Соединение стальных заземляющих проводников

Обновлено: 12.05.2024

Глава 1.7. Заземление и защитные меры электробезопасности

Соединения и присоединения заземляющих, защитных проводников и проводников системы уравнивания и выравнивания потенциалов

1.7.139. Соединения и присоединения заземляющих, защитных проводников и проводников системы уравнивания и выравнивания потенциалов должны быть надежными и обеспечивать непрервывность электрической цепи. Соединения стальных проводников рекомендуется выполнять посредством сварки. Допускается в помещениях и в наружных установках без агрессивных сред соединять заземляющие и нулевые защитные проводники другими способами, обеспечивающими требования ГОСТ 10434 «Соединения контактные электрические. Общие технические требования» ко 2-му классу соединений.

Соединения должны быть защищены от коррозии и механических повреждений.

Для болтовых соединений должны быть предусмотрены меры против ослабления контакта.

1.7.140. Соединения должны быть доступны для осмотра и выполнения испытаний за исключением соединений, заполненных компаундом или герметизированных, а также сварных, паяных и опрессованных присоединений к нагревательным элементам в системах обогрева и их соединений, находящихся в полах, стенах, перекрытиях и в земле.

1.7.141. При применении устройств контроля непрерывности цепи заземления не допускается включать их катушки последовательно (в рассечку) с защитными проводниками.

1.7.142. Присоединения заземляющих и нулевых защитных проводников и проводников уравнивания потенциалов к открытым проводящим частям должны быть выполнены при помощи болтовых соединений или сварки.

Присоединения оборудования, подвергающегося частому демонтажу или установленного на движущихся частях или частях, подверженных сотрясениям и вибрации, должны выполняться при помощи гибких проводников.

Соединения защитных проводников электропроводок и ВЛ следует выполнять теми же методами, что и соединения фазных проводников.

При использовании естественных заземлителей для заземления электроустановок и сторонних проводящих частей в качестве защитных проводников и проводников уравнивания потенциалов контактные соединения следует выполнять методами, предусмотренными ГОСТ 12.1.030 «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление».

1.7.143. Места и способы присоединения заземляющих проводников к протяженным естественным заземлителям (например, к трубопроводам) должны быть выбраны такими, чтобы при разъединении заземлителей для ремонтных работ ожидаемые напряжения прикосновения и расчетные значения сопротивления заземляющего устройства не превышали безопасных значений.

Шунтирование водомеров, задвижек и т.п. следует выполнять лри помощи проводника соответствующего сечения в зависимости от того, используется ли он в качестве защитного проводника системы уравнивания потенциалов, нулевого защитного проводника или защитного заземляющего проводника.

1.7.144. Присоединение каждой открытой проводящей части электроустановки к нулевому защитному или защитному заземляющему проводнику должно быть выполнено при помощи отдельного ответвления. Последовательное включение в защитный проводник открытых проводящих частей не допускается.

Присоединение проводящих частей к основной системе уравнивания потенциалов должно быть выполнено также при помощи отдельных ответвлений.

Присоединение проводящих частей к дополнительной системе уравнивания потенциалов может быть выполнено при помощи как отдельных ответвлений, так и присоединения к одному общему неразъемному проводнику.

1.7.145. Не допускается включать коммутационные аппараты в цепи PE- и PEN-проводников, за исключением случаев питания электроприемников при помощи штепсельных соединителей.

Допускается также одновременное отключение всех проводников на вводе в электроустановки индивидуальных жилых, дачных и садовых домов и аналогичных им объектов, питающихся по однофазным ответвлениям от ВЛ. При этом разделение PEN -проводника на PE- и N-проводники должно быть выполнено до вводного защитно-коммутационного аппарата.

1.7.146. Если защитные проводники и/или проводники уравнивания потенциалов могут быть разъединены при помощи того же штепсельного соединителя, что и соответствующие фазные проводники, розетка и вилка штепсельного соединителя должны иметь специальные защитные контакты для присоединения к ним защитных проводников или проводников уравнивания потенциалов.

Если корпус штепсельной розетки выполнен из металла, oн должен быть присоединен к защитному контакту этой розетки.

Монтаж электрооборудования - Монтаж заземляющих и нулевых защитных проводников

При монтаже заземляющих и нулевых защитных проводников внутри зданий в установках до 1 кВ в первую очередь следует использовать нулевые рабочие проводники питающей сети, металлические колонны, фермы, подкрановые пути, галереи, шахты лифтов и подъемников, каркасы щитов станций управления, стальные трубы электропроводок, алюминиевые оболочки кабелей, металлические трубопроводы всех назначений, проложенные открыто, исключая трубопроводы горючих и взрывоопасных смесей. Все эти элементы должны быть надежно соединены с заземляющим устройством. Если они по проводимости удовлетворяют требованиям, предъявляемым к защитным проводникам, то прокладывать искусственные защитные проводники не требуется.
До начала монтажа искусственных заземляющих проводников на объекте строительная организация должна закончить и сдать по акту все строительные работы.
Работа по монтажу искусственных заземляющих проводников должна производиться в объеме, предусмотренном проектом, в следующей последовательности: 1) разметить линии прокладки проводников, определить места проходов и обходов; 2) просверлить или пробить отверстия проходов сквозь стены и перекрытия; 3) установить опоры, проложить и закрепить предварительно окрашенные заземляющие проводники или закрепить проводники с помощью пристрелки (для сухих помещений); 4) соединить проводники между собой сваркой; 5) произвести окраску мест соединения проводников.
Части магистралей заземления и их транспортабельные узлы (опоры крепления, перемычки и другие заземляющие проводники) изготовляются в мастерских электромонтажных заготовок. Полосовая или круглая сталь, использующаяся в качестве заземляющих проводников, должна быть предварительно выправлена, очищена и окрашена со всех сторон.
Окраску мест соединений необходимо производить после сварки стыков, для этого в сухих помещениях с нормальной средой следует применять масляные краски и нитроэмали; в сырых помещениях и в помещениях с химически активной средой окраска должна производиться красками, стойкими к химическим воздействиям. Заземляющие проводники окрашиваются в желто-зеленый цвет путем последовательного, чередования желтых и зеленых полос одинаковой ширины от 15 до 100 мм каждая. Полосы должны прилегать друг к другу или по всей длине каждого проводника, или в каждом доступном месте, или в каждой секции.
Заземляющие проводники должны прокладываться горизонтально или вертикально, допускается также прокладка их параллельно наклонным конструкциям зданий. Прокладка плоских заземляющих проводников по кирпичным и бетонным основаниям должна производиться в первую очередь с помощью строительно-монтажного пистолета. В сухих помещениях полосы заземления могут прокладываться непосредственно по кирпичным и бетонным основаниям. В сырых и особо сырых помещениях и в помещениях с химически активными веществами прокладку заземляющих проводников следует производить на опорах.
Опоры крепления заземляющих проводников должны устанавливаться с соблюдением расстояний, мм:
На поворотах (от вершин углов). 100
От мест ответвлений. 100
От нижней поверхности съемных перекрытий каналов. 50
От уровня пола помещения……………………………………………………….. 400 — 600
В качестве опор используются закладные изделия в железобетонных основаниях, держатели шин заземления К188 (рис. 6.18).

Рис. 4.3.1. Держатель шин заземления:
а) для стальных круглых шин заземляющих проводников;
б) для прямоугольных заземляющих проводников

Держатели шин заземления К188 применяются для крепления к стенам и металлокоиструкциям заземляющих проводников из круглой стали диаметром 10,12 мм и из полосовой стали размером 40x4 и 25x3 мм. Держатели закрепляются пристрелкой или сваркой, имеют климатическое исполнение V категории 2, масса 1000 шт.—75 кг.
Расстояние от поверхности основания до заземляющих проводников должно быть не менее 10 мм (рис.4.3.1).
Держатели крепятся к закладным изделиям, расположенным в бетонном основании с помощью сварки, которая выполняется по периметру хвостовика держателя, а также с помощью пистолетных дюбелей. К бетонным, кирпичным и другим основаниям держатели крепятся с помощью пистолетных дюбелей, в особых случаях - с помощью дюбелей с распорной гайкой или капроновых распорных дюбелей. Расстояния между креплениями заземляющих проводников на прямых участках указаны в табл. 4.1.

Таблица 4.1. Расстояния между креплениями заземляющих проводников, мм.

Монтаж заземления

Штыревая конструкция модульного заземления обеспечивает максимальное удобство и технологичность монтажа:

любая конфигурация контура заземления
все детали сопрягаются без сварки

Я оценила простоту монтажа.
Поняла: я сама бы могла смонтировать -
настолько всё продуманно.

Надежда Бажутина,
департамент проектирования,
группа компаний "ПРОГРЕССТЕХ"

Вертикальные заземляющие электроды необходимой глубины монтируются
из 1,5-метровых штырей, заглубляемых в землю друг за другом с помощью обычного электрического отбойного молотка (с энергией удара 20-25 Дж). Соединение штырей между собой производится простыми резьбовыми муфтами (без сварки). Для подключения заземляющего проводника используется болтовой зажим.

Конфигурация заземлителя (одно- или многоэлектродная) выбирается в зависимости от доступной площади, типа грунта и типа объекта (жилой либо промышленный).

Глубинный монтаж в виде одного электрода на глубину в 15 - 30 метров является наиболее технологичным и позволяет получать очень эффективное заземление:

качество (сопротивление заземления) не зависит от погоды и времени года
возможность монтажа внутри периметра зданий (в подвалах)
минимальная площадь контура заземления
минимум земляных работ

Пример монтажа модульного заземления

Монтаж электролитического заземления

Конструкция и технологии электролитического заземления•обеспечивают максимальное удобство и простоту монтажа в вечномерзлых, каменистых и песчаных грунтах.

Процесс установки такого заземлителя:

не требует большого количества земляных работ (по сравнению с традиционными способами)
нет необходимости делать глубокие каналы для закладки заземляющего электрода (глубина всего 0.7 метра)
не нужна строительная техника. Весь монтаж выполняется двумя монтажниками за 3 часа.

|___ -образный электрод с перфорацией по всей длине, заполненный специальной смесью солей, просто укладывается в ранее вырытый канал глубиной 0,7 метра и длиной 2,5 метра. После монтажа - электролитический электрод заземления не требует обслуживания в течении всего срока службы, обеспечивая требуемое сопротивление заземления в течении 50 лет.

Смонтированный комплект электролитического заземления ZANDZ
перед конечным этапом монтажа - установкой колодца и равнением грунта

Пример монтажа электролитического заземления

Порядок проведения монтажа модульного заземления

Внутреннюю часть соединительной муфты обработать токопроводящей смазкой и привинтить ее до упора на другую сторону штыря.

Направляющую головку для отбойного молотка ввинтить до упора в соединительную муфту привернутую на штырь заземлителя.

Особенности монтажа модульного заземления

Стыковка штырей заземлителя

При монтаже штырь распологается более тупым концом вниз (в грунт), а более острым концом вверх.

Это необходимо для более точного соединения штырей внутри муфты.

Обработка токопроводящей смазкой
Нанесение смазки производится только на резьбу внутри соединительной муфты (смазка улучшает электрические и коррозионные свойства соединения).

Скручивание штырей между собой (через муфту)
Закручивание штырей производиться руками – без применения специальных инструментов. Для затягивания достаточно ручной силы- как показала практика, дополнительное затягивание инструментом не дает эффекта.

Во время монтажа в твердый/плотный грунт происходит «разбалтывание» резьбового соединения - по мере необходимости нужно подкручивать соединение. Это необходимо для эффективной передачи энергии удара отбойного молотка заглубляемому электроду.

Угол наклона инструмента и штырей относительно оси заглубления

При заглублении штырей во избежание ломки/сминания соединительных муфт не рекомендуется проводить работы с отклонением отбойного молотка и штыря относительно уже смонтированного штыря.

Необходимо соблюдать нулевой (0) угол между направлением энергии удара отбойного молотка и осью заглубляемого штыря. Также необходимо соблюдать нулевой (0) угол между осями штырей.

Порядок проведения монтажа электролитического заземления

Вырыть канал глубиной 0,7 метра, шириной 20 см и длиной 2,5 метра.
Засыпать околоэлектродный заполнитель на дно канала слоем около 1 cм (один мешок)..

Глубина прокладки проводников

Поверхностный слой грунта подвергается сезонным и погодным воздействиям. Повышенная влажность, замерзание/оттаивание грунта в этом слое негативно сказываются как на заземлителе, так и на заземляющем/соединительном проводниках, находящихся в нем.
К тому же, вероятность механически повредить проводники в поверхностном слое в ходе проведения хозяйственных работ создает неудобства и повышает вероятность создать опасную ситуацию связанную с аварийным состоянием заземления.

На большей части РФ и стран СНГ, глубина поверхностного слоя грунта, который подвергается выше описанным видам воздействия равна 0,5 - 0,7 метра.
Поэтому заземляющий и соединительные проводники в земле должны прокладываться на этой глубине (0,5 - 0,7 метра) в заранее подготовленном канале.

На эту же глубину заглубляются электроды заземления.

Последовательность работ при монтаже заземления на объекте

Вырыть канал глубиной 0,5 - 0,7 метра в месте укладки соединительного проводника
Провести монтаж заземляющих электродов в подготовленном канале. В качестве инструкции по монтажу заземляющих электродов необходимо использовать список операций «Порядок проведения монтажа. »
Уложить в канал соединительный проводник
Соединить заземляющие электроды с проводником, используя зажимы, идущие в комплектах ZANDZ
Соединить полученный заземлитель с электрощитом
Засыпать канал грунтом

Соединение заземляющих электродов

Соединение заземляющих электродов друг с другом и заземлителя с объектом производится стальным или медным проводником (проводом или полосой).

Минимальная площадь сечения заземляющего проводника зависит от задач, выполняемых заземлителем.

Часто выбирается - 50 мм² для меди и 150 мм² для стали. Распространено использование обычной стальной полосы 5*30 мм.

Прокладка проводника производится на глубине 0,5 - 0,7 метра в заранее подготовленный канал (в который также производится монтаж электродов).

Для соединения заземляющего электрода с проводником используется специальный зажим, входящий в готовые комплекты ZANDZ.

Соединение элементов заземляющих устройств в земле

При обустройстве заземления приходится соединять между собой провода, а также проводники и штыри, устанавливаемые под землей. Такие соединения должны быть устойчивыми к действию коррозии, а также не требовать обслуживания в течение длительного периода времени. В настоящее время используются три основных способа соединения проводов заземлений — опресовка, сварка и винтовой зажим. В этой статье будет дано краткое описание каждого из методов и проведено сравнение их преимуществ и недостатков.

Нормативная база

Соединение проводов заземления регулируется ГОСТ Р 50571.5.54-2013 (МЭК 60364-5-54:2011) «Электроустановки низковольтные». Часть 5-54, пункт 542.2.8: «Если заземлитель состоит из частей, которые должны быть соединены вместе, соединение должно быть выполнено экзотермической сваркой, опрессовкой, зажимами или другим разрешённым механическим соединителем».

Другим документом, регламентирующим соединение проводов заземления, является ПУЭ. П. 1.7.139, 7-е издание ПУЭ, в частности, гласит: «Соединения и присоединения заземляющих, защитных проводников и проводников системы уравнивания и выравнивания потенциалов должны быть надёжными и обеспечивать непрерывность электрической цепи… Соединения должны быть защищены от коррозии и механических повреждений. Для болтовых соединений должны быть предусмотрены меры против ослабления контакта».

Кроме этого, параметры соединения проводов заземления винтовыми зажимами регулируются ГОСТ 10434 «Соединения контактные электрические. Общие технические требования». Если нет агрессивной среды (земля к ней, как правило, не относится), то соединения должны относиться ко 2 классу. К нему относятся контактные соединения цепей, сечения проводников которых выбраны по стойкости к сквозным токам, потере и отклонению напряжения, механической прочности и защите от перегрузки. Допускает зажимное соединение и циркуляр 11/2006 ассоциации «Электромонтаж», если соединяемые элементы выполнены не из чёрных металлов.

Опрессовка

Соединение проводов посредством опрессовки — самый простой и технологичный способ. Провода вставляются с двух сторон в гильзу и опрессовываются специальным устройством, именуемым кримпером. Однако, такой способ непригоден для соединения провода со штырём заземления. К тому же, если соединение опрессовкой находится под землей, то гильза и провода покрываются слоем окиси, что повышает сопротивление контакта. Применяется герметизация такого соединения, но в итоге такая герметизация представляет собой сложное и ненадёжное решение. По сути, не могут полностью быть соблюдены нормы ПУЭ. Вот почему опрессовка не может быть применяться для соединения, находящегося под землей.

Сварка

В настоящее время ГОСТ не упоминает в числе методов, допустимых для соединения проводов заземления дуговую сварку

Набор для экзотермической сварки проводников

Вместо дуговой сейчас для соединения проводов заземления применяют так называемую экзотермическую (иногда её ещё называют термитной) сварку. При экзотермической сварке для нагрева металла используется так называемый термит — порошкообразная смесь алюминия или магния с железной окалиной (либо окисью меди). Применительно к контуру заземления обычно используется термит на основе алюминия и оксида меди. Место соединения заформовывают огнеупорным материалом, туда засыпают порошкообразный термитный состав, который затем поджигают. В результате сгорания термита образуется жидкая медь, которая имеет хорошую адгезию со свариваемым материалам. Температура расплава превышает 3000°C. Экзотермическая сварка соответствует нормам как ГОСТ Р 50571.5.54-2013, так и ПУЭ.

Посмотреть, как осуществляется экзотермическая сварка, можно на видео:

Выпускаются готовые комплекты для экзотермической сварки, для использования которых не требуется специальной подготовки. Тем не менее, при прочих равных условиях, применение экзотермической сварки всё же сложнее, чем соединение проводов винтовыми зажимами. Естественно, к винтовым зажимам, пригодным для соединения проводов заземления, предъявляются особые требования.

Винтовые зажимы

Для того, чтобы реализовать преимущества готовых наборов для заземления ZANDZ, а, именно, предельную простоту сборки и установки, есть смысл использовать винтовые зажимы. Если при сборке допущена ошибка, можно разобрать и потом правильно собрать. Но даже если ваши квалификация и опыт позволяют сразу сделать всё правильно, всё равно с винтовыми зажимами работать проще, чем применять сварку.

Но у винтовых зажимов есть два недостатка, которые, впрочем, преодолимы. Во-первых, при соединении ими омеднённого штыря заземления и провода из обычной стали, либо оцинкованной стали, возникает электрохимическая реакция, приводящая к коррозии. Во-вторых, со временем может происходить ослабление затяжки винтов, на что особое внимание обращено в ПУЭ.

Винтовой зажим ZANDZ с пружинными шайбами

Выводы

И1.03-08 п.2.3

2.3.1. До начала электромонтажных работ должны быть закончены работы по планировке и рытью траншей или котлована.

Работы по соединению арматуры фундаментов с арматурой колонн должна выполнять строительная организация по строительному заданию к проекту, выданному проектировщиками-электриками. Замоноличиваемые соединения внутри арматуры железобетонных изделий должны быть переданы строителями по акту скрытых работ заказчику.

2.3.2. Перед погружением в грунт заземлители должны быть очищены. Погружение электродов в грунт следует выполнять с помощью специальных приспособлений.

2.3.3. Соединение частей заземлителя, а также соединение заземлителей с заземляющими проводниками следует выполнять с помощью специальных соединителей, допускается использование сварки (рис. 6, 7).

Сварные швы, расположенные в земле, следует покрывать битумным лаком.

Рис. 6. Соединение заземляющих проводников с вертикальными заземлителями: 1 - стержневой заземлитель; 2 - заземляющий проводник из круглой стали;

3 - заземляющий проводник из полосовой стали;

4 - заземлитель из угловой стали

Рис. 7. Соединение заземляющих проводников с горизонтальными заземлителями: а)- продольное соединение проводников из полосовой стали; б) - ответвление проводника из полосовой стали; в) - ответвление проводника из круглой стали;

г) - продольное соединение проводников из полосовой и круглой стали:

д) - продольное соединение проводников из круглой стали; е) - ответвление проводника из круглой стали: 1 - стальная полоса, 2 - сталь круглая

2.3.4. Присоединение заземляющих проводников к трубопроводам должно осуществляться либо сваркой, либо с помощью хомута (рис. 8).

Присоединение к трубопроводу заземляющего проводника с помощью хомута следует применять в случае невозможности присоединения заземляющих проводников сваркой.

При установке хомутов контактные поверхности должны быть очищены от ржавчины и выполнено защитное покрытие, например цинковым спреем.

Хомуты должны быть изготовлены из полосовой стали шириной не менее 40 мм и толщиной 4 мм. Работы выполняются специализированной организацией, монтирующей трубопровод.

Рис. 8. Присоединение заземляющего проводника к трубопроводу сваркой (а-в) и с помощью хомута (г);

1 - заземляющий проводник из полосовой стали; 2 - трубопровод; 3 - заземляющий проводник из круглой стали; 4 - хомут

2.3.5. При работе на отдаленных объектах и линиях электропередач рекомендуется соединение частей заземлителей с заземляющими проводниками выполнять термитной сваркой (рис. 9, 10).

Рис. 9. Соединения стальных полос и стержней, выполненные термитной сваркой

Рис. 10. Ответвления стальных заземляющих проводников, выполненные термитной сваркой

2.3.6. После монтажа заземляющих устройств перед засыпкой траншеи должен быть составлен акт на скрытые работы согласно Инструкции И1.13-07 «Инструкция по оформлению приемо-сдаточных документов по электромонтажным работам».

Читайте также: