Угловая сталь для заземления

Обновлено: 27.03.2024

В главе 1.7 «Правил устройств электроустановок» (ПУЭ) седьмого издания были учтены требования к заземляющим устройствам и защитным проводникам установленных ГОСТ Р 50571.10-96 (МЭК 364-5-54 публикация1980 года с изменениями 1982 года) и некоторые требования дополнительного стандарта МЭК 60364-5-548 публикация 1996 года с изменениями 1998 года.

К настоящему времени выпущена новая редакция стандарта IEC 60364-5-54 (IЕС:2002), в которой уточнены требования к выбору заземляющих электродов и заземляющих проводников, проложенных в земле.

Целью настоящего циркуляра является разъяснение по выполнению ряда требований главы 1.7 ПУЭ в части приведения их в соответствие с новыми международными требованиями, регламентированных стандартом МЭК 60364-5-54 в публикации 2002 года и в связи с поступающими запросами.

В циркуляре также отражены некоторые требования по выполнению электрических соединений заземляющих устройств.

С выходом настоящего циркуляра подтверждается возможность использования расширенной, по сравнению с положениями главы 1.7 ПУЭ, номенклатуры заземляющих электродов и проводников, представленных на российском рынке.

При выборе материалов и размеров заземляющих электродов и заземляющих проводников предлагается руководствоваться следующим:

- материалы и размеры заземляющих электродов должны выбираться с учетом защиты от коррозии, соответствующих термических и механических воздействий;

- минимальные размеры заземляющих электродов из наиболее распространенных материалов с точки зрения коррозионной и механической стойкости, проложенных в земле, приведены в таблице 1;

- сечение заземляющих проводников должно соответствовать расчетным формулам п. 1.7.126. ПУЭ, при этом ожидаемые токи повреждений не должны вызывать недопустимых перегревов;

- минимальное сечение заземляющих проводников в системе защитного заземления TN может быть принято равным: 6 мм 2 Cu, 16 мм 2 Al, 50 мм 2 Fe, при условии что протекание существенных токов повреждения, (превосходящих допустимый ток заземляющего проводника) не ожидается,;

- минимальные поперечные сечения заземляющих проводников, проложенных в земле, приведены в таблице 2;

- при использовании заземляющего устройства для установки выше 1 кВ с изолированной нейтралью (с нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор или резистор) и одновременно для установки до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью, например, на трансформаторных подстанциях 10(6)/0.4 кВ, сечение заземляющего проводника, соединяющего сторонние проводящие части установки с заземлителем, следует принимать с учетом расчетного тока замыкания в электроустановке выше 1 кВ с изолированной нейтралью;

- соединения заземляющих электродов и защитных проводников в соответствии с требованиями п. 1.7.139. ПУЭ должны выполняться по второму классу соединений по ГОСТ 10434 «Соединения контактные электрические. Общие технические требования»;

- при соединении элементов заземляющих устройств, выполненных из различных материалов, следует учитывать возможность возникновения электрохимической коррозии;

- соединения элементов заземляющих устройств, выполненных из черного металла, рекомендуется выполнять сваркой, соединения элементов заземляющих устройств, выполненных из других материалов, рекомендуется выполнять с использованием специальных соединителей.

Минимальные размеры заземляющих электродов из наиболее распространенных материалов с точки зрения коррозионной и механической стойкости, проложенных в земле

1 Срок службы при скорости коррозии в нормальных грунтах 0,06 мм в год составляет 25 – 30 лет.

2 Прокат или нарезанная полоса со скругленными краями.

3 Заземляющие электроды рассматриваются как заглубленные, когда они установлены на глубине более 0,5 м.

4 Заземляющие электроды рассматриваются как поверхностные, когда они установлены на глубине не более 0,5м.

5 Может также использоваться для электродов уложенных (заделанных) в бетоне.

6 Применяется без покрытия.

7 В случае использования проволоки, изготовленной методом непрерывного горячего цинкования, толщина покрытия в 50 мк принята в соответствии с настоящими техническими возможностями.

8 Если экспериментально доказано, что вероятность повреждения от коррозии и механических воздействий мала, то может использоваться сечение 16 мм 2 .

⚡ Контур заземления для частного дома.


Всем привет. Прошлым летом решил сделать контур заземления для своего дома.
У нас его не было. Проводка старая. Все розетки без заземления. Стиральная машинка иногда била током. А тут еще жена засмотрелась на посудомойку… В общем, решил и контур сделать, и проводку поменять, и УЗО впихнуть. Все равно ремонт по дому идет…

Пообщавшись с электриками выяснил, что нужна система ТТ. Самая простая, в принципе. К дому два провода — фаза и ноль. И третий я кидаю сам — заземление. Заземление никак не связано с электросетью, ноль НЕ соединен с моим заземлением. Не буду вдаваться в подробности, в инете куча теории по всем системам заземления.

Прикупил:
9м металлического уголка 50х50х4мм. Уголок пойдет на заземлители, колы, которые вбиваются в землю.
Можно вместо уголков использовать гладкие круглые штыри (но не арматуру).Или трубы. Главное — площадь сечения заземлителя не менее 100мм2. Так что уголок у меня с запасом. Можно взять и 40х40.
Метров 12 металлической полосы 40х4мм. Этим буду соединять заземлители и вести от контура к дому.
Медный провод 10мм2 для заземления. Его я буду тянуть от контура к щитку на шину заземления. На материалы потратил около 5 000 руб. Не так уж и дорого. С работой кого-то нанимать выйдет значительно дороже…


Разрезал "болгаркой" уголки ровно по три метра. С одной стороны срезал углы, заострил. Получилось три кола по три метра. Внимание! Для каждой местности и почвы длина колов и расстояния между ними индивидуальна! У нас хватит и два с половиной метра, три — с запасом. И правило есть — какие заземлители — такое и расстояние между ними. Или кратное. Где-нибудь на севере или юге, в болотах или в песках нужны колы длиннее, а может можно короче…


Теперь у меня веселенькая работа по выкапыванию траншеи под контур. Решил делать треугольником. можно и в линию. Но треугольником показалось лучше — при обрыве где-нить линии соединения заземлителей контакт все равно останется и контур будет работать. Прикинул равносторонний треугольник со стороной 3м вершиной к дому и погнал с лопатой… Выкопал траншею более 50см. Надо, чтобы полоса соединения была на глубине не менее 50см. По углам еще немного углубился и самое интересное — работа кувалдой. Так как я не качок — руки у меня после этих работ просто отрывались…)


Вогнал колы на три метра в землю. Ну почти на три метра. Вгонял долго и упорно. Под колы лил водичку, давал постоять — и дальше… Верхние концы колов знатно расплющились и завернулись. Пришлось срезать немного болгаркой — сантимов на 5-10. Болгаркой в яме работать неудобно, скажу я вам…


Затем — сварка. Надо тщательно обварить соединения полосы с уголками. Шов должен быть на каждом соединении 10см, не менее. Варить надо тщательно. В земле место сварки может быстро сгнить и линия оборвется. Потом заземление не поможет…


Все обварил. Приварил полосу в сторону дома и вывел на стену.



Замазал все точки сварки автомобильной мастикой. Все же должна продлить жизнь местам сварки в земле. Весь контур мазать мастикой или красить нельзя! Должен быть контакт с грунтом! В этом и смысл…


Выведенную полосу просверлил, прикрутил к стене. Покрасил. На конце приварил болт М8.



На место соединения надел небольшую монтажную коробку, завел провод, надел клемму на болт и хорошенько зажал гайкой.


Все, готово! Можно засыпать траншею землей. Да, быстренько проверил работоспособность обычной лампой накаливания. Это неправильно и так делать нельзя, но я сделал) Чисто для себя. Один провод от лампочки на землю (к болту заземления), один — на фазу из домашней сети. Лампочка горит ярко — все хорошо. Тускло — надо наращивать контур (добавлять и приваривать заземлители). Не горит — все плохо. Или просто неправильно подсоединили). По уму — надо звать специалиста и пусть замеряет сопротивление контура…

Скажу так — стиральная машинка больше не бьется током. Посудомойка работает. При попадании фазы на землю срабатывает узо. Пихать пальцы в розетку не пробовал. Пока что)


Всем спасибо, кто дочитал. Более подробно и нагляднее в видео. Авось кому пригодиться. Гараж можно так же заземлить. Я не буду — у меня линия от дома идет. Только кабель надо поменять на трехжильный)

Технический расчёт традиционного заземляющего устройства (из угловой стали) для КТП 10/0,4 кВ

Приложение № 1 к “Экономическое обоснование применения модульного заземления ZANDZ”.

Мероприятия выполнены в соответствии с ПУЭ 7-е изд. Глава 1.7..
Объектом установки защитного заземления является комплектная трансформаторная подстанция (КТП) напряжением 10/0,4 кВ. В соответствии с данными заказчика, грунт в предполагаемом месте установки заземляющего устройства суглинок. Удельное сопротивление грунта примем равным 100 Ом∙м.

В соответствии с ПУЭ п.1.7.96, 1.7.97 и 1.7.104 для электроустановок напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью (35-10 кВ) сопротивление ЗУ не должно превышать 4 Ом.

В соответствии с ПУЭ п. 1.7.101 сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора или выводы источника однофазного тока, в любое время года должно быть не более 4 Ом при линейном напряжении 380 В источника трехфазного тока.

Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к заземляющему устройству представлен следующими решениями:

  • установка 30 вертикальных электродов длиной 3 м из угловой стали размером 50х50х5 мм (ГОСТ 8509-93), объединенных горизонтальным контуром из полосы стальной сечением 5х32 мм (ГОСТ 103-2006), проложенным вокруг КТП. Глубина заложения полосы 0,7 м;
  • до стены КТП прокладывается горизонтальный заземлитель длиной 1 м (полоса стальная сечением 5х32 мм).

Расположение элементов заземляющего устройства показано на рисунке 1.

Рисунок 1 — Расположение элементов заземляющего устройства


Рисунок 1 — Расположение элементов заземляющего устройства

Расчёт сопротивления заземляющего устройства:

Сопротивление горизонтального электрода:

p — удельное сопротивление грунта, Ом·м;
b — ширина полосы горизонтального электрода, м;
h — глубина заложения горизонтальной сетки, м;
Lгор — длина горизонтального электрода, м.

Сопротивление вертикального электрода:

ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м;
L – длина вертикального электрода, м;
d – диаметр вертикального электрода, м;
T– заглубление - расстояние от поверхности земли до заземлителя, м;

t – заглубление верха электрода, м

Полное сопротивление заземляющего устройства:

n – количество комплектов;
kисп – коэффициент использования;

Полное сопротивление заземляющего устройства2

Расчётное сопротивление заземляющего устройства составляет 3,55 Ом.

Перечень необходимых материалов:

Смотрите далее - Приложение № 2. Локальный сметный расчёт 030 (применение модульного заземления ZANDZ из вертикальных стержней из нержавеющей стали диаметром 16 мм и длиной 1,5 м).

Вам требуется выполнить проект по заземлению и молниезащите? Закажите его, обратившись в Технический центр ZANDZ!

Разные типы заземлителей в различных видах грунтов

В недалеком прошлом мало кто задумывался о материалах, из которых сделаны заземлители. Использовалась преимущественно обычная, её ещё называют "чёрная", сталь. Итог один — заземление работало от силы десяток лет, после чего коррозия, съевшая изрядную часть заземляющего устройства, делала его фактически неработоспособным.

Сейчас же, после введения таких нормативных документов, как ГОСТ Р 50571.5.54-2013 и ГОСТ Р МЭК 62561.2-2014, которые предписывают использовать материалы, обеспечивающие необходимую коррозионную прочность, мало кто рискнет сэкономить и сделать заземление по-старинке. Да и экономия получается только умозрительной, после недолгих лет эксплуатации объекта потребуется полная реконструкция заземляющего устройства, превосходящая по своим затратам стоимость коррозионностойкого заземления.

Разные типы заземлителей в различных видах грунтов

Рыночный ассортимент стойких к коррозии материалов для заземлителей не очень велик, но выбор отнюдь не прост. Как понять, какой материал использовать: медь, омедненную сталь, нержавейку или оцинкованную сталь? Ответим на этот вопрос и поможем подобрать правильный заземлитель, подходящий под определенные условия.

Рассмотрим в чем заключаются особенности заземлителей, выполненных из различных металлов, а также какие факторы влияют на их срок службы.

Медные заземлители

Медные заземлители стойки к коррозии почти в любых условиях. Исключением может быть только грунт высокой кислотности. Срок службы таких заземлителей в обычных грунтах — более 100 лет, в агрессивных — более 50 лет.

Из-за того, что медь достаточно мягкий материал проблематично использовать вертикальные электроды большой длины. Два-три метра — предел, более длинные будут гнуться при монтаже. Ещё одним недостатком чистой меди будет её высокая цена.

Заземлители из омеднённой стали

Заземлители с покрытием из меди (в соответствии с ГОСТ Р 50571.5.54-2013 оно должно быть не менее 250 мкм) очень долговечны в большинстве видов сред. Как и в случае с чисто медными заземлителями, в малоагрессивных грунтах они служат более 100 лет, в щелочных и кислотных почвах — более 50. Единственные неподходящие условия для омедненных заземлителей — сильнокислые почвы. Но даже в таких агрессивных средах срок службы будет около 30 лет.

Заземлители из омедненной стали

Обусловлено это тем, что в случае электрохимической коррозии даже такой тонкий слой меди остается невредимым, потому что он восстанавливается за счет находящейся внутри стали. Напрямую слой меди корродирует только в неподходящих для нее сильнокислых условиях.

Весомым преимуществом омедненной стали по сравнению с чистой медью является ее механическая прочность. Это делает возможным монтаж вертикальных электродов большой длины, реально забить электрод на 30 м и более.

Ценовая категория омеднённых заземлителей значительно дешевле, чем у чистой меди. По соотношению цена/качество/долговечность омедненная сталь будет самым оптимальным выбором.

Заземлители из оцинкованной стали

Такие заземлители можно назвать базовым бюджетным вариантом из всех коррозионностойких. Оцинкованная сталь хоть и обеспечивает намного больший срок службы, чем обычная черная сталь, но с материалами, описанными выше, ей не сравниться.

Оцинкованная сталь совершенно несовместима с растворами солей и щелочью. В средах с их содержанием цинк активно корродирует, полностью растворяясь примерно за 10 лет. В остальных же условиях оцинкованные заземлители служат около 30 лет, что не всегда подходит для объектов с длительным расчетным сроком эксплуатации.

Не очень приятным для оцинкованной стали будет соседство со стальной арматурой фундамента. В процессе электрохимической коррозии слой цинка окисляется (разрушается), восстанавливая сталь. В результате оцинкованный заземлитель будет служить еще меньше.


таблица

Не допускается механическое соединение металлов, между которыми электрохимический потенциал превышает 0,6 мВ.

Соединение цинкового покрытия со сталью, хоть и в пределах допустимых величин, но и нейтральным его не назовешь. С остальными металлами цинк "дружит" ещё хуже, он самый сложный в отношении подбора пары, в чем мы можем убедиться из таблицы.

Заземлители из нержавеющей стали

В заземлителях используется коррозионно-стойкая сталь марки 03Х18Н10, либо аналогичная с похожим процентным содержанием хрома и никеля. Особое сочетание химических элементов в стали этой марки позволяет ей демонстрировать крайнюю стойкость к коррозии в любых средах. Единственным слабым звеном может быть водная морская среда.

Срок службы заземления из нержавеющей стали составляет 100 лет и более. Стоимость нержавеющих заземлителей выше других материалов, тем не менее коррозионностойкие качества делают её отличным выбором на объектах, требующих высокую надёжность, а также, если размеры заземляющего устройства не очень велики.

Заключение

Как мы видим из этого небольшого анализа, коррозионностойкие заземлители можно подобрать под любые условия и под любой бюджет. Если статья не помогла ответить на вопросы, обращайтесь в Технический Центр ZANDZ. Мы подробно расскажем о преимуществах того или иного материала для заземления и поможем сделать правильный выбор.

Читайте также: