Какое сечение должны иметь стальные полосы применяемые для выполнения заземляющего контура

Обновлено: 10.05.2024

Как известно, защитное заземление применяют для защиты от поражения электрическим током при случайном попадании напряжения на металлические элементы, например, при коротком замыкании. Защитное заземление - система помещенных в землю металлических заземлителей, которые связывает с защищаемым оборудованием стальная полоса.

Согласно Правилам устройства энергоустановок стальной заземляющий проводник, соединяющий заземлитель и главную шину для напряжений до 1 кВ должен иметь сечение не менее 75 мм2. Для выполнения этих требований и удобства монтажа чаще всего применяется горячекатаная полоса заземления 4х40, 5х40, 5х50 мм и подобные по ГОСТ 103-2006.

Главные требования для полос заземления, кроме высокой электропроводности – пластичность, прочность и хорошая свариваемость. Поэтому для их изготовления применяют низкоуглеродистые стали обыкновенного качества, например, Ст1 - Ст3 любой степени раскисленности.

Так как полоса заземления относится к прокату общего назначения, ГОСТ 103-2006, как и другие подобные стандарты, содержит информацию об удельной массе проката. Например, полоса 50х5 мм имеет массу погонного метра 1,96 кг, а минимально применяемая для заземления полоса 25х4 мм – всего 0,78 кг. Следовательно, при правильном расчете заземления экономия стали может быть существенной.

Требования к точности прокатки для полос заземления не являются основными, поэтому при выборе проката можно не учитывать отклонения в сечении, серповидности или плоскостности. В связи с этим, полоса заземления, цена которой становится минимальной, может изготавливаться из углеродистого металла обычной точности В. Единственное в сортаменте, что может учитываться при выборе оцинкованной полосы – минусовый допуск по сечению. Чем меньше сечение, тем выше электрическое сопротивление стали. Для таких небольших сечений проката как, например, полоса заземления 25х4 мм это может оказаться существенным.

Стальная полоса заземления – защита от коррозии

Так как заземлитель и арматура его обеспечения постоянно работает в условиях атмосферной и подземной электрохимической коррозии, их поверхность подвергается интенсивному разрушению, снижающему эффективность заземления.

Для защиты подземных частей заземления не рекомендуется катодная защита, в частности, окрашивание. Основным материалом для них является нержавеющая сталь, медь или углеродистые стали с анодным цинковым покрытием.

Для защиты от коррозии в последнее время применяют полосу из оцинкованной стали. Цинкование – наиболее эффективный и экономичный способ защиты. Покрытие является защитным при условии протекания гальванического процесса электрохимической коррозии. В гальванической паре с железом цинк выступает анодом и при электрохимической коррозии разрушается первым. Защитные свойства цинка сохраняются и при нарушении покрытия, если оно не превышает 5% площади.

Как правило, покрытие полосы цинком осуществляется «горячим» способом, предварительно подготовленный металл погружается в ванну с расплавленным раствором. Данная технология обеспечивает цинкование поверхности на уровне 50-600 г/м2.

Оцинкованная полоса для заземления имеет ограничение по свариваемости. Во время интенсивного разогрева происходит расплавление и испарение цинка. Это не только устраняет защитный слой, но является вредным для здоровья сварщика. Для восполнения цинкового слоя применяют окрашивание шва цинксодержащими красками («холодное цинкование») или напыление порошка цинка. При возможности, применяется болтовое соединение.

Цены на оцинкованный круг диаметром от 8 до 80 мм с защитным покрытием от 70 до 120 мкм по ГОСТ Р.9.307-89

Прайс-лист на оцинкованный равнополочный уголок с шириной полки от 25 до 200 мм и толщиной стенки от 3 до 20 мм

83. Какое сечение должны иметь стальные полосы, применяемые для выполнения заземляющего контура?

Вопрос администрации

Тесты с ответами и комментариями, без рекламы.

Панель авторизации

Инструкция по пользованию сайтом

В данной инструкции изложены основные функции сайта, и как ими пользоваться

Здравствуйте,

Вы находитесь на странице инструкции сайта Тестсмарт.
Прочитав инструкцию, Вы узнаете функции каждой кнопки.
Мы начнем сверху, продвигаясь вниз, слева направо.
Обращаем Ваше внимание, что в мобильной версии все кнопки располагаются, исключительно сверху вниз.
Итак, первый значок, находящийся в самом верхнем левом углу, логотип сайта. Нажимая на него, не зависимо от страницы, попадете на главную страницу.
«Главная» - отправит вас на первую страницу.
«Разделы сайта» - выпадет список разделов, нажав на один из них, попадете в раздел интересующий Вас.

На странице билетов добавляется кнопка "Билеты", нажимая - разворачивается список билетов, где выбираете интересующий вас билет.

«Полезные ссылки» - нажав, выйдет список наших сайтов, на которых Вы можете получить дополнительную информацию.

В правом углу, в той же оранжевой полосе, находятся белые кнопки с символическими значками.

Опускаемся ниже, в серой полосе расположились кнопки социальных сетей, если Вам понравился наш сайт нажимайте, чтобы другие могли так же подготовиться к экзаменам.
Следующая функция «Поиск по сайту» - для поиска нужной информации, билетов, вопросов. Используя ее, сайт выдаст вам все известные варианты.
Последняя кнопка расположенная справа, это селектор нажав на который вы выбираете, сколько вопросов на странице вам нужно , либо по одному вопросу на странице, или все вопросы билета выходят на одну страницу.

На главной странице и страницах категорий, в середине, расположен список разделов. По нему вы можете перейти в интересующий вас раздел.
На остальных страницах в середине располагается сам билет. Выбираете правильный ответ и нажимаете кнопку ответ, после чего получаете результат тестирования.
Справой стороны (в мобильной версии ниже) на страницах билетов располагается навигация по билетам, для перемещения по страницам билетов.
На станицах категорий расположен блок тем, которые были добавлены последними на сайт.
Ниже добавлены ссылки на платные услуги сайта. Билеты с ответами, комментариями и результатами тестирования.
В самом низу, на черном фоне, расположены ссылки по сайту и полезные ссылки на ресурсы, они дублируют верхнее меню.
Надеемся, что Вам понравился наш сайт, тогда жмите на кнопки социальных сетей, что бы поделиться с другими и поможете нам.
Если же не понравился, напишите свои пожелания в форме обратной связи. Мы работаем над улучшением и качественным сервисом для Вас.

Использование стальной полосы для заземляющего контура

Система заземления служит для защиты электрооборудования и людей от последствий короткого замыкания или других нештатных ситуаций в сети электроснабжения. В соответствии с Правилами устройства энергоустановок, для соединения заземляющего контура с главной шиной при напряжениях ниже 1 кВ должна использоваться стальная полоса с поперечным сечением не менее 75 мм 2 .

Для каких бытовых приборов требуется осуществить заземление?

Если большинство бытовых аппаратов заземляется через «ноль» розетки, то приборы из приведенного ниже списка необходимо защитить путем устройства постоянного заземления:

Стиральные машины. В незаземленном агрегате, работающем в условиях повышенной влажности, может происходить пробой на корпус. При прикосновении к корпусу пользователь почувствует пощипывание.
Микроволновые печи. В этих устройствах имеется специальная клемма, с помощью которой прибор необходимо подключить к стационарной системе заземления. При недостаточном контакте в розетке печь без заземления генерирует волны сверхвысокой частоты, опасные для здоровья пользователей.
Варочные поверхности и индукционные печи. В нештатных ситуациях ток может пробивать на корпус.
Стационарные компьютеры. Один из способов повышения производительности ПК – устранение утечки токов путем присоединения элемента стационарного заземляющего контура к любому винту на задней панели.

Материалы для заземляющего контура

Для устройства заземления, особенно на промышленных предприятиях, часто используется стальная полоса толщиной 4-5 мм и шириной 40-50 мм. Такие изделия должны обладать хорошей пластичностью, прочностью, свариваемостью без ограничений. Поэтому для этой цели используется горячекатаная сталь обыкновенного качества низкоуглеродистых марок (Ст1, Ст2, Ст3) и любой степени раскисления (кипящая, полуспокойная, спокойная).

При выборе полосы для изготовления контура заземления можно приобретать прокат обычной точности (В) из стали, регламентируемой ГОСТом 380-2005.

Требования к коррозионной защите заземляющего контура

Поскольку элементы контура заземления прокладываются под землей, они подвергаются воздействию влаги и разрушаются из-за атмосферной и подземной электрохимической коррозии. При подземной прокладке окрашенный металл не применяется, поскольку слой краски в таких условиях отличается малой стойкостью. Наиболее эффективные варианты (помимо медных изделий) – полосы из коррозионностойкой или углеродистой стали обыкновенного качества, на которые наносится защитный цинковый слой.

Способы цинкования стальной полосы для заземления

В гальванической паре «железо-цинк» цинк (Zn) играет роль анода и при электрохимической коррозии разрушается первым. Защитные характеристики цинка сохраняются при нарушении целостности слоя на небольшом участке – не более 5% от общей площади. Свойствами, аналогичными цинку, обладают металлы, более электроотрицательные, по сравнению с железом. В ряду напряжений такие металлы находятся левее Fe. Для защиты стальной полосы используется именно цинк, поскольку его нанесение является технологически простым и экономически выгодным.

Наиболее распространенный способ цинкования полосы, предназначенной для заземляющего контура, – горячее цинкование. Процесс проходит в ванне с расплавленным цинком, толщина наносимого слоя – 50-600 г/м 2 . Определенные трудности представляет собой сварка оцинкованных элементов, поскольку из-за высоких температур устраняется защитный цинковый слой. Кроме того, при сварке появляются вредные цинксодержащие испарения.

При нарушении цинкового покрытия его восполняют способом холодного цинкования с применением состава с высоким содержанием Zn. Если есть технологическая возможность, то оцинкованные полосы между собой соединяют не сваркой, а болтами. Для таких соединений применяется оцинкованный крепеж.

Заземление цеха, расчёт контура заземления цехов, правила монтажа в цехах.

Работа электрических приборов всегда связана с таким опасным для человека явлением, как напряжение. Выход из строя оборудования часто сопровождается короткими замыканиями, либо возникновением перегрузок.

Электрический ток, в результате неисправности оборудования, может проходить через непредназначеннуюо для этого часть. От прикосновения к корпусу оборудования под напряжением человек получает удар электрическим током. Последствия могут нанести вред здоровью и поставить угрозу для жизни человека.

Для защиты электроустановок от поломок, а человека от опасного воздействия электрического тока применяют заземление. Заземление электроустановок осуществляется за счет электрического соединения с землей или иными элементами металлических частей, не предназначенных для проведения тока.

Заземление оборудования может быть двух видов:

Защитное заземление — специальное присоединение оборудования с устройством заземления. Целью этой меры является ограничение человека от опасного воздействия при контакте с корпусом прибора.
Зануление — подсоединение элементов оборудования с заземленной нейтралью с нулевым проводом. Зануление способствует отключению оборудования при возникновении неисправностей в его работе.

Защитное заземление включает в свою конструкцию сам заземлитель, а также проводники. В свою очередь заземлители могут быть естественными и искусственными. К первым относят металлические элементы в конструкции зданий, объектов, которые имеют соединение с землей.

Искусственными являются схема из металлических труб, штырей, уголков, ввинченных в землю и имеющие между собой соединение из полос или проволоки.

Заземляющими проводниками выступают шины из стали или меди, они создают соединение между оборудованием и непосредственно заземлителем. Крепят шины болтами или сварочным способом.

Заземляющее устройство

Заземляющее устройство – система, состоящая из заземляющего контура и проводников, обеспечивающих безопасное прохождение тока через землю. Исходя из Правил Устройства Электроустановок, естественными заземлителями могут быть:

Каркасы зданий (железобетонные или металлические), которые соединены с землей.
Защитная металлическая оплетка проложенных в земле кабелей (кроме алюминиевой)
Трубы скважин, водопроводов, проложенных в земле (кроме трубопроводов с горючими жидкостями, газами, смесями)
Опоры высоковольтных линий электропередач
Неэлектрифицированные железнодорожные пути (при условии сварного соединения рельсов)

Для искусственных заземлителей, по правилам, используют неокрашенные стальные прутки (с диаметром более 10 мм), уголок (с толщиной полки более 4 мм), листы (с толщиной более 4 мм и сечением в разрезе более 48 мм2). Для создания системы с искусственным заземлением возле сооружения вкапывают или вбивают в землю металлические пруты, уголок или листы с указанными выше толщиной и сечением, но длиной не менее 2,5 м. Затем их сваркой соединяют между собой с помощью прутковой или листовой стали. От поверхности земли данная конструкция должна находиться более 0,5 м. По требованиям, контур заземления здания должен иметь не менее двух соединений с заземлителем. В зависимости от назначения, заземление оборудования делится на два типа: защитное и рабочее. Защитное заземление служит для безопасности персонала и предотвращает возможность поражения человека электрическим током вследствие случайного прикосновения к корпусу электроустановки. Защитному заземлению подлежат корпуса электроустановок и электрических машин, которые не закреплены на «глухозаземленных» опорах, электрошкафы, металлические ящики распределительных щитов, металлорукав и трубы с силовыми кабелями, металлические оплетки силовых кабелей. Рабочее заземление используют в том случае, когда для производственной необходимости в случае повреждения изоляции и пробоя на корпус требуется продолжение работы оборудования в аварийном режиме. Таким образом, например, заземляют нейтрали трансформаторов и генераторов. Также, к рабочему заземлению относят подключение к общей сети заземления молниеотводов, которые защищают электроустановки от прямого попадания молний.

Согласно Правилам Устройства Электроустановок обязательно подлежат заземлению электрические сети с номинальным напряжением свыше 42 В при переменном токе и свыше 110 В при постоянном.

Как работает заземление

Для начала разберемся, почему на корпусе стиральной машинки или другого электрооборудования появилось опасное напряжение. Всё достаточно просто – изоляция проводников по какой-то причине испортилась или повредилась и поврежденный участок касается металлического корпуса какой-то из деталей оборудования.

Если заземление или зануление электрооборудования отсутствует, то при касании человеком поврежденного прибора может возникнуть напряжение прикосновения (разность потенциалов на поверхности между точками касания). При нахождении рядом с поврежденным оборудованием может возникнуть шаговое напряжение (разность потенциалов между ступнями, соприкасающимися с землей). Напряжение прикосновения и шаговое напряжение могут иметь опасное для человека значение. Чтобы уменьшить их значение до безопасной величины, применяется защитное заземление.

Для человека опасны даже такие маленькие значения как 50 мА – такой ток может привести к фибрилляции желудочков сердца и смерти.

Так вот принцип работы заземления заключается в следующем: к заземлителю подключаются корпуса всех электроприборов, дополнительно устанавливается УЗО. В случае возникновения опасного напряжения на корпусе заземление всегда притягивает опасный потенциал к безопасному потенциалу земли и напряжение «стекает» на заземление.

Классификация систем заземления

Различают следующие системы заземления:

Система ТN (которая в свою очередь разделяется на подвиды TN-C, TN-S, TN-C-S)
Система TT
Система IT

Буквы в названиях систем взяты из латиницы и расшифровываются так: Т – (от terre) земля N – (от neuter) нейтраль C – (от combine) объединять S – (от separate) разделять I – (от isole) изолированный По буквам в названиях систем заземления можно узнать, как устроен и заземлен источник питания, а также принцип заземления потребителя.

Система ТN

Это наиболее известная и востребованная система заземления. Основным ее отличием является наличие «глухозаземленной» нейтрали источника питания. Т.е. нулевой провод питающей подстанции напрямую соединен с землей. TN-C – подвид системы заземления, которая характеризуется объединенным заземляющим и нейтральным нулевым проводником. Т.е. они идут одним проводом от питающего трансформатора до потребителя. Отсутствие отдельного РЕ (защитного нулевого) проводника в данной системе однозначно является недостатком. Система TN-C широко использовалась в советских зданиях и непригодна для современных новостроек, т.к. в ней отсутствует возможность выравнивания потенциалов в ванной комнате. TN-S – система, в которой защитный проводник системы уравнивания потенциалов и рабочий нулевые проводники идут раздельными проводами от источника питания до электроустановки. Эта система только обретает широкое применение при подключении зданий к электроснабжению. Является наиболее безопасной. К недостаткам можно отнести ее дороговизну, т.к. требуется монтаж дополнительного проводника. TN-C-S – система, в которой нулевой защитный проводник и нейтральный рабочий идут совмещенным проводом, а разделяются на входе в распределительный щит. По требованиям Правил Устройства Электроустановок для этой системы необходимо дополнительное заземление.

Система TT

Это система, в которой питающая подстанция и электроустановка потребителя имеют различные, независимые друг от друга заземлители. Областью применения системы ТТ являются мобильные объекты, имеющие электроустановки потребителей. К ним относят передвижные контейнеры, ларьки, вагончики и т.д. В большинстве случаев для потребителя в системе ТТ применяется модульно-штыревое заземление.

Система IT

Система, в которой источник питания разделен с землей через воздушное пространство или соединен через большое сопротивление, т.е. изолирован. Нейтраль в этой системе соединена с землей через сопротивление большой величины. Система IT используется в лабораториях и медицинских учреждениях, в которых функционирует высокоточное и чувствительное оборудование.

Что еще входит в комплект?

Рассмотрим компоненты готовых комплектов заземления, представленных на рынке РФ. Про стержни много было сказано выше, поэтому поговорим об остальных комплектующих:

Для лучшего погружения в землю на конец первого стержня устанавливают стартовый наконечник. В российских комплектах он выполнен из черной стали (St), в немецких из тугоплавкого чугуна (TG/FT) или оцинкованной стали (St/FT).

У отечественных комплектов для соединения стержней на их соседние концы накручиваются муфты (выполняются из нержавеющей стали или латуни). Немецкие исключают использование этого элемента, поскольку соединяются в стык по принципу «папа – мама» (см. выше), за счет чего у них в месте соединения нет утолщения диаметра конструкции и как следствие получается более надежное соединение с хорошим электрическим контактом между соседними заземлителями.

Для передачи ударного усилия при монтаже у наших стержней в муфту с противоположной стороны вкручивается удароприемная головка (болт), а у немецких она просто надевается на конец стержня с накатной цапфой. Визуально это два разных элемента, у отечественных ударный болт выполнен из черной стали (St), а у импортных ударный наконечник из ковкого чугуна (TG/FT).

Для улучшения качества соединения элементов и лучшей проводимости тока комплекты поставляются с токопроводящей смазкой, консистенция которой варьируется от жидкого до пастообразного состояния. Она наносится в местах стыковки компонентов конструкции.

На последний (верхний) электрод одевается диагональный или крестовой зажим (соединитель), к нему же подключается заземляющий проводник (круглый пруток или полоса). Выполняется он из нержавеющей или оцинкованной стали, последнюю для лучшей коррозионной стойкости лучше использовать с ПВХ-покрытием.

Место соединения стержня и заземляющего проводника через зажим бинтуют антикоррозионной лентой.

Опционально модульно-штыревые комплекты поставляются с насадкой для перфоратора и заземляющим проводником, иногда еще и шиной заземления.

Требования к заземлению электродвигателя

Согласно требованиям и правилам установленный электродвигатель перед пуском должен быть заземлен. Исключением являются те случаи, в которых корпус электродвигателей установлен на металлическую опору, соединенную с землей через металлоконструкцию здания или через проводник заземлителя. В остальных случаях корпус электродвигателя должен быть соединен проводом с контуром заземления здания, выполненного из полосы металла при помощи сварки.

Это является рабочим заземлением. В противном случае при нарушении изоляции между обмоткой двигателя или токопроводом и корпусом электродвигателя защитное устройство не сработает и не отключит питание. А двигатель продолжит работу. Каждая электрическая машина должна иметь индивидуальное соединение с заземлителем. Последовательное соединение электродвигателей с контуром заземления запрещено, т.к. при нарушении одного из соединений с заземлителем, вся цепь будет изолирована от земли. Для установки защитного заземления, необходимо наличие дополнительного заземляющего проводника в силовом кабеле, один конец которого подключают к клеммной коробке электродвигателя, а другой к корпусу электрошкафа управления двигателем. Электрошкаф предварительно должен быть соединен с землей. В случае пробоя между токопроводом и этим заземляющим проводником образуется ток короткого замыкания, который разомкнет защитное или коммутирующее устройство (тепловое или токовое реле, защитный автомат). Сечение заземляющего проводника, удовлетворяющее требованиям Правил Устройства Электроустановок приведено в таблице 1:

Сечение фазных проводников, мм2	Наименьшее сечение защитных проводников, мм2
S≤16	S
16 < S≤35	16
S>35	S/2

Сечение фазных проводников рассчитывается по токовой нагрузке потребителя.

Техническое задание

В соответствии с требованиями нормативов на любом энергозависимом объекте перед монтажом заземляющего контура подготавливается техническое задание (ТЗ). В нем обязательно учитываются следующие рабочие моменты:

тип используемого заземления (одно- или двухконтурное, стационарное или переносное);
схема и способ прокладки заземляющих шин;
геометрические размеры и форма погружаемой в грунт части конструкции;
материал, используемый для изготовления заземляющих проводников и заземлителя (сталь, медь или алюминий);
способ их соединения (сварка или ботовое сочленение).

Это позволяет в дальнейшем быстро и своевременно выполнить работы по монтажу заземления, а также подготовить документацию.

Требования к заземлению сварочных аппаратов

Как и для любого технологического оборудования, потребляющего электрический ток, для сварочных аппаратов существуют правила подключения заземления. Помимо необходимости заземления корпуса сварочной электроустановки с контуром заземления здания, заземляют один вывод вторичной обмотки аппарата, а ко второму, соответственно подключается электрододержатель. При этом вывод вторичной обмотки, требующей заземления, должен быть обозначен графически и иметь стационарное выведенное крепление, для удобного соединения с заземлителем. Переходное сопротивление контура заземления не должно превышать 10 Ом. В случае необходимости увеличения электрической проводимости контура заземления, увеличивают контактную площадь соединения.

Последовательное соединение сварочных аппаратов с заземлителем также запрещено. У каждого аппарата должно быть отдельное соединение с заземленной магистралью здания. Заземление электроустановок потребителей – это не формальность, а необходимая техническая мера безопасности, которая позволит не только стабилизировать работу оборудования, но и спасти жизнь персоналу, обслуживающему и контактирующему с ним.

Конструктивные особенности

Как уже было сказано выше базовым элементом конструкции являются стержни заземления. Их количество, материал, диаметр и длина зависят от условий монтажа и показателя удельного сопротивления грунта растеканию тока. Чем выше сопротивление, тем больше общая длина и/или диаметр, количество точек установки заземлителей.

Стержни имеют резьбу на концах и соединяются между собой посредством муфт. При этом для обеспечения лучшей токопроводимости в местах их установки конструктив смазывают токопроводящей смазкой (пастой).

Зарубежные производители используют цапфовое безмуфтовое соединение, оно более контактное и его не нужно смазывать пастой. То есть получается самозакрывающаяся конструкция (на примере ниже показан разрез в месте соединения).

Для облегчения монтажа в землю в состав комплектов входят наконечники и удароприемные головки. Производители из России делают эти компоненты с резьбой, зарубежные исключают риски, возникающие при резьбовом контакте, особенно при забивании, и соединяют элементы надежно в стык.

В месте выхода последнего (верхнего) заземлителя всю конструкцию подключают с помощью зажима к системе молниезащиты или шине заземления. Геометрия зажима значения не имеет (диагональный или крестовой), важно лишь чтоб его материал в плане коррозии не «конфликтовал» с материалом заземлителей и заземляющих проводников.

Читайте также: