Для чего нужно повторное заземление
Повторное заземление в системе TN-C-S. Разбираемся в противоречиях
TN-C-S — это самая распространенная система заземления, входящая в группу TN. TN — это система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали. C-S означает, что система вобрала в себя на определенных участках особенности организации как системы TN-C, так и TN-S. То есть когда в TN-C-S функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания, то здесь можно говорить о TN-C. При подключении же электроустановок происходит разделение PEN на PE (нулевой защитный проводник) и N (нулевой рабочий проводник) — эта часть уже не что иное как TN-S.
На данном этапе особых проблем в понимании работы системы TN-C-S нет. Неразбериха получается, когда переходят к вопросу повторного заземления PEN проводника, которое, между прочим, можно не делать в «населенной местности с одно- и двухэтажной застройкой» (то есть на вводе в частный дом). Сразу отметим, что повторное заземление, выполненное при разделении PEN проводника в системе TN-C-S частного дома — это нужное мероприятие. Но вопрос не в этом. К сожалению многие попросту не понимают в чем смысл повторного заземления, к чему оно относится и для чего нужно.
Повторное заземление PEN на вводе в частный дом
Во многих обзорах постоянно муссируются какие-то требования ПУЭ, идут споры 10 или 30 Ом, неверно трактуются и берутся выборочные пункты ПУЭ. Поэтому для начала постараемся правильно прочитать и сопоставить пункты ПУЭ, относящиеся к повторному заземлению в системе TN. А далее все ситуации просчитаем и смоделируем в среде программы Electronics Workbench.
Система TN-C-S:
Начнем с казалось бы противоречивого пункта ПУЭ 7 — 1.7.61:
При применении системы TN рекомендуется выполнять повторное заземление РЕ и PEN проводников на вводе в электроустановки зданий, а также в других доступных местах. Для повторного заземления в первую очередь следует использовать естественные заземлители. Сопротивление заземлителя повторного заземления не нормируется.
Внутри больших и многоэтажных зданий аналогичную функцию выполняет уравнивание потенциалов посредством присоединения нулевого защитного проводника к главной заземляющей шине.
Повторное заземление электроустановок напряжением до 1 кВ, получающих питание по воздушным линиям, должно выполняться в соответствии с 1.7.102-1.7.103.
Что здесь не так? Может показаться, что первый абзац относится к системе TN-C-S, а «рекомендуется» и «не нормируется» относится к повторному заземлению при разделении PEN (совмещенный рабочий и защитный нулевой проводник) на PE (защитный проводник) и N (рабочий нулевой проводник). На самом деле речь идет о повторном заземлении проводников РЕ и PEN, которые могут быть как в системе TN-C (PEN), так и в TN-S (PE) и TN-C-S (PE). Третий же абзац уже непосредственно относится к повторному заземлению на вводах ВЛ (воздушных линий) к электроустановкам. И на этом этапе все переходят к пунктам 1.7.102 — 1.7.103 и с уверенностью утверждают, что повторное заземление на вводах ВЛ к электроустановкам частного дома (система TN-C-S) должно быть обязательным, а сопротивление растеканию заземлителя должно быть не более 30 Ом. Но здесь есть одно но, о котором почему-то все молчат. Поэтому читаем внимательно следующие пункты ПУЭ, а к этим «противоречивым» рекомендациям вернемся в завершении анализа.
ПУЭ 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. При этом в первую очередь следует использовать естественные заземлители, например, подземные части опор, а также заземляющие устройства, предназначенные для грозовых перенапряжений (смотреть главу 2.4).
Указанные повторные заземления выполняются, если более частые заземления по условиям защиты от грозовых перенапряжений не требуются.
Повторные заземления PEN проводника в сетях постоянного тока должны быть выполнены при помощи отдельных искусственных заземлителей, которые не должны иметь металлических соединений с подземными трубопроводами.
Заземляющие проводники для повторных заземлений PEN проводника должны иметь размеры не менее приведенных в таблице 1.7.4.
В данном пункте необходимо уделить особое внимание второму абзацу и разобраться с более частыми заземлениями по условиям защиты от грозовых перенапряжений. Давайте рассуждать логически. Менее частые заземления для защиты от грозовых перенапряжений — это не что иное, как повторное заземление, отмеченное в первом абзаце. А для определения условий более частых заземлений, когда повторное заземление на вводах ВЛ к электроустановкам не требуется, необходимо ознакомится с главой 2.4, что также указано в первом абзаце. Помимо этого, стоит отметить, что даже если опустить второй абзац, то организация перечисленных повторных заземлений — это ответственность не владельцев частных домов, а оператора распределительной электрической сети.
Прежде чем переходить к главе 2.4, завершим рассмотрение основных пунктов главы 1.7, относящихся к повторному заземлению.
ПУЭ 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.
Здесь все предельно просто. Сопротивление заземлителя повторного заземления PEN проводника не должно превышать 30 Ом. А сумма сопротивлений заземлителей повторных заземлений не должно превышать 10 Ом. То есть для выполнения этого условия достаточно минимум трех повторных заземлений (30 Ом каждое), и в сумме по правилу параллельного соединения резисторов они дадут 10 Ом.
Продолжим, и наконец-то определимся с условием, когда повторное заземление PEN- проводника на вводе к электроустановкам частного дом в системе TN делать не обязательно. Нам нужно узнать, когда делаются более частые заземления по условиям защиты от грозовых перенапряжений, и ответ на это есть в пункте ПУЭ 2.4.46:
В населенной местности с одно- и двухэтажной застройкой ВЛ должны иметь заземляющие устройства, предназначенные для защиты от атмосферных перенапряжений. Сопротивления этих заземляющих устройств должны быть не более 30 Ом, а расстояния между ними должны быть не более 200 м для районов с числом грозовых часов в году до 40, 100 м — для районов с числом грозовых часов в году более 40.
Кроме того, заземляющие устройства должны быть выполнены:
То есть по нормам в населенной местности с одно- и двухэтажной застройкой через 200 (100) метров должно быть установлено заземляющее устройство — это и есть более частые заземления по условиям защиты от грозовых перенапряжений. Соответственно в частном секторе, если выполнено вышеуказанное требование (а оно должно быть выполнено обязательно), то на вводе в дом можно не делать повторное заземление PEN проводника!
Дополнительно для полного понимания следует рассмотреть еще два пункта:
То есть не нужно считать одним и тем же повторное заземление и защиту от грозовых перенапряжений. Но если на опоре выполнено второе, то и первое должно быть выполнено. Именно из-за этой взаимосвязи во втором абзаце пункта 1.7.102 ставилось условие наличия частого заземления по условиям защиты от грозовых перенапряжений.
Справедливости ради стоит отметить, что все перечисленные требования относятся как к системе TN-C, так и к TN-C-S. Нигде конкретно не уточнено требование для какой-то конкретной системы. А нас интересует именно TN-C-S. Поэтому единственный логичный пункт с учетом выполненных частых защит от грозовых перенапряжений, который можно использовать — это 1.7.61. Его мы рассматривали первым, и он гласит, что в системе TN на вводе в частный дом рекомендуется делать повторное заземление PE проводника с ненормируемым сопротивлением. А повторное заземление PEN проводника с нормой до 30 Ом к частному дому никакого отношения не имеет и входит в ответственность оператора распределительной электрической сети.
Отсутствие нормируемого повторного заземление PEN ВЛ свидетельствует о несоответствии системы TN требованиям для населенной местности с одно- и двухэтажной застройкой. В этом случае необходимо выполнить заземление электроустановок частного дома по системе TT.
TN-C-S и для чего нужно повторное заземление PEN проводника
Если речь идет о населенной местности с одно- и двухэтажной застройкой, то повторное заземление PEN проводника на вводе в частный дом согласно ПУЭ не требуется. И никакие 4, 10 или 30 Ом вас не касаются. В штатном режиме повторное заземление PEN проводника, которое вы сделаете самостоятельно на вводе в свой дом, по сути к вам не будет иметь непосредственного отношения. Сопротивление его заземляющего устройства в совокупности со всеми повторными заземлениями будет относится к заземлению нейтрали трансформатора, а это ответственность снабжающей организации.
Давайте представим, что вы сделали повторное заземление с сопротивлением заземляющего устройства 30 Ом, и рассмотрим вариант с ЗУ 300 Ом. Какая здесь разница? Для вас, как владельца частного дома, никакой:
Важно! Остается единственный опасный случай, когда происходит отгорание вашего PEN проводника в месте до разделения на PE и N и вынос потенциала на зануленные корпуса. Здесь ситуация такая-же, как и с занулением в двухпроводке. В этом случае даже при наличии повторного заземления никакое УЗО не сработает. Единственная надежда остается на систему уравнивания потенциалов (СУП) и расцепитель напряжения для автоматических выключателей (или реле контроля напряжения). И если представить, что ни расцепителя, ни СУП у вас нет при такой аварийной ситуации, то лучше иметь повторное заземление PE проводника с наименьшим возможным сопротивлением заземляющего устройства для снижения напряжения прикосновения.
Моделирование ситуаций с повторным заземлением
Перейдем от слов к делу и смоделируем конкретные ситуации. Начнем с трансформатора с глухозаземленной нейтралью. Нам известно, что общее сопротивление вместе со всеми повторными не должно превышать 4 Ом, а сумма всех повторных не должно превышать 10 Ом.
Так как сопротивление заземляющего устройства повторного заземления не должно превышать 30 Ом, то по правилу параллельного соединения сумма трех повторных заземлений по 30 Ом даст 10 Ом.
1/10 = x/30; x = 3.
Это минимальное количество повторных заземлений. Максимальное количество рассчитывается исходя из длины линии и числа грозовых часов в году.
Для примера возьмем минимальное количество повторных устройств заземления с общим сопротивлением 10 Ом. Зная это определим допустимое сопротивление устройства заземления нейтрали трансформатора также по правилу параллельного соединения.
1/4 = 1/x + 1/10; 5/20 = 1/x + 2/20; 1/x = 3/20; x = 20/3 = 6,66 Ом.
Исходные данные известны. Перейдем к отрисовки системы в программе Electronics Workbench. Сопротивление проводов воздушной линии длинной 600 метров примем равным 0,6 Ом.
На первой схеме отрисована система TN-C-S c четырьмя повторными заземлениями PEN проводника с сопротивлением ЗУ 30 Ом каждого. Четвертое повторное заземление это ваше заземление для примера. Резисторы на схеме — это условные потребители (частные дома).
На второй схеме смоделировано отгорание общего нуля. Как видно, с учетом неравномерной нагрузки произошел перекос фаз. При этом начало работать и корректировать перекос повторное заземление. Естественно, чем меньше сумма сопротивлений повторных заземлений, тем лучше. Но если учесть, что норма для всех повторных заземлений, которые должен организовать оператор распределительной электрической сети, не более 10 Ом, то сделайте вы хоть дополнительно повторное заземление 1000 Ом — сумма всех повторных все равно будет меньше 10 Ом. Здесь даже считать не обязательно, так как одно из правил параллельного соединения гласит, что общее сопротивление всегда меньше сопротивления любого параллельно включенного резистора.
На третей схеме мы изменили сопротивление нашего заземляющего устройства с 30 Ом на 300 Ом. В результате общее сопротивление возросло на несколько Ом и осталось в пределах нормируемых 10 Ом. Такое изменение привело к незначительному (на несколько вольт) ухудшению показаний по перекосу. Здесь также следует отметить, что при отгорании общего нуля дополнительно происходит вынос потенциала на зануленные корпуса. И чем ниже общее сопротивление заземлителей всех повторных заземлений, тем меньше опасное влияние при данной аварийной ситуации. Поэтому, если у вас нет желания брать на себя работу снабжающей организации по снижению общего сопротивления заземлителей повторного заземления, то делать этого никто не обязывает.
На четвертой и пятой схеме вынос потенциала на зануленные корпуса в вашем доме. В обоих случаях, как при сопротивлении заземлителя 300 Ом, так и 1000 Ом произойдет мгновенной срабатывание автоматических выключателей из-за больших токов короткого замыкания. Здесь ваше повторное заземление никакой существенной работы не выполняет.
На шестой схеме смоделировано отгорание вашего PEN проводника. При этом через какую-нибудь включенную нагрузку может произойти вынос потенциала через место разделения PEN на PE и N на все зануленные корпуса. Ваша система заземления фактически превращается в комбинацию из TT и опасного зануления. При этом никакое УЗО не сработает, так как дифференциальных токов не будет.
Здесь должен отработать расцепитель минимального напряжения (или реле контроля напряжения), так как при обрыве вашего PEN и включенной нагрузке за счет заземления произойдет падение напряжения. Без заземления данные устройства также обесточат сеть при обрыве нуля.
Теперь рассмотрим самую саму худшую ситуацию. Частный дом, человек во дворе босиком касается заземленного корпуса. Расцепителя минимального напряжения нет, а СУП не работает. В этом случае нужно понимать, что на улице нужно использовать оборудование соответствующего класса электробезопасности. В противном случае единственной надеждой будет только заземление, значительно снижающее напряжение прикосновения. И здесь никакие нормы по повторному заземлению PEN проводника не применимы. Самое надежное заземляющее устройство в такой аварийной ситуации то, которое будет иметь наименьшее сопротивление.
Допустим, что до момента отгорания PEN в доме была включена нагрузка с током потребления 2 А. Соответственно сопротивление потребителя 110 Ом. Рассмотрим два варианта с повторным заземлением – 30 Ом и 4 Ом сопротивление заземлителя.
Как видно, при минимальном сопротивлении заземлителя (условно 4 Ом) значительно снижается напряжение прикосновения. Это важно, так как защитное отключение здесь не работает.
Подведем итог. Повторное заземление PEN проводника в населенной местности с одно- и двухэтажной застройкой — это обязанность оператора распределительной электрической сети. Делая на вводе в свой дом повторное заземление по нормам 30 Ом, вы просто выполняете чужую работу, которая может не защитить в действительно опасной ситуации. Для защиты нужно использовать в первую очередь расцепитель напряжения (или реле напряжения) и систему уравнивания потенциалов. Абсолютную же безопасность при отсутствии вышеперечисленных мер вы получите, если сопротивление вашего заземлителя будет минимальным (намного меньше 30 Ом). В этом случае вы также безвозмездно улучшаете систему TN, но это уже имеет какой-то смысл.
Повторное заземление нулевого защитного проводника
Повторное заземление нулевой жилы СИП на опоре
Согласно нормативам, а именно ПУЭ 2.4.38-2.4.49 повторное заземление нулевой жилы СИП, осуществляется, как на бетонных, так и на деревянных опорах. Нулевой жилой СИП проводника является PEN проводник ВЛИ.
После установки опор, перед натяжением СИП, на опорах выполняется заземление. Для этого по деревянной опоре прокладывается стальная проволока толщиной 6 мм, для заземления бетонной опоры используется арматура находящаяся внутри бетонной опоры.
Само повторное заземление нулевой жилы СИП производится согласно рабочему проекту магистрали ВЛИ, в соответствии с нормативами. Осуществляется повторное заземление после натяжения СИП, если магистраль монтируется или на действующей магистрали ВЛИ.
Заземление воздушных линий напряжением 0,4 кВ с изолированными проводами
Для обеспечения нормальной работы электроприемников нормируемого уровня электробезопасности и защиты от атмосферных перенапряжений на ВЛИ должны быть выполнены заземляющие устройства.
Грозозащитные заземления выполняются: на опорах через 120 м; на опорах с ответвлениями к вводам в помещения, в которых может быть сосредоточено большое количество людей (школы, ясли, больницы и др.) или представляющих большую хозяйственную ценность (животноводческие помещения, склады, мастерские и др.); на конечных опорах, имеющих ответвления к вводам; за 50 м от конца линии, как правило, на предпоследней опоре; на опорах в створе пересечения с воздушными линиями более высокого напряжения.
Повторные заземления нулевого провода для воздушных линий с изолированнми проводамивыполняются как и для воздушных линий 0,38 кВ на деревянных и железобетонных опорах.
Сопротивление повторного заземлителя зависит от удельного сопротивления грунта р и от количества заземлителей на линии.
Общее сопротивление растеканию тока заземлителей линии (в том числе и естественных) в любое время года должно быть не более 10 Ом.
Заземляющие проводники для повторных и грозозащитных заземлений следует выполнять из круглой стали или проволоки диаметром не менее 6 мм. При применении неоцинкованных заземляющих проводников необходимо предусматривать меры по защите их от коррозии.
Корпуса светильников уличного освещения, ящиков, щит ков и шкафов, а также все металлоконструкции опор должны быть занулены. На железобетонных опорах для связи с заземлителем следует использовать арматуру стойки и подкоса (при на личии). На деревянных опорах (конструкциях) крепежная арма тура не заземляется, за исключением опор, на которых выполнено повторное или грозозащитное заземление нулевого провода.
Приемка в эксплуатацию воздушных линий с самонесущими изолированными проводами
Приемка воздушных линий с изолированными проводами в эксплуатацию производится в соответствии с требованиями правил приемки в эксплуатацию законченных строительством объектов распределительных сетей напряжением 0,38—20 кВ. Каждая воздушная линия с изолированными проводами, вводимая в эксплуатацию, должна быть подвергнута приемосдаточным испытаниями в соответствии с требованиями ПУЭ.
В объем испытаний входят:
1. Выборочная (2—15 % общего количества) проверка качества контактной и соединительной арматуры на соединениях и ответвлениях фазных проводов и проводов уличного освещения ВЛИ. Проверку качества всех соединений несущей жилы СИП следует производить путем внешнего осмотра и измерения электрического сопротивления контакта. Спрессованные соединения нулевой несущей жилы СИП бракуются в тех случаях, если: геометрические размеры (длина и диаметр опрессованной части) не соответствуют требованиям инструкции по монтажу соединительных зажимов; кривизна спрессованного зажима превышает 3 % его длины; на поверхности со единительного зажима имеются трещины и следы механических повреждений. Если электрическое сопротивление на участке со единения более чем на 20 % отличается от сопротивления на це лом участке жилы той же длины, контакт также бракуется.
2. Контроль маркировки жил в соединительных и ответвительных зажимах.
3. Измерение сопротивления изоляции жил самонесущего изолированного провода. Проводится мегомметром на 1000 В между фазными проводами, фазными проводами и проводами уличного освещения, нулевым проводом и всеми проводами. Величина сопротивления должна быть не менее 0,5 МОм.
4. Испытание изоляции линии повышенным напряжением. Проводится мегомметром на 2500 В в объеме, указанном выше п. 3, при этом величина сопротивления изоляции не нормируется. ВЛИ считается выдержавшей испытания, если не произошло пробоя изоляции. После проведения испытаний для снятия за рядного тока все провода ВЛИ должны кратковременно заземляться.
6. Проверка стрел провеса самонесущего изолированного провода (СИП) и габаритов. Если при приемке ВЛИ в эксплуатацию будет установлено нарушение требований при ее строительстве и монтаже, указанных в пп. 5 и 6, то данная линия не должна приниматься в эксплуатацию.
Нужно ли делать повторное заземление на опоре ответвления частного дома
По практике повторное заземление PEN проводника магистрали ВЛИ выполняется на каждой третьей опоре, что соответствует расстояниям, указанным в нормативах.
Если в доме установлен распределительный щит, с аппаратами автоматического отключения электропитания, то повторное заземление PEN проводника (нулевой жилы СИП) обязательно.
Если ответвление к дому, попадает на опору со сделанным повторным заземлением, PEN проводник подключается к существующему повторному заземлению. Если ответвление попадает на опору без повторного заземления, то повторное заземление PEN проводника ответвления выполняется дополнительно. Делается повторное заземление монтирующей организацией при устройстве ответвления к дому.
Для чего это нужно?
На данный момент многие люди просто не знают, что такое повторное заземление ВЛИ и почему оно так называется. Все дело в том, что проводной кабель уже заземлен на комплексную трансформаторную подстанцию. Система TN-C-S (трансформаторная подстанция с глухозаземленной нейтралью) представляет собою 2 или 4 провода СИП, которые будут проводиться по ВЛИ. Если вам будет интересно, тогда можете прочесть про использование изолирующей штанги.
Один из всех проводников будет считаться основным – PEN проводник. Все остальные провода будут фазными. PEN проводник будет разделяться на PE (нулевой защитный) и N (нулевой рабочий). Так будет в случае того, если проводник будет располагаться на опоре и на устройстве будет стоять вводное устройство (ВУ) или в щитке в посещении. Изучить эту схему вы сможете на фото ниже:
В ПУЭ будет указано, что повторное заземление ВЛИ будет означать погружение в грунт PEN и PE проводника в воздушной электрической линии с изолированными проводами.
Важно знать! Повторный заземляющий контур осуществляется на подпоре без вводного приспособления или вводного щитка. Оно будет присоединяться к вводному автомату или совместному рубильнику.
Защитные и рабочие нулевые провода будут подсоединяться вверху ЖБ к специальному арматурному выпуску. Если присутствует подкосной столб, тогда выполнить подключение можно к нему, а не только к основному.
На фото ниже вы сможете увидеть, как нужно соорудить повторное заземление ВЛИ основного проводника с использованием прокалывающего зажима. Осуществлять подобный процесс необходимо на каждой третьей опоре ВЛ и на столбе, который будет вести к жилому зданию.
На опоре из дерева вам потребуется установить заземляющий спуск. Как правило он будет вырабатываться из металлической проволоки. Всю эту конструкцию потребуется прикрепить к штыревому электроду, который необходимо вбить в грунт. Если проволока будет больше 6 мм, тогда желательно, чтобы он был выполнен из оцинкованного металла. Если проволока будет меньше 6 мм, тогда она должна быть выполнена из черного металла с нанесенным антикоррозийным средством.
Подобным образом также будет осуществляться повторное заземление ВЛИ для ЖБ столба только без арматурного выпуска.
Согласно всем правилам устройства электроустановок, если на деревянной конструкции уже было выполнено повторное заземление PEN проводников, тогда в этом случае необходимо заземлить все штыри и крюки опоры, которые выполнены из металла. Если на столбе вы не организуете повторный заземляющий контур, тогда ничего делать не нужно.
Все электрооборудование из металла, которое будет находиться на опорах обязательно должно заземляться индивидуальными проводами. К этому типу оборудования можно отнести щиты ВУ. В случае ТП с глухозаземленной нейтралью сопротивление вторичного заземлителя должно составлять 30 Ом.
Важно знать! Для частных строений повторная защита PEN проводников ВЛИ не будет освобождать от установки специального заземляющего контура.
Как делается повторное заземление без отключения магистрали
В современных условиях повторное заземление ответвления ВЛИ, а также само подключение ответвления делается без отключения магистрали от электропитания. В компаниях, занимающихся продажей оборудования для ВЛИ и ЛЭП, например, Норма–кабель, можно вместе с кабелем СИП для ответвления, купить комплект арматуры СИП для конкретного типа опоры ВЛИ. Комплекты арматуры для подключения СИП ответвления зависят от типа опоры (промежуточная, угловая, концевая) с которой будет делаться ответвление.
Заземление опор ВЛ 0,4 кВ: устройство
В качестве опорных конструкций для воздушных линий электропередачи, применяют два вида столбов, которые обладают отличными конструктивными особенностями, и заземление которых производится согласно правилам ПУЭ.
Типы опор:
Деревянная конструкция, собирается из двух круглых бревен (без коры). Размеры бревен варьируются в пределах: длина 5 – 13 метров, ширина 12 – 26 см. Для обеспечения продолжительности работы данной конструкции, деревянные опоры покрывают специальным антисептическим составом. Деревянные столбы подразделяют на два типа (С 1 и С 2).
Столбы из железобетона, выполнены в виде прямоугольных или трапециевидных конструкций. Данные опоры, обозначаются специальной маркировкой в виде (СВ). После буквенного обозначения, пишутся цифры указывающие на размеры столба.
Например, СВ 95, означает, что железобетонный столб имеет длину 9.5 метра. Существует несколько разновидностей опор, с маркировкой СВ.
Обратите внимание! Заземление (повторное) нулевого провода, осуществляют посредством приваривания к металлическим частям столба арматуры.
Подключение проводников производится следующим образом. Нулевые проводники (рабочий и защитный), подключаются в верхней части железобетонной конструкции. Стоит отметить, для обеспечения правильного подключения, при условии, что конструкция оснащена подкосным столбом, необходимо подключать проводники и к нему.
Подключение на столбе ЛЭП, производится согласно специальной схемы при помощи различных крепежных элементов.
Для осуществления повторного заземления на деревянном столбе, нужно установить заземлитель из металлической проволоки. Данная проволока, прикрепляется к заземлителю, который вбивается в землю. Для проволоки более 6 мм, подбирается заземлитель из оцинковки, менее 6 мм, из металла.
Методика определения ноля и заземления
В ходе работы с зануленными электрическими частями, нередко возникает вопрос, как определить ноль и заземление. Для этого существует специальная методика, принцип которой, мы объясняем для читателей доступным языком. Сразу обращаем внимание новичков, если вам требуется установить прибор в домашних условиях, определять ноль, фазу и заземление необходимо в месте крепления.
Существует самая простейшая методика, по которой определяется заземление — это использование цветовой маркировки, однако и этот способ является не всегда надежным.
Важно! В случае, если к вашей сети подключены УЗО или автоматы и при этом лампа не загорается во время проверки, значит вы нашли ноль и «землю».
Что бывает при обрыве нуля в поводке
Повторное заземление электроустановки
В электроустановках с глухозаземлённой нейтралью до 1 кВ, когда нет возможности обеспечить электробезопасность только при помощи защитного автоматического отключения электропитания, выполняют электромонтаж повторного заземления.
Повторное заземление – это преднамеренное присоединение в электроустановках до 1 кВ нулевого защитного проводника (РЕ) цепи к заземляющему устройству, которое связанно или не связанно электрически с заземляющим устройством источника питания.
ПУЭ-7 п. 1.7.61 1.7.61. При применении системы TN рекомендуется выполнять повторное заземление РЕ- и PEN-проводников на вводе в электроустановки зданий, а также в других доступных местах. Для повторного заземления в первую очередь следует использовать естественные заземлители. Сопротивление заземлителя повторного заземления не нормируется. Внутри больших и многоэтажных зданий аналогичную функцию выполняет уравнивание потенциалов посредством присоединения нулевого защитного проводника к главной заземляющей шине.
Повторное заземление электроустановок напряжением до 1 кВ, получающих питание по воздушным линиям, должно выполняться в соответствии с 1.7.102-1.7.103. Термин «Рекомендуется» означает, что если существует основная система уравнивания потенциалов к которой присоединены конструкции, используемые в качестве естественных заземлителей, то повторное заземление обеспечивается этими естественными заземлителями и электромонтаж искусственного заземлителя необязателен. Повторное заземление следует выполнять на воздушных линиях и ответвлениях от них в соответствии с ПУЭ-7 п. 1.7.102 и п. 1.7.103
ПУЭ-7 п. 1.7.102 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. При этом в первую очередь следует использовать естественные заземлители, например, подземные части опор, а также заземляющие устройства, предназначенные для грозовых перенапряжений (см. гл. 2.4). Указанные повторные заземления выполняются, если более частые заземления по условиям защиты от грозовых перенапряжений не требуются. Повторные заземления PEN-проводника в сетях постоянного тока должны быть выполнены при помощи отдельных искусственных заземлителей, которые не должны иметь металлических соединений с подземными трубопроводами. Заземляющие проводники для повторных заземлений PEN-проводника должны иметь размеры не менее приведенных в табл. 1.7.4.
ПУЭ-7 п. 1.7.103 1.7.103. Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN-проводника каждой BЛ 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. При удельном сопротивлении земли ρ >100 Ом⋅м допускается увеличивать указанные нормы в 0,01ρ раз, но не более десятикратного.
Электромонтаж повторного заземления выполняют для понижения напряжения прикосновения на открытых проводящих частях (металлических корпусах электрооборудования и т. д) в следствии, понижается опасность поражения электрическим током при однофазных замыканиях на землю, на открытые или сторонние проводящие части.
Повторное заземление устанавливают для того, чтобы предотвратить занос в электроустановку здания наведенных потенциалов по внешним коммуникациям, входящим в здание и для понижения потенциала, вынесенного на зануленные корпуса электроприемников при обрыве нулевого рабочего проводника питающей линии.
Если установлено повторное заземление, то при замыкании на корпус отдельно-стоящего электроприёмника, ток замыкания проходит не только по нулевому защитному проводнику, но и частично также по земле через сопротивления заземлителей источника питания и повторного заземления. Вследствие чего, напряжение относительно земли на корпусе поврежденного электроприёмника понижается, а напряжение нейтрали источника питания повышается. Соотношение этих напряжений пропорционально соотношению сопротивлений соответствующих заземлителей.
В распределительных сетях городов, заводов и промышленных предприятий схема распределения электрических потенциалов гораздо сложнее, так как от одного трансформатора, зачастую, питаются несколько электроустановок, где для повторного заземления используются естественные заземлители, сопротивление которых учесть расчетом практически невозможно. Поэтому в соответствии с ПУЭ-7 п. 1.7.61, при электроизмерениях, сопротивление заземлителя повторного заземления не нормируется.
ПУЭ-7 1.7.61. При применении системы TN рекомендуется выполнять повторное заземление РЕ- и PEN-проводников на вводе в электроустановки зданий, а также в других доступных местах. Для повторного заземления в первую очередь следует использовать естественные заземлители. Сопротивление заземлителя повторного заземления не нормируется. Внутри больших и многоэтажных зданий аналогичную функцию выполняет уравнивание потенциалов посредством присоединения нулевого защитного проводника к главной заземляющей шине.
Повторное заземление электроустановок напряжением до 1 кВ, получающих питание по воздушным линиям, должно выполняться в соответствии с 1.7.102-1.7.103.
Для отдельно-стоящих электроприёмников наружной установки, а также для зданий или сооружений с металлическим корпусом в непосредственной близости от них повторное заземление выполняет также функцию уравнивания потенциалов между доступными прикосновению проводящими частями этих сооружений и землей, а также снижает возможные значения шаговых напряжений.
Внутри зданий обычно земля недоступна. Опасность поражения электрическим током при однофазных замыканиях в этих условиях определяется значением разности потенциалов между одновременно доступными прикосновению проводящими частями, для понижения которого необходимо выполнять уравнивание потенциалов на основании ПУЭ-7 п. 1.7.82 и 1.7.83.
ПУЭ-7 1.7.82. Основная система уравнивания потенциалов в электроустановках до 1 кВ должна соединять между собой следующие проводящие части (рис. 1.7.7):
Проводящие части, входящие в здание извне, должны быть соединены как можно ближе к точке их ввода в здание. Для соединения с основной системой уравнивания потенциалов все указанные части должны быть присоединены к главной заземляющей шине (см. 1.7.119-1.7.120) при помощи проводников системы уравнивания потенциалов.
ПУЭ-7 п. 1.7.83 1.7.83. Система дополнительного уравнивание потенциалов должна соединять между собой все одновременно доступные прикосновению открытые проводящие части стационарного электрооборудования и сторонние проводящие части, включая доступные прикосновению металлические части строительных конструкций здания, а также нулевые защитные проводники в системе TN и защитные заземляющие проводники в системах IT и ТТ, включая защитные проводники штепсельных розеток. Для уравнивания потенциалов могут быть использованы специально предусмотренные проводники либо открытые и сторонние проводящие части, если они удовлетворяют требованиям 1.7.122 к защитным проводникам в отношении проводимости и непрерывности электрической цепи.
ПУЭ-7 п. 1.7.122 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. При этом в первую очередь следует использовать естественные заземлители, например, подземные части опор, а также заземляющие устройства, предназначенные для грозовых перенапряжений (см. гл. 2.4). Указанные повторные заземления выполняются, если более частые заземления по условиям защиты от грозовых перенапряжений не требуются. Повторные заземления PEN-проводника в сетях постоянного тока должны быть выполнены при помощи отдельных искусственных заземлителей, которые не должны иметь металлических соединений с подземными трубопроводами. Заземляющие проводники для повторных заземлений PEN-проводника должны иметь размеры не менее приведенных в табл. 1.7.4.
Основная задача повторного заземления нулевого защитного проводника в снижении напряжений на открытых проводящих частях и для случая его обрыва. Наиболее опасен случай обрыва нулевого проводника с однофазным замыканием на корпус (землю) за местом обрыва. В этом случае, при отсутствии повторных заземлений, напряжение на корпусах всех электроприёмников за местом обрыва будет близким к фазному в течение длительного времени, поскольку подобное повреждение не может быть отключено автоматически аппаратами защиты.
ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7
2.4.38. На опорах ВЛ должны быть выполнены заземляющие устройства, предназначенные для повторного заземления, защиты от грозовых перенапряжений, заземления электрооборудования, установленного на опорах ВЛ. Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 30 Ом.
2.4.39. Металлические опоры, металлические конструкции и арматура железобетонных элементов опор должны быть присоединены к РЕN-проводнику.
2.4.40. На железобетонных опорах РЕN-проводник следует присоединять к арматуре железобетонных стоек и подкосов опор.
2.4.41. Крюки и штыри деревянных опор ВЛ, а также металлических и железобетонных опор при подвеске на них СИП с изолированным несущим проводником или со всеми несущими проводниками жгута заземлению не подлежат, за исключением крюков и штырей на опорах, где выполнены повторные заземления и заземления для защиты от атмосферных перенапряжений.
2.4.42. Крюки, штыри и арматура опор ВЛ напряжением до 1 кВ, ограничивающих пролет пересечения, а также опор, на которых производится совместная подвеска, должны быть заземлены.
2.4.43. На деревянных опорах ВЛ при переходе в кабельную линию заземляющий проводник должен быть присоединен к РЕN-проводнику ВЛ и к металлической оболочке кабеля.
2.4.44. Защитные аппараты, устанавливаемые на опорах ВЛ для защиты от грозовых перенапряжений, должны быть присоединены к заземлителю отдельным спуском.
2.4.45. Соединение заземляющих проводников между собой, присоединение их к верхним заземляющим выпускам стоек железобетонных опор, к крюкам и кронштейнам, а также к заземляемым металлоконструкциям и к заземляемому электрооборудованию, установленному на опорах ВЛ, должны выполняться сваркой или болтовыми соединениями.
Присоединение заземляющих проводников (спусков) к заземлителю в земле также должно выполняться сваркой или иметь болтовые соединения.
2.4.46. В населенной местности с одно- и двухэтажной застройкой ВЛ должны иметь заземляющие устройства, предназначенные для защиты от атмосферных перенапряжений. Сопротивления этих заземляющих устройств должны быть не более 30 Ом, а расстояния между ними должны быть не более 200 м для районов с числом грозовых часов в году до 40, 100 м – для районов с числом грозовых часов в году более 40.
Кроме того, заземляющие устройства должны быть выполнены:
1) на опорах с ответвлениями к вводам в здания, в которых может быть сосредоточено большое количество людей (школы, ясли, больницы) или которые представляют большую материальную ценность (животноводческие и птицеводческие помещения, склады);
2) на концевых опорах линий, имеющих ответвления к вводам, при этом наибольшее расстояние от соседнего заземления этих же линий должно быть не более 100 м для районов с числом грозовых часов в году до 40 и 50 м для районов с числом грозовых часов в году более 40.
2.4.47. В начале и конце каждой магистрали ВЛИ на проводах рекомендуется устанавливать зажимы для присоединения приборов контроля напряжения и переносного заземления.
Заземляющие устройства защиты от грозовых перенапряжений рекомендуется совмещать с повторным заземлением РЕN-проводника.
2.4.48. Требования к заземляющим устройствам повторного заземления и защитным проводникам приведены в 1.7.102, 1.7.103, 1.7.126. В качестве заземляющих проводников на опорах ВЛ допускается применять круглую сталь, имеющую антикоррозионное покрытие диаметром не менее 6 мм.
2.4.49. Оттяжки опор ВЛ должны быть присоединены к заземляющему проводнику.