возможность возникновения электрической коррозии. Для внешних проводников (например, заземляющих) соединенных с замоноличенными в бетон фундаментными заземлителями, соединение, выполненное из стали горячего цинкования не должно быть в грунте.

В системе ТТ, где применяют катодную защиту и сторонние проводящие части электрооборудования непосредственно соединяют с металлическими трубами для огнеопасных жидкостей или газов, последние могут быть применены, как единственный заземлитель для данного оборудования.

Заземлители не должны быть непосредственно погружены в воду потока, реки, водоема, озера и т.п.

Если заземлитель состоит из частей, которые должны быть соединены вместе, соединение должно быть выполнено экзотермической сваркой, опрессовкой, зажимами или другим разрешенным механическим соединителем.

Возможность использования естественных заземлителей по условию плотности протекающих по ним токов, необходимость сварки арматурных стержней железобетонных фундаментов и конструкций и необходимость приварки анкерных болтов стальных колонн к арматурным стержням железобетонных фундаментов, а также возможность использования фундаментов в сильноагрессивных средах должны быть определены расчетом.

Использование естественных заземлителей в качестве элементов заземляющего устройства не должно приводить к их повреждению при протекании по ним токов короткого замыкания или к нарушению работы устройств, с которыми они связаны.

При включении в систему уравнивания потенциалов трубопроводов с горючими и взрывоопасными жидкостями, газами и смесями должны быть обеспечены меры, исключающие искрение в местах присоединения проводников уравнивания потенциалов (сварка) и во фланцах трубопроводов (шунтирующие перемычки).

При напряжении на заземляющем устройстве выше допустимого значения для снижения сопротивления должны быть установлены вертикальные заземлители или выносные заземлители.

Вертикальные заземлители должны быть установлены равномерно по периметру заземляющего устройства. Длина и число вертикальных заземлителей должны быть определены расчетом.

Выносной заземлитель сооружается в местах с низким удельным сопротивлением грунтов, недоступных для частого пребывания людей и животных.

Выносной заземлитель представляет собой горизонтальный контур с вертикальными заземлителями или без них, который выполняется в виде многоугольника с тупыми или скругленными углами и прокладывается на глубине не менее 1 м.

Соединение выносного заземлителя с заземляющим устройством электроустановки осуществляется с помощью горизонтальных заземлителей, а также ВЛ и КЛ. Удаленность выносного заземлителя от искусственного заземлителя при их соединении горизонтальными заземлителями не должна превышать 0,5 км, а при соединении ВЛ и КЛ — 2 км.

Число горизонтальных заземлителей должно быть не менее двух. Их прокладка осуществляется на глубине не менее 1 м. Число и сечение проводов или жил кабеля выбирают так, чтобы продольное сопротивление линии было менее сопротивления выносного заземлителя.

При устройстве выносного заземлителя должны быть предусмотрены меры по защите людей и животных от поражения электрическим током. Для этого необходимо, чтобы линия была изолирована от земли на напряжение не менее напряжения на заземляющем устройстве и исключена возможность прикосновения к проводнику, соединяющему линию с выносным заземлителем.

ПУЭ, глава 1.7: терминология, часть 2

ПУЭ: «1.7.11. Прямое прикосновение − электрический контакт людей или животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением».
В стандарте МЭК 60050‑195 термин «прямое прикосновение» определён следующим образом: электрический контакт людей или животных с частям, находящимся под напряжением. Это определение следует использовать в главе 1.7.
Однако необходимо учитывать, что область применения этого термина сократилась, поскольку в современной нормативной документации не используют понятие «защита от прямого прикосновения». Поэтому рассматриваемый термин не определён в ГОСТ 30331.1 (см. http://y-kharechko.livejournal.com/4077.html , http://y-kharechko.livejournal.com/7044.html ).

ПУЭ: «1.7.12. Косвенное прикосновение − электрический контакт людей или животных с открытыми проводящими частями, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции».
В этом определении не указан вид повреждаемой изоляции. Отрытая проводящая часть может оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции (см. п. 1.7.9).
Этот термин для главы 1.7 следует определить так:
косвенное прикосновение: Прикосновение человека или животного к открытым проводящим частям, оказавшимся под напряжением при повреждении основной изоляции.
Необходимо учитывать, что область применения термина «косвенное прикосновение» сократилась, поскольку в современной нормативной документации не используют понятие «защита от косвенного прикосновения». Поэтому рассматриваемый термин не определён в ГОСТ 30331.1.

ПУЭ: «1.7.13. Защита от прямого прикосновения − защита для предотвращения прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжением».
Представленное определение имеет существенный недостаток, поскольку не содержит никакой информации о том, что в электроустановках зданий в обязательном порядке применяют защиту при прямом прикосновении. То есть защита от прямого прикосновения представляет собой защиту от поражения электрическим током, предотвращающую появление прямого прикосновения или используемую при его возникновении.
Рассматриваемый термин следует исключить из главы 1.7, поскольку в требованиях стандартов МЭК 61140 (см. http://y-kharechko.livejournal.com/17247.html ), МЭК 60364-4-41 ( см. http://y-kharechko.livejournal.com/41303.html ), ГОСТ IEC 61140 (см. http://y-kharechko.livejournal.com/1016.html , http://y-kharechko.livejournal.com/1206.html ), ГОСТ Р 50571.3 (см. http://y-kharechko.livejournal.com/4965.html ), ГОСТ 30331.1 и другой современной нормативной документации не применяют понятие «защита от прямого прикосновения» (см. http://y-kharechko.livejournal.com/11731.html ).

ПУЭ: «1.7.14. Защита при косвенном прикосновении − защита от поражения электрическим током при прикосновении к открытым проводящим частям, оказавшимся под напряжением при повреждении изоляции.
Термин повреждение изоляции следует понимать как единственное повреждение изоляции».
Определение в п. 1.7.14 имеет несколько недостатков.
Во-первых, в названии термина речь должна идти о защите от косвенного прикосновения, поскольку автоматическое отключение питания нацелено на упреждающее отключение аварийного электрооборудования класса I в тот момент, когда на его открытой проводящей части появилось опасное напряжение вне зависимости от того, прикасается ли к ней человек или животное.
Во-вторых, применение в электроустановках зданий электрооборудования класса II, имеющего двойную или усиленную изоляцию опасных частей, находящихся под напряжением, является мерой защиты от косвенного прикосновения.
В-третьих, в определении рассматриваемого термина следовало указать основную изоляцию.
Защита от косвенного прикосновения является защитой от поражения электрическим током, которая предотвращает появление косвенного прикосновения или используется при его возникновении.
Рассматриваемый термин следует исключить из главы 1.7, поскольку в требованиях современной нормативной документации не применяют понятие «защита от косвенного прикосновения» (см. http://y-kharechko.livejournal.com/11731.html ).
В требованиях стандартов МЭК 61140, МЭК 60364‑4‑41, ГОСТ IEC 61140, ГОСТ Р 50571.3, ГОСТ 30331.1 и др. применяют понятия «основная защита» и «защита при повреждении», которые следует включить в главу 1.7. Определения этих терминов необходимо заимствовать из п. 3.1.1 и 3.1.2 ГОСТ IEC 61140:
«основная защита: Защита от поражения электрическим током при нормальных условиях»;
«защита при повреждении: Защита от поражения электрическим током при условиях единичного повреждения».
В главе 1.7 следует определить термины «защита от поражения электрическим током», «нормальные условия» и «условиях единичного повреждения», которые использованы в определениях других терминов. Они определены в п. 20.18, 20.37 и 20.88 ГОСТ 30331.1 следующим образом:
«защита от поражения электрическим током: Выполнение мер, понижающих риск поражения электрическим током»;
«нормальные условия: Условия, при которых все средства защиты являются неповрежденными»;
«условия единичного повреждения: Условия, при которых имеется единичное повреждение какого-то средства защиты».

ПУЭ: «1.7.15. Заземлитель − проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду».
В процитированном определении не указана локальная земля, в электрическом контакте с которой находятся проводящие части, образующие заземлитель. Поэтому рассматриваемое определение в главе 1.7 необходимо заменить определением из п. 20.13 ГОСТ 30331.1:
«заземлитель: Проводящая часть или совокупность электрически соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с локальной землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду».

ПУЭ: «1.7.16. Искусственный заземлитель – заземлитель, специально выполняемый для целей заземления.
1.7.17. Естественный заземлитель − сторонняя проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, используемая для целей заземления».
В определении термина «естественный заземлитель» допущена ошибка, поскольку в нём указана сторонняя проводящая часть. Однако если эту проводящую часть, например здания, используют в качестве заземлителя, её классифицируют как элемент электроустановки здания. Следовательно, её нельзя называть сторонней проводящей частью. Поэтому в определении п. 1.7.17 термин «сторонняя проводящая часть» следует заменить термином «проводящая часть», а термин «земля» − термином «локальная земля». В главе 1.7 целесообразно использовать следующее определение:
естественный заземлитель: Проводящая часть здания или сооружения, находящаяся в электрическом контакте с локальной землёй непосредственно или через промежуточную проводящую среду, используемая для целей заземления.
В главу 1.7 следует включить определение термина «электрически независимый заземлитель», который используют в определении типа заземления системы TT и требованиях к системе TT. Этот термин определён в п. 20.102 ГОСТ 30331.1 так:
«электрически независимый заземлитель: Заземлитель, расположенный на таком расстоянии от других заземлителей, что электрические токи, протекающие между ними и Землёй, не оказывают существенного влияния на электрический потенциал независимого заземлителя».

ПУЭ: «1.7.18. Заземляющий проводник − проводник, соединяющий заземляемую часть (точку) с заземлителем».
Процитированное определение сформулировано некорректно, поскольку не понятно, о заземлении какой части здесь сказано. Оно хорошо характеризует заземляющий проводник переносного заземляющего устройства, которое используют для выполнения заземления проводящих частей электроустановки во время проведения в ней ремонтных или профилактических работ. Однако это определение не подходит, например, для электроустановок зданий.
Из рассматриваемого определения следует, что заземляющий проводник является универсальным защитным проводником. Этот проводник соединяет открытые проводящие части электроустановки здания с заземляющим устройством, исключая из употребления другие защитные проводники. Он же соединяет с заземляющим устройством все сторонние проводящие части здания, подменяя собой проводники уравнивания потенциалов.
В главе 1.7 следует чётко установить зону действия заземляющего проводника, а именно обеспечение электрической связи заземлителя с главной заземляющей шиной. Иначе заземляющее устройство, по его определению, приведённому в п. 1.7.19, будет «накрывать» собой всю электроустановку. В главу 1.7 рекомендуется включить определение рассматриваемого термина из п. 20.15 ГОСТ 30331.1:
«заземляющий проводник: Защитный проводник, соединяющий заземлитель с главной заземляющей шиной».

ПУЭ: «1.7.19. Заземляющее устройство – совокупность заземлителя и заземляющих проводников».
Это определение противоречит определению термина «главная заземляющая шина» в п. 1.7.37, в котором эта шина идентифицирована как часть заземляющего устройства. Заземляющее устройство электроустановки здания всегда состоит из трёх элементов: заземлителя, заземляющих проводников и главной заземляющей шины. В других низковольтных электроустановках вместо шины могут использовать зажим. Поэтому в рассматриваемом определении следует указать третий элемент заземляющего устройства − главную заземляющую шину и определить термин так же, как в п. 20.14 ГОСТ 30331.1:
заземляющее устройство: Совокупность заземлителя, заземляющих проводников и главной заземляющей шины.

ПУЭ: «1.7.20. зона нулевого потенциала (относительная земля) – часть земли, находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземлителя, электрический потенциал которой принимается равным нулю».
Название термина в п. 1.7.20 не соответствует международному наименованию – «эталонная земля», которое применяют в национальной нормативной документации.
В стандарте МЭК 60050‑195 термин «эталонная земля» определён следующим образом: часть Земли, рассматриваемая в качестве проводящей, электрический потенциал которой условно принят в качестве нуля, находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземляющего устройства.
Термин «зона нулевого потенциала (относительная земля)» в главе 1.7 следует заменить термином «эталонная земля», заимствовав его определение из п. 20.110 ГОСТ 30331.1:
«эталонная земля: Часть Земли, проводящая электрический ток и находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземляющего устройства, электрический потенциал которой условно принят равным нулю.
Примечание – Понятие «Земля» означает планету со всеми её физическими свойствами».

ПУЭ: «1.7.21. Зона растекания (локальная земля) − зона земли между заземлителем и зоной нулевого потенциала.
Термин земля, используемый в главе, следует понимать как земля в зоне растекания».
В этом определении имеются недостатки.
Во-первых, только вторая часть наименования рассматриваемого термина – «локальная земля» соответствует названию международного термина.
Во-вторых, процитированное определение существенно отличается от следующего определения термина «локальная земля» в стандарте МЭК 60050‑195: часть Земли, которая находится в электрическом контакте с заземляющим электродом и электрический потенциал которой не обязательно равен нулю.
В главе 1.7 целесообразно использовать термин из п. 3.17.2 ГОСТ IEC 61140:
«локальная земля: Часть Земли, находящаяся в электрическом контакте с заземлителем, электрический потенциал которой не обязательно равен нулю».

Что можно использовать в качестве естественного заземлителя?

Монтаж заземлителя такого типа производится при соответствии параметров заземляющего устройства с профильными требованиями. При выявлении несоответствующих технических характеристик у заземлителя предусмотрено обязательное доведение их до нормативных. Основой естественного заземлителя может служить металлическая конструкция любого внешнего вида.

Естественный заземлитель: что можно использовать

Стандартизация применения заземлителей в электроустановках зданий регламентируется в материалах следующей документации:

  1. ПУЭ 7-е издание Раздел 1 Глава 1.7.
  2. ГОСТ Р 50571.21-2000 (МЭК 60364-5-548-96).
  3. ГОСТ Р 50571.22-2000 (МЭК 60364-7-707-84).
  4. ГОСТ Р 50571.10-96 (МЭК 364-5-54-80).

Основным требованием при применении естественного контура выступает его устойчивость к протекающим токам короткого замыкания. Исключается вариант возможного нарушения работоспособности связанных с заземлителями устройств.

Естественный заземлитель предусматривает строение конструкции, которая постоянно находится в земле. В качестве заземляющих устройств такого типа принято использовать:

  1. Металлическую или железобетонную конструкцию (арматура, железобетонные фундаменты объектов, находящиеся в соприкосновении с почвой).
  2. Водопроводные трубы из металла, проходящие под землей.
  3. Трубы буровых скважин обсадного типа.
  4. Металлические сваи (шпунты) ГТС.
  5. Оболочки металлического состава различных бронированных кабелей, проходящих под землей.
  6. Железнодорожные колеи неэлектрифицированных дорог при обязательном наличии перемычек.

Соответствие требованиям ПУЭ по соотношению сечения проводимости — общеобязательный аспект выбора любого устройства в качестве заземляющего элемента. Естественный заземлитель соединяется с заземляющей магистралью электроустановки в двух и более местах.

В качестве естественного контура запрещено применять:

  1. Конструкции металлических труб горючих или токсичных веществ, газов.
  2. Трубы с коррозионно-стойкой изоляцией.
  3. Проводники отопительных систем или канализационных магистралей.

Естественный заземлитель используется повсеместно — лишь при необходимости уменьшения потенциалов протекающих по нему токов, которые уходят в землю, предусматривается использование искусственных заземляющих устройств.

Искусственный и естественный заземлитель: преимущества

Искусственный контур специально выполняется для реализации заземления. Производятся соответствующие расчеты, определяется, какое оптимальное количество стержней необходимо смонтировать для реализации надлежащего сопротивления. Работа трудоемкая, требуется закупка определенных материалов для создания конструкции.

Примеры специальных заземляющих устройств:

  • железные балки, трубы, стержни или уголки, монтируемые в землю;
  • разной формы стальные полотна, которые закладываются в грунт.

Преимуществом электромонтажа заземления с применением естественного заземляющего устройства выступает его бюджетность:

  • минимальные затраты на материал;
  • монтаж заземляющего контура не требует значительных капиталовложений.

Очень распространена технология производства заземления с использованием железобетонного фундамента в качестве естественного заземлителя.

Заземление посредством железобетонного фундамента

Выбор такой конструкции в качестве заземлителя можно осуществить лишь при соответствии физических основ фундамента (гидрофильность бетона) с количественными показателями влажности грунта.

Допускается реализация такого технологического варианта заземления только при условии наличия влажности грунта, на котором находится объект, свыше 3 %. Меньший показатель такой характеристики почвы отразится на гидрофильности бетона: произойдет мощное электрическое сопротивление, железобетонная конструкция потеряет свойства заземлителя.

Естественный заземлитель посредством железобетонного фундамента практичнее применять при таких условиях:

  • наличие неагрессивной среды (грунтовые воды с минимальным показателем жесткости);
  • отсутствие гидроизоляции;
  • наличие дополнительной защиты фундамента (битумное покрытие).

Нормативная стандартизация применения такого типа заземлителя предусматривает варианты, когда его запрещено использовать в системе заземления объекта.

Когда не применяются железобетонные конструкции

Сборный железобетонный фундамент обладает хорошими структурными характеристиками как по прочности конструкции, так и по долговечности. Подводить заземляющий проводник к такому фундаменту не запрещено.

Главное — произвести правильное соединение элементов конструкции. Скрепив между собой арматуру соседних блоков, можно удостовериться в надежности конструкции, а потом приступить к производству заземляющего устройства.

Если выполнить такое соединение нет возможности, лучше прибегнуть к применению искусственного заземлителя. Производить соединения такого типа конструкций нужно с учетом профильной стандартизации производства таких работ.

Принцип соединения железобетонных конструкций

Соединения между деталями производятся, ориентируясь на образование между ними электрической цепи (проходит по металлу). Заблаговременно подготавливаются закладные элементы внутри железобетонных конструкций, посредством которых реализуется соединение технологического или электрического оборудования для последующего заземления.

Наличие болтов, заклепок, сварки или аналогичных соединений позволит смонтировать постоянную коммутационную электрическую цепь. При отсутствии подобных соединений предусмотрен вариант создания аналогичных соединений с использованием гибких перемычек. Эти элементы привариваются к частям конструкции. Стандартизация сечения перемычек составляет 100 кв. мм и выше.

Заключение

Реализуется естественное заземление в соответствии с нормативными стандартами, с учетом внешних и внутренних факторов воздействия, исходя из анализа строительных особенностей объекта.

Естественный заземлитель может выступать в качестве основного заземляющего устройства, но только когда реализуется основная функция заземления — обеспечение надлежащего уровня электробезопасности.

ЧТО ТАКОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ

Монтаж заземлителя такого типа производится при соответствии параметров заземляющего устройства с профильными требованиями. При выявлении несоответствующих технических характеристик у заземлителя предусмотрено обязательное доведение их до нормативных. Основой естественного заземлителя может служить металлическая конструкция любого внешнего вида.

Естественный заземлитель: что можно использовать

Стандартизация применения заземлителей в электроустановках зданий регламентируется в материалах следующей документации:

  1. ПУЭ 7-е издание Раздел 1 Глава 1.7.
  2. ГОСТ Р 50571.21-2000 (МЭК 60364-5-548-96).
  3. ГОСТ Р 50571.22-2000 (МЭК 60364-7-707-84).
  4. ГОСТ Р 50571.10-96 (МЭК 364-5-54-80).

Основным требованием при применении естественного контура выступает его устойчивость к протекающим токам короткого замыкания. Исключается вариант возможного нарушения работоспособности связанных с заземлителями устройств.

Естественный заземлитель предусматривает строение конструкции, которая постоянно находится в земле. В качестве заземляющих устройств такого типа принято использовать:

  1. Металлическую или железобетонную конструкцию (арматура, железобетонные фундаменты объектов, находящиеся в соприкосновении с почвой).
  2. Водопроводные трубы из металла, проходящие под землей.
  3. Трубы буровых скважин обсадного типа.
  4. Металлические сваи (шпунты) ГТС.
  5. Оболочки металлического состава различных бронированных кабелей, проходящих под землей.
  6. Железнодорожные колеи неэлектрифицированных дорог при обязательном наличии перемычек.

Соответствие требованиям ПУЭ по соотношению сечения проводимости — общеобязательный аспект выбора любого устройства в качестве заземляющего элемента. Естественный заземлитель соединяется с заземляющей магистралью электроустановки в двух и более местах.

В качестве естественного контура запрещено применять:

  1. Конструкции металлических труб горючих или токсичных веществ, газов.
  2. Трубы с коррозионно-стойкой изоляцией.
  3. Проводники отопительных систем или канализационных магистралей.

Естественный заземлитель используется повсеместно — лишь при необходимости уменьшения потенциалов протекающих по нему токов, которые уходят в землю, предусматривается использование искусственных заземляющих устройств.

Что называется заземлителем?

Проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду

Какие защитные меры применяются для защиты людей от поражения электрическим током при косвенном прикосновении в случае повреждения изоляции?

В каких случаях из перечисленных защита от прямого прикосновения не требуется?

Если электрооборудование находится в зоне системы уравнивания потенциалов, а наибольшее рабочее напряжение не превышает 25 В переменного или 60 В постоянного тока в помещениях без повышенной опасности и 6 В переменного или 15 В постоянного тока во всех случаях

Когда следует выполнять защиту при косвенном прикосновении?

Во всех случаях, если напряжение в электроустановке превышает 50 В переменного и 120 В постоянного тока

Что может быть использовано в качестве естественных заземлителей?

Металлические трубы водопровода, проложенные в земле

Из какого материала должны изготавливаться искусственные заземлители?

Из черной или оцинкованной стали или меди

Какой цвет окраски должны иметь искусственные заземлители?

Искусственные заземлители не должны иметь окраски

В какой цвет должны быть окрашены открыто проложенные заземляющие проводники?

Какой знак должен быть нанесён у мест ввода заземляющих проводников в здания?

Какие шины не допускается применять в качестве главной заземляющей шины?

Каким образом производится присоединение заземляющих проводников к заземлителю и заземляющим конструкциям?

С какой периодичностью следует проводить визуальный осмотр видимой части заземляющего устройства?

Не реже одного раза в шесть месяцев в соответствии с графиком

С какой периодичностью следует проводить осмотр заземляющих устройств с выборочным вскрытием грунта?

Не реже одного раза в двенадцать лет в соответствии с графиком

В каком случае элемент заземлителя должен быть заменён?

Если разрушено более 50 % его сечения

Можно ли использовать землю в качестве фазного или нулевого провода в электроустановках до 1000 В?

Какие объекты относятся к специальным объектам по степени опасности поражения молнией?

Объекты, представляющие опасность для непосредственного окружения, социальной и физической окружающей среды

Какие из перечисленных объектов относятся к обычным объектам по степени опасности поражения молнией?

Здания высотой не более 60 м, предназначенные для торговли и промышленного производства, а также жилые и административные строения

Какие из перечисленных конструктивных элементов зданий и сооружений могут рассматриваться как естественные молниеприёмники?

Только металлические конструкции крыши (фермы, соединенная между собой стальная арматура)

Только металлические элементы типа водосточных труб, если их сечение не меньше значений, предписанных для обычных молниеприемников

Только технологические металлические трубы и резервуары, выполненные из металла толщиной не менее 2,5 мм и проплавление или прожог этого металла не приведет к опасным или недопустимым последствиям

Когда проводится проверка и осмотр устройств молниезащиты для обеспечения постоянной надёжности?

Один раз в год перед началом грозового сезона

Тема 5. Защитные средства. Плакаты (21 вопрос)

Что из перечисленного не относится к основным изолирующим электрозащитным средствам для электроустановок напряжением до 1000 В?

Искусственный и естественный заземлитель: преимущества

Искусственный контур специально выполняется для реализации заземления. Производятся соответствующие расчеты, определяется, какое оптимальное количество стержней необходимо смонтировать для реализации надлежащего сопротивления. Работа трудоемкая, требуется закупка определенных материалов для создания конструкции.

Примеры специальных заземляющих устройств:

  • железные балки, трубы, стержни или уголки, монтируемые в землю;
  • разной формы стальные полотна, которые закладываются в грунт.

Преимуществом электромонтажа заземления с применением естественного заземляющего устройства выступает его бюджетность:

  • минимальные затраты на материал;
  • монтаж заземляющего контура не требует значительных капиталовложений.

Очень распространена технология производства заземления с использованием железобетонного фундамента в качестве естественного заземлителя.

Заземление посредством железобетонного фундамента

Выбор такой конструкции в качестве заземлителя можно осуществить лишь при соответствии физических основ фундамента (гидрофильность бетона) с количественными показателями влажности грунта.

Допускается реализация такого технологического варианта заземления только при условии наличия влажности грунта, на котором находится объект, свыше 3 %. Меньший показатель такой характеристики почвы отразится на гидрофильности бетона: произойдет мощное электрическое сопротивление, железобетонная конструкция потеряет свойства заземлителя.

Естественный заземлитель посредством железобетонного фундамента практичнее применять при таких условиях:

  • наличие неагрессивной среды (грунтовые воды с минимальным показателем жесткости);
  • отсутствие гидроизоляции;
  • наличие дополнительной защиты фундамента (битумное покрытие).

Нормативная стандартизация применения такого типа заземлителя предусматривает варианты, когда его запрещено использовать в системе заземления объекта.

Что нельзя использовать

При монтаже рабочего заземления нельзя применять некоторые железобетонные конструкции, поскольку они могут не соответствовать требованиям безопасности. Например, если фундамент сборный, он не подходит в качестве естественного заземлителя, так как вряд ли удастся создать непрерывную цепь.

В этом случае лучше использовать арматуру блоков, расположенных близко друг к другу. Только после такой операции можно будет преступать к сооружению естественного заземления.

При невозможности по каким-либо причинам создать такой контур лучше отказаться от использования естественного заземлителя и создать искусственную цепь.

Запрещено применять в качестве заземлителя стоковые трубы (канализацию), поскольку на стыках у них слабый электрический контакт. Железобетонные стойки на подстанциях можно использовать только в том случае, если они были сделаны с использованием специального бетона (электротехнического).

Когда не применяются железобетонные конструкции

Сборный железобетонный фундамент обладает хорошими структурными характеристиками как по прочности конструкции, так и по долговечности. Подводить заземляющий проводник к такому фундаменту не запрещено.

Главное — произвести правильное соединение элементов конструкции. Скрепив между собой арматуру соседних блоков, можно удостовериться в надежности конструкции, а потом приступить к производству заземляющего устройства.

Если выполнить такое соединение нет возможности, лучше прибегнуть к применению искусственного заземлителя. Производить соединения такого типа конструкций нужно с учетом профильной стандартизации производства таких работ.

Принцип соединения железобетонных конструкций

Соединения между деталями производятся, ориентируясь на образование между ними электрической цепи (проходит по металлу). Заблаговременно подготавливаются закладные элементы внутри железобетонных конструкций, посредством которых реализуется соединение технологического или электрического оборудования для последующего заземления.

Наличие болтов, заклепок, сварки или аналогичных соединений позволит смонтировать постоянную коммутационную электрическую цепь. При отсутствии подобных соединений предусмотрен вариант создания аналогичных соединений с использованием гибких перемычек. Эти элементы привариваются к частям конструкции. Стандартизация сечения перемычек составляет 100 кв. мм и выше.

Как происходит соединение


Вне зависимости от того, какой естественный заземляющий контур используется (железобетонная конструкция, рельсы, металлические трубы, арматура), важно при соединении элементов заземления создать непрерывную электрическую цепь. Она должна проходить по металлическим поверхностям. При использовании железобетонных изделий происходит более сложная подготовка, так как требуется предусмотреть металлические закладки. Если используется здание, такие закладки нужно делать на каждом этаже.

Закладки являются элементами, благодаря которым происходит соединение электрического оборудования с цепью. Сюда же можно подключить любое технологическое оборудование, находящееся внутри или снаружи здания, и таким образом заземлить его. Многие бетонные конструкции оснащены ушками из арматуры, имеют в качестве соединительных деталей сварочные швы или болты.

Такие выступы можно использовать для создания цепи без использования дополнительных металлических деталей. При отсутствии подобных соединений монтажники пользуются гибкими перемычками, которые можно приварить к металлическим конструкциям.

Внимание! Перемычки не должны быть в сечении меньше 100 мм2.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий