Основни системи за заземяване: сортове, разлики и дизайнерски функции
Механична система Устройство: схеми, параметри, използвани материали и аксесоари - теория и практика от потребителите .
Колко важно за частна къща или къща е правилно монтирана заземна система. Следователно, повторете за опасността от електрически удар в къща, която не е свързана с заземяващата верига, няма специална нужда. И ако желаете да увеличите безопасността на жизненото си пространство, информацията, посочена в тази статия, без съмнение ще ви бъде полезна.
Видове заземяване за частна къща
В зависимост от дизайнерските характеристики се прилагат различни заземителни системи, подходящи за къщата на електропровода. Различават се следните сортове: TN-S, TN-C, TN-C-S, TT и T. Д. Частни къщи и вили обикновено щепсел в два вида заземяващи системи: TN-C-S и TT. И ако в къщата ви няма земя, тогава тези системи са най-лесни за прилагане на практика, това са техните много занаятчии, които създават себе си, които ще бъдат обсъдени в тази статия.
Накратко обяснете какви букви в името на системите означават:
Просто казано, ако буквите TN са първите в обозначението, тогава ние говорим за система с глухо заземяване на захранването, а електрическата система на потребителя се присъединява към неутралните си с помощта на нулеви и защитни проводници. Както казахме, заземяващи системи са няколко сорта:
Заземяването във всички категории TN системи се извършва чрез трансформаторна подстанция, докато системата TT включва създаване на заземяване директно в близост до къщата. Можете да спорите дълго време за това коя от двете системи е по-добра - tn-c-s или tt? Затова веднага обозначаваме подводните камъни на двете тези системи.
Ако мислите за създаването на TN-C-S система, тогава първо трябва да се направи в надеждността на мрежата за електрозахранване, което води до електричество в дома ви. В крайна сметка, като правило, състоянието на крайградските електропроводи (и те, в повечето случаи, въздух) оставят много да бъдат желани. В същото време никой няма да даде гаранция, че един ден, в резултат на инцидент на линията (например, ако е под неговото тегло, наклонената опора е укротната), голата нула тел няма да се свързва с тел фаза. В резултат на това нулата ще изгори от трансформатора и ще получим смъртоносно напрежение, което „върви“ по тялото на домакинските електрически уреди.
За схемата TN-C, трябва да сте или напълно уверени в безопасността и надеждността на писалката на улицата или да гарантирате тази безопасност на собственото си заземяване. С типично състояние на местните въздушни мрежи, доверието може да бъде само в обратното: в ненадеждността на писалката. А изграждането на заземяване, което може да издържи на нулевия ток на много съседи в случай на неутрално прекъсване и голям фазов дисбаланс на товарите, е много трудна и скъпа задача.
Нека обясним: PEN е комбиниран работен нулев (N) и защитна нула (PE) проводник, свързващ трансформаторна подстанция с въвеждащ домашен щит.
Използването на SIP кабела като част от захранващата линия, разбира се, дава някои гаранции за сигурност, но при незадоволителното състояние на земните опори всички тези гаранции могат да бъдат поставени под въпрос. Просто казано, възможно е да се създаде заземителна система тип TN-C-S само с пълна увереност в надеждността на захранващата линия.
Що се отнася до недостатъците на система от тип TT: системите от представения тип изискват задължително наличие на RCD или диференциални автомати в заземяващата верига, които трябва редовно да се проверяват за работоспособност. В същото време, за да се гарантира безопасна работа, CT трябва да бъде оборудван със системи за изравняване на потенциала и изкуствен заземен контур, чието създаване изисква време, усилия и определени разходи.
На практика създаването на TN-CS система винаги изглежда по-предпочитано, но ако състоянието на текущите захранващи линии е съмнително (захранващата линия е образувана от оголени проводници, наблюдават се честите й прекъсвания, въздушните опори са в лошо състояние и др.). д.) като по-надеждна алтернатива се препоръчва създаването на CT система.
Накратко за системата TN-S
Ако TN-S система е свързана към къщата, тогава е достатъчно да оборудвате входящия щит със заземителна шина, към която трябва да се свържат PE входният заземителен проводник и защитните проводници, отиващи към битовите потребители. PE проводникът може да бъде свързан към повтарящ се заземяващ контур. Ще се върнем към въпроса как да направите това.
С TN-S пет проводника идват до консуматора с отделни PE и N. Няма нужда да споделяте нищо в такава система.
Говорим за разделянето на входящия нулев проводник, който се доставя на потребителя в TN-C системи и се разделя при създаването на системата TN-C-S. Подобно разделение е показано на диаграмата.
Проектиране на системата TN-C-S
Ако системата TN-C е подходяща за вашия дом, ако сте проверили безупречното състояние на захранващата линия и сте се уверили, че SIP кабелът се използва като захранващ проводник, можете да започнете да създавате заземителна система тип TN-C-S.
Разделянето на проводника в защитен проводник PE (имащ жълто-зелен цвят) и нулев (има син цвят) се извършва във входния екран.
В щита повторното заземяване е свързано към системата.
В съответствие с актуализираното издание на правилата на PUE, разделянето на PEN проводника трябва да се извърши преди защитното устройство за превключване на входа и преди електромера. В същото време е строго забранено включването на защитни и превключващи устройства във веригата на PEN и PE проводници. Можете да прекъснете само проводниковата верига N (PUE 1.7.145).
PEN и PE проводниците са неразделни! Всички превключващи устройства (автоматични. ключове, ключове, чанти, измервателни уреди и др. П.) трябва да е на линията на проводника N (възможно е да го „разкъсате“ и понякога е необходимо).
Разделянето на PEN проводника се извършва по следната схема:
За разделяне трябва да се използват две шини: основното заземяване (GZSH) и нула (N). Основната заземителна шина е свързана към допълнителна заземителна верига през корпуса на екрана, докато входният кабел PEN е свързан към него и заземяващите клеми на гнездата, инсталирани в къщата, са свързани. Към шината N са свързани: електромер, прекъсвачи и захранващи клеми на точките за потребление на битова енергия.
Основната заземителна шина става PE шина след джъмпера, свързващ GZSH и N. Към PE са свързани допълнителен контур за заземяване и защитни проводници, водещи до клемите за заземяване на гнездата.
Всъщност физически и органолептично трябва да има две гуми - PE (GZSh) и N. PEN е разделен според „правилото на руската буква H“ - така изглежда правилното разделение. Захранващият PEN може да дойде до двата края на вертикалната лента (шина) и това тире след джъмпера винаги ще бъде PE. Другата вертикална линия винаги ще бъде N (докрай). Джъмперът е просто джъмпер. PE е заземен и защитните проводници ще бъдат включени на тази шина, а N служи като проводник за ток на натоварване. След като се разделят, те не трябва да се присъединяват.
Разделянето е по-ясно показано на снимката.
В съответствие с правилата на PUE се препоръчва основната заземителна шина да бъде направена от мед. В този случай използването на стоманени гуми е разрешено, а монтажът на алуминиеви гуми е строго забранен. По правило гумите GZSh и N са направени от един и същи материал.
Нулата (N) от разделителната шина отива към 2-полюсна входна машина, след това към брояча. От брояча нула - към потребителите. Не са необходими двойни автомати (с изключение на въвеждащия). PEN трябва да се раздели преди него. Всичко е просто с фазата: отива към въвеждащата машина, след това към гишето, след това към потребителските групи.
Основните изисквания към модула за разделяне на PEN проводници са както следва:
- Шината за разделяне на нула N трябва да бъде инсталирана на изолатор непременно, тоест тя трябва да бъде изолирана от корпуса на екрана, към който е свързана PE шината (в края на краищата, след разделяне, тези две шини не трябва да се докосват никъде);
- Всички проводници, подходящи за разделяне на шини, трябва да бъдат закрепени със здрави болтови връзки, което осигурява надеждна връзка и възможност за отделяне на отделни проводници;
- Напречното сечение на GZSH трябва да бъде по-голямо или равно на напречното сечение на захранващия проводник PEN.
Препоръчва се използването на специализирани проводници като PE защитни проводници. Ако PE проводниците и фазовите проводници са направени от един и същ материал, тогава зависимостта на минималното напречно сечение на PE от напречното сечение на фазовия проводник ще бъде както следва.
Знакът "£" в този случай означава - "≤".
Ако защитните и захранващи проводници са направени от различни материали, тогава напречното сечение на PE трябва да бъде еквивалентно по своята проводимост на напречното сечение на фазовите проводници, разгледани в таблицата.
Минималното напречно сечение на съгласуван проводник в TN-C система трябва да отговаря на следните стойности: 10 mm² за медни проводници и 16 mm² за алуминий. Ако напречното сечение на проводника е по-малко, тогава е забранено разделянето му! В този случай трябва да прибягвате до създаването на TT система.
Устройства за повторно заземяване и остатъчен ток в TN-C-S системи
Ако искате да защитите себе си и семейството си колкото е възможно повече от повреда от токове на утечка, тогава заземителната система TN-C-S трябва да бъде оборудвана с устройства за остатъчен ток (RCD) или диференциални прекъсвачи. В съответствие с препоръките на актуализираното издание на PUE (ред.7) Системите от тип TN, оборудвани с устройства за остатъчен ток (RCD), трябва да бъдат свързани към повторно заземяване, което е монтирано на входа на къщата.
По-специално се изисква извършване на многократно заземяване в краищата на ВЛ и разклонения от тях по-дълги от 200 m, както и на входовете на ВЛ към електрически инсталации, при които като защитна мярка срещу токов удар с непряко контакт, се извършва защитно автоматично изключване.
Ако RCD не се използват във вашата система и вече има повторно заземяване в рамките на 200 m от вашия щит, тогава няма специална нужда да създавате допълнително заземяване на входа на къщата.
Ако вече има повторно заземяване на разстояние 200 m от входа или входът е направен от кабел, положен в земята, няма нужда от повторно заземяване.
Що се отнася до RCD: за допълнителна защита срещу токове на утечка при непряко докосване на отворени повърхности на електрически уреди, се препоръчва въвеждането на устройства за остатъчен ток (RCD) или диференциални автомати в общата захранваща верига. Такава защита работи при слаби токове на утечка, изключвайки мрежовото захранване (токовете на утечка, въпреки малкия си размер, могат да бъдат опасни за хората). Инсталирането им е препоръчително поради причината, че конвенционалните прекъсвачи работят само при токове на късо съединение.
В съвременните системи е обичайно да се инсталират RCD с два различни рейтинга: общо противопожарно RCD, което работи на ток на утечка от 100 mA, както и един (или няколко) RCD, свързани към линията от контакти и задействани от ток от 30 mA или 10 mA.
RCD, свързани към домакински уреди, които взаимодействат директно с водата (перални, съдомиялни, бойлери и др.). д.), трябва да реагира на ток на утечка - 10 mA. По правило RCD не се монтират на линията на осветителните системи.
В резултат на това ще имаме такава схема.
Функцията на защитните устройства или диференциалните прекъсвачи трябва да се проверява редовно (например веднъж месечно). За да направите това, на тялото на устройствата има специални бутони - „тест“.
Повторното заземяване включва свързване на тялото на входния щит към заземяващия контур.
В съответствие с правилата на PUE (параграф 1.7.102) в променливотокови мрежи с напрежение до 1 kV, подземни конструкции от електрически стълбове, метални водопроводи, заземителни вериги на гръмоотводи и др. могат да се използват като повтарящ се заземителен контур за TN-C-S системи. д. Тези елементи трябва да се използват първо. Ако това не е възможно, тогава се създава изкуствен контур.
В мрежи с постоянен ток заземителните проводници трябва да бъдат свързани към изкуствен заземен контур, който не трябва да се свързва към подземни тръбопроводи.
Ще се върнем към въпроса за дизайна на изкуствен заземен контур.
Напречното сечение на проводниците, свързващи екрана и заземяващия контур в мрежи със стабилно заземена неутрала и с напрежение до 1 kV, трябва да отговаря на следните параметри.
Ако се използва алуминиев проводник, неговата площ трябва да бъде най-малко 16 mm².
Система за изравняване на потенциала
След създаване на заземителна система, оборудвана с устройства за автоматично изключване, в къщата се появява защитен проводник, свързващ всички елементи на захранващата система. Този проводник представлява потенциална заплаха. В крайна сметка, ако някой потребител е повреден, опасен потенциал се прехвърля върху тялото на всички неповредени електрически уреди. Ще присъства там, докато UZO ще бъде задействан чрез създаване на опасност от пряко докосване. За да се намали определеното напрежение в сградата, е необходимо да се създаде потенциална система за изравняване (супа), способна да изравни потенциала на всички свои проводими части (строителни конструкции, инженерни комуникации и др. д.).
Системата за изравняване на потенциала не е независима мярка за защита, но нейното присъствие при използване на автоматично изключване е задължително.
SUP е вид мрежа от проводници (PE), която обединява всички проводими елементи на обекта чрез GZSH, тоест чрез неговата PE част. Свързването на PE шината и проводящите части на сградата се извършва радиално (към всяка заземена конструкция е свързан отделен PE проводник). Можете да научите повече за дизайна на основната (SUP) и допълнителната (SUP) система за изравняване на потенциала в съответния раздел .
TT система за заземяване
Ако сте стигнали до заключението, че не е препоръчително или опасно да свързвате TN-C-S система към вашия дом, тогава единствената алтернатива, която ви позволява да гарантирате собствената си безопасност, е да създадете TT система. Нейната схема изглежда така:.
Както можете да видите, GZSH и заземяващите проводници никъде не са свързани към входния PEN проводник и нулевия проводник - N.
Използването на RCD защитни устройства или диференциални прекъсвачи като част от TT системата е предпоставка за нейната безопасна работа. Работните характеристики на защитните устройства в тази система съответстват на параметрите на RCD за системите TN-C-S.
Също така, в системите TT трябва да се създаде основната система за изравняване на потенциала (OSUP). В идеалния случай BPCS се създава в комплект с допълнителна система (DSUP).
Ако системата TT е свързана към метален щит, тогава всички проводници в екрана трябва да бъдат двойно изолирани. Като алтернатива на металните щитове можете да използвате пластмасови щитове.
Металният щит е заземен. Правим двойна изолация в щита и вземаме предпазни мерки срещу директен и индиректен контакт (например нулевата шина ще бъде в изолационна кутия). Ако щитът е пластмасов - още по-добре (има и за улицата).
За по-надеждна изолация на проводници в точките на тяхното преминаване през тялото на металния щит могат да се използват специални текстолитови втулки.
GZSH с помощта на меден проводник е свързан към проводник, водещ към изкуствен заземен контур. В щита, PE проводниците са свързани към заземяващата шина, идващи от домашни консуматори и от системи за изравняване на потенциала.
Препоръчително е да направите подземни елементи, свързващи заземяващия контур с щита от стомана (например от лента). Използването на оголени алуминиеви проводници в този случай е забранено.
Изчисляване и създаване на заземителен контур
Както знаете, опасният потенциал, който възниква в защитния проводник PE по време на пробив на фазовото напрежение към корпуса на домакинския уред, е насочен към зоната с най-малко съпротивление. И за да може напрежението да продължи да влиза в земята, когато човек докосне отворените части на електрическата инсталация, предпазвайки хората от токов удар, заземителният контур трябва да има ниско съпротивление. Следователно изчисляването на заземяващия контур се свежда до определяне на съпротивлението на разпространението на токове върху заземяващото устройство. Този индикатор зависи от няколко фактора:
- От областта на заземяващите елементи.
- От разстоянието между тях.
- От дълбочината на потапянето им в земята.
- От проводимостта на почвата.
За TT заземителни системи, инсталирани в мрежи с напрежение до 1 kV и оборудвани с RCD защитни устройства, правилата на PUE (клауза 1.7.59) установяват следната връзка: RaIa <50 V. Където:
- Ia - минимален ток на настройка на RCD (в нашия случай е 10 или 30 mA);
- Ra е общото съпротивление на всички елементи на заземителната система.
В съответствие с формулата, за RCD с настройка от 30A, тази цифра не трябва да надвишава - 1660 ома (минималното изискване за TT система). Такива стойности, регламентирани от правилата на EIC, могат да бъдат подвеждащи. Ето защо на практика много хора се стремят да получат съпротивление на заземяващата верига, което не надвишава 4 ома (което отговаря на изискванията за заземяващ контур на захранването).
Като правило, за да се изпълни минималното условие за съпротивление на заземяващия контур, е достатъчно да се забие един метален ъгъл или щифт с дължина 2 ... 2,5 m в земята. На практика, за да се осигури по-надеждна защита, се използват наведнъж няколко защитни пръта (най-често 3) с определена дължина.
На разстояние 90 см от лентовия фундамент и успоредно на него, три заземяващи електрода се забиват с чук. Дълбочина - 2,8 m, разстояние между тях - 3,5 m.
А ето и пример за успешна защита, състояща се от един заземен прът.
Успях да забия 6 електрода по 1,5 м в една точка, но Makita, взета от работа за този бизнес, ми помогна. Каран 0,2 м под нулата. Не съм измервал съпротивлението на земята, но практиката да се използват такива електроди като заземяващи електроди показва, че електрод с дължина 9–10 m дава по-малко от 4 ома на нашите почви.
Ако се съмнявате в броя и дължината на електродите, най-добре е да се свържете със специалисти, за да изчислите заземяващия контур. Също така, тези параметри могат да бъдат получени от съседи, които имат валиден заземяващ контур, одобрен от надзорните органи за експлоатация след извършване на съответните измервания на съпротивлението.
Що се отнася до минималните размери на напречното сечение на вертикалните електроди: те могат да бъдат взети от таблицата, която вече ни е позната.
На практика като електроди най-често се използват гладки стоманени пръти с диаметър най-малко 16 mm или заострени ъгли (50x50). За завързване на електродите се използва стоманена лента с размери 4x40 или 5x40.
Завърших заземяването, като ударих три 3-метрови фитинги (d16mm). Почва - мокра плътно-пластична глина. След това чрез заваряване той комбинира заземените електроди със стоманена гума 4х40 мм.
Можете да поставите електроди както в ред, така и в ъглите на геометрични фигури (например в ъглите на триъгълник). Във всеки случай тяхното местоположение се определя от удобството на монтажните работи и наличието на свободно пространство.
Разстоянието между електродите се определя от коефициента на използване на пръта, който е - 2,2. Тоест, за да работи системата с максимална ефективност, разстоянието между два еднакви електрода трябва да бъде не по-малко от 2,2 от дължината на всеки от тях (във всички посоки). С намаляване на това разстояние (а на практика това най-често се случва) ефективността на системата ще намалее.
Преди да започнете монтажните работи, горният слой почва се отстранява и след това в маркираните точки електродите се запушват.
Горните краища на електродите са завързани с лента или стоманена пръчка и са свързани чрез заваряване.
На последния етап заземителният контур е свързан към електрическия панел.
Всички връзки в конструкцията на заземяващия контур трябва да се извършват чрез заваряване.
За тези, които искат да научат повече за практическите разработки в областта на изграждането на системи за заземяване на дома, в нашия портал има тема, посветена на този въпрос. Можете да научите как да инсталирате заземителната система и какви материали трябва да се използват, въз основа на практическия опит на потребителите . Във видеото - как правилно да създадете система за захранване и други инженерни комуникации в селска рамкова къща.
