Заземление треугольником или в линию: схемы устройства, конструкция контура, правила монтажа

Как правильно сделать заземление в частном доме?

Дорогие друзья!

Давайте сегодня поговорим о заземлении частного дома, поскольку он является объектом электроснабжения. Заземление — мероприятие необходимое, оно обеспечивает безопасное использование всего токопринимающего оборудования вашего дома. Основано оно на таком физическом явлении, как течение тока в сторону наименьшего сопротивления.

Бывают ситуации, когда в результате нарушения работы приборов, короткого замыкания или какой-либо аварии, обрывается «ноль», напряжение подается прямо на корпус используемого устройства. Например, в электродвигателе бытового прибора разрушилась изоляция провода, и он оголенным местом соединяется с корпусом. Если человек коснется корпуса, он может быть поражен током.

Именно для того, чтобы исключить такое несчастье, заземляются все токоведущие системы в доме, которые внезапно могут оказаться под напряжением. В случае заземления опасное напряжение уходит в землю.

Заземление бытовых приборов выражается наличием в розетках третьего защитного проводника — «земля» или в подключении к заземляющему контуру непосредственно корпуса наиболее мощной техники. При обрыве нулевого провода не только отсутствует электроснабжение, но и прерывается цепь для срабатывания защитных устройств. Заземление в таком случае возьмёт на себя роль «нуля» и сохранит, как приборы, так и защитные устройства, обеспечит безопасность человека.

Чтобы заземлить все электроприборы, нужно обеспечить их электрическое соединение с контуром заземления, контактирующего с землей, специальным заземляющим проводником. Самыми благоприятными для заземления являются суглинистые и глинистые почвы, нежелательными — скальные и каменистые грунты.

Если вы создаете новую электропроводку в построенном загородном доме или реконструируете старую, то обязательно включите в свой план работ монтаж заземления. Первое, что нужно соорудить — это контур заземления, который представляет собой стальные вертикальные и горизонтальные заземлители, находящиеся в земле и соединённые с электрощитом заземляющим проводником.

Для вертикальных заземлителей обычно используют стальные уголки (50 х 50 х 5) длиной 3 м, которые с одного конца можно заострить болгаркой. Полосовая сталь (40 х 4) отлично подойдет для горизонтальных заземлителей, а круглая сталь (8-10 мм² в сечении) — для заземляющего проводника.

Более подробно о материалах и размерах контура вы сможете прочитать в ПУЭ-7, глава 1.7 «Заземление и защитные меры безопасности».

Мой совет: арматуру для монтажа заземляющего контура не используйте, она быстрее ржавеет, ее верхний калёный слой нарушает распределение тока по сечению.

После того, как приготовлен материал, делаем разметку для траншеи в виде равностороннего треугольника со стороной 1,8 м, на расстоянии от отмостки дома примерно в 1-1,2 м. Глубина траншеи примерно 0,7 м, ширина — 0,4-0,5 м.

В траншее по вершинам треугольника забиваем трехметровые уголки строго вертикально, оставляя конец на половину высоты рва (или хотя бы на 20 см), чтобы было удобно проводить сварочные работы.

К забитым в грунт уголкам хорошо привариваем три горизонтальных стальных полосы. Если они имеют длину 1,5 м, то, забивая вертикальные уголки, подстраиваемся под этот размер. Теперь надо соединить контур с электрощитом, для чего привариваем к нему стальную проволоку сечением 8-10 мм² (или используем такие же стальные полосы), прокладываем в траншее к дому и выводим наружу в непосредственной близости от щита. Если щиток расположен внутри дома, просверливаем отверстие в стене.

На конец заземляющего проводника привариваем болт М6 или М8 для крепления провода заземления. Как и провода питания — три фазы и «ноль», так и заземляющий провод в гофрированной трубе заводится в дом к электрощиту.

Здесь земляную жилу подключают на корпус щита. Можно это сделать с помощью штатного болтового соединения прямо на дверце щитка. Остается распределить «землю» по розеткам и бытовым приборам. Все места сварки покрыть антикоррозийными составами или битумной мастикой. Красить краской контур нельзя, он должен иметь хороший контакт с землей.

Хочу отметить, что контур в виде треугольника не строго обязательное условие, если ширина места не позволяет, вполне можно вбить уголки последовательно, в длинную траншею, а горизонтальные заземлители приварить тоже по прямой линии. К треугольно расположенным уголкам можно приварить ленту в виде окружности. Это не столь принципиально — самое главное, чтобы длина и количество элементов обеспечивало минимальное сопротивление растекания заземления.

Если ваш участок песчаный, это не очень хорошо для заземления. В таком случае, проводимость грунта искусственно повышается раствором соли, хотя соль ускоряет процесс коррозии.

После всех монтажных работ надо произвести замер сопротивления готового заземления. Для этого существуют специальные приборы, которыми пользуется приглашенный специалист. Он делает замеры и вносит их значения в протокол проверки контура заземления.

Если вы планируете решить проблему своими силами, то простой путь — это использование лампы с мощностью не менее 100 Вт, которую надо поместить в патрон с проводами и подключить одним контактом к фазе, другим — к заземляющему контуру.

Яркость горения лампы покажет качество монтажа заземления. Тусклое горение означает плохой контакт между деталями конструкции, отсутствие горения указывает на ошибку, и надо проверить всю систему. На сопротивление растекания, которое для сети 220В должно быть не более 30 Ом, для 380В — не более 4 Ом, оказывает влияние удельное сопротивление грунта.

Если после измерения сопротивления вы удостоверились, что всё в порядке, можно засыпать траншею однородным грунтом без примесей щебня, мусора, хорошо уплотняя его. Работы лучше выполнять в сухую летнюю погоду. При меньшей влажности приборы показывают наиболее правдивые цифры сопротивления заземления.

Мой совет: большинство бытовой техники достаточно заземлить через евророзетку, но некоторые устройства, вернее их корпуса, я бы советовал подсоединить непосредственно на «землю». Например, стиральную машину, у которой большая электрическая емкость. Даже при полностью исправном механизме при включении в заземленную розетку, она может «щипаться».

Электрическая варочная поверхность, электродуховка — это мощная техника с высокой вероятностью пробоя, которая тоже является претендентом на подключение к «земле».

Третья — это микроволновая печь, в которой источник СВЧ обладает большой мощностью. При некачественном контакте в розетке, этот прибор может фонить с опасностью для здоровья. Если на вашей микроволновке есть сзади винтовая клемма, не поленитесь подсоединить ее к «земляному» проводу.

Компьютер тоже не помешало бы заземлить, поскольку ИБП (импульсный блок питания) дает большую рабочую утечку. Защититься от плавающих потенциалов можно, наглухо заземлив компьютер за любой крепежный винт на задней панели. Особенно это актуально в домах со старыми розетками.

В заключение хочу сказать, что примерно один раз в 12 лет надо проводить проверку заземляющего контура, замеряя сопротивление растекания, а, при необходимости, производя частичное раскапывание грунта. Думаю, не стоит этим пренебрегать, так как на кону стоит ваша жизнь.

Ваш Кузьмич.

Заземление в частном доме или коттедже: конструкция, разновидности и особенности

Содержание статьи:

Для создания максимально безопасных условий в частном доме или коттедже при монтаже электропроводки необходимо надежное заземление. Устройство данной рабочей системы не составит особого труда. Все, что для этого потребуется – установка вертикальных и горизонтальных металлических элементов, соединенных между собой и с электрощитом.

Система металлических заземляющих элементов называется контуром заземления. Последний может различаться способом подключения проводки.

Особенности системы заземления и применяемые материалы

Для каждого из элементов заземляющего контура применяются соответствующие материалы:

• металлический уголок (сталь) 50*50*5 мм – оптимально подходит для сборки вертикальной части;
• листовая сталь, рубленная на полосы размером 40*4 мм, – используется для горизонтальных заземляющих линий;
• стальная проволока диаметром 8 или 10 мм – применяется для связи заземляющего контура с электрощитом.

Подробности, касающиеся размеров и материала элементов системы заземления, доступны в разделе 1.7, 7-го выпуска ПУЭ. Категорически запрещается использовать для построения заземляющих конструкций каленую стальную арматуру. Данный материал имеет неоднородную структуру, влияющую на распределение тока, также он более чувствителен к коррозии.

Для прокладки линий заземления оптимальное расстояние от фундамента составляет 1 метр. Внешне контур представлен равнобедренным треугольником, соответственно, при разметке участка используется данная геометрическая фигура. По периметру дома на соответствующем расстоянии делается разметка грунта. Для обозначения рабочих линий допустимо использовать засечки или растягивать нити по вбитым кольям.

Устройство заземляющего контура

После завершения подготовительного этапа и разметки участка, выкапываются траншеи. Земельные работы осуществляют вручную, по внешнему контуру размеченного треугольника. Глубина траншей должна составлять от 80 до 100 см, при ширине 50-70 см.

Копая траншеи, важно помнить о необходимости проведения сварочных работ и учитывать безопасность и эргономику при формировании рабочей поверхности.

В подготовленные траншеи будет уложена листовая рубленая сталь, но перед этим по вершинам треугольника необходимо установить вертикальные элементы контура. Подготовленные уголки с заостренной нижней частью вбиваются на глубину от 2-х до 3-х метров, операция проводится с применением обычной кувалды.

При монтаже контура в жесткий грунт допускается бурение колодцев по вершинам треугольника на глубину до полутора метров. В этом случае вертикальные уголки необходимо вбивать на 50-150 см.

Важно при заглублении вертикальных уголков оставить участок 20-25 см выше уровня поверхности участка. После установки всех уголков по вершинам треугольника требуется замкнуть их между собой, используя нарубленные полосы листовой стали. Горизонтальный заземлитель соединяется с вертикальным с помощью электродной сварки, использование болтов категорически запрещено.

Болтовая стяжка под влиянием коррозии теряет свои контактные характеристики, что сказывается на функционале контура в целом.

Монтаж контактной линии контур / щиток

Пользуясь электросваркой присоединяют проводниковую проволоку к контуру заземления. Допускается создание контакта в любой плоскости и на любом участке треугольника, оптимальным считается контакт на одной из его вершин. Проволока или полоса листовой стали прокладывается в траншеи и подводится к электрощиту. На конце проводника, подключаемом к щиту, приваривается болт М8 или М6, формирующий узел крепления.

Профессиональные электромонтеры отмечают более высокую эффективность листовой стали в качестве проводникового соединения в силу большей площади соприкосновения с грунтом. Однако, являясь более пластичной проволока проще в плане формирования угловых переходов. Для создания сгибов на стальной ленте необходимо использование газовой горелки, «холодная» деформация материала не допускается.

Точки термического воздействия должны быть зачищены и обработаны антикоррозионным составом, обработка контактной поверхности не требуется. Между линией соединения контур/щиток и грунтом должен быть хороший контакт, в противном случае система заземления будет неэффективной.

После обработки сварных узлов и мест,обработанных газовой горелкой, контактная линия, погруженная в траншею, засыпается грунтом. При наличии участков, проходящих на открытом воздухе, допускается их окраска. От контактной линии заземляющего контура может прокладываться линия, связывающая систему заземления и громоотвод.

Подключение контура к электрощиту

В современных бытовых электросетях подключение подводящих линий осуществляется по воздуху, а базовое заземление имеет схему TN-C, предусматривающую заземление нейтральной линии. К домашней проводке подходят линии L (фаза) и PEN (комплекс рабочего и нулевого провода). После устройства заземляющего контура по вышеописанной схеме подключение к нему бытовых электроприборов может быть осуществлено одним из допустимых способов:

1. Переоборудование базовой системы заземления TN-C в TN-C-S.
2. Подключение контура к бытовой сети по схеме ТТ.

В первом случае потребуется разделение комплекса рабочего и нулевого кабеля в щите на две отдельные линии, то есть из линии PEN формируется две независимые линии PE и N. Для выполнения требуемой работы необходимо следующее:

• смонтировать шину, имеющую прямую связь с распределительным электрощитом;
• подключить к созданной шине разделенную линию PEN, сформировав заземляющую линию PE;
• установить изолированную от щита перемычку на линию N, ведущую к нулевой шине;
• подключить фазный провод к соответствующей шине, имеющей изоляцию от щита;
• соединить шину РЕ с контактной линией заземляющего контура при помощи медного кабеля, имеющего несколько жил. Кабель со стороны щита крепится с помощью соответствующей клеммы. Контактным узлом с линией заземляющего контура служит приваренный ранее болт.

Во втором случае линия РЕN без разделения подключается к нулевой шине, изолированной от щита, а фазный провод подключается к соответствующей шине. Контактная линия от заземляющего контура подключается к электрощиту. Отсутствие прямой связи линии РЕN и заземляющего контура говорит об определенных преимуществах, в числе которых:

• гарантия нулевого потенциала в корпусах бытовых электроприборов в случае обгорания контактов РЕN шины;
• отсутствие явления «перекоса фаз», возникающего при неравномерной нагрузки сети, имеющей отдельно входящий ноль. При возникновении перекоса на корпусах электроприборов может наблюдаться потенциал до 40В, что в определенных случаях чревато коротким замыканием.

Схема ТТ более эффективна и безопасна для бытовой техники, а также электронных устройств, подключаемых к сети. Стоимость соответствующего оборудования и монтажа системы в целом выходит дороже. Несмотря на высокие показатели безопасности и стабильности системы, выстроенной по данной схеме, рекомендуется устанавливать защитные устройства.

высокое напряжение — Как ток течет на землю при соединении треугольником (незаземленном) при замыкании на землю?

Задать вопрос

спросил
3 года, 3 месяца назад

Изменено
1 год, 7 месяцев назад

Просмотрено
5к раз

\$\начало группы\$

Я студент электротехнического факультета и в настоящее время прохожу стажировку в электроэнергетической компании моей страны. Недавно я посетил электросеть. Я узнал о заземляющем трансформаторе. Я спросил инженера о том, как ток течет на землю при соединении треугольником, так как он не заземлен, а для протекания тока должен быть обратный путь к источнику. Но она не дала мне удовлетворительного ответа, она сказала, что будет течь ток, и сказала, что ток течет от высокого потенциала к низкому потенциалу (земля с нулевым потенциалом). Однако с того времени у меня были сомнения, потому что, в отличие от соединения по схеме «звезда» (с заземлением), в системе «треугольник» (с заземлением, я имел в виду) нет пути для обратного тока.

Я знаю, что заземляющий трансформатор создает виртуальную землю для протекания тока в системе треугольника к виртуальной земле, поэтому они могут измерять замыкания на землю для отключения. Но мне непонятно, как ток течет на землю , если нет заземляющего трансформатора .

Я видел в каком-то посте, что это из-за индуктивной связи. Я говорю о системе треугольник 33 кВ. Поскольку ток течет по замкнутой системе, почему это возможно?

Я говорю о незаземленной схеме треугольника, без нейтрали, без заземления и без заземляющего трансформатора. Полностью изолированное соединение треугольником. Поэтому я хочу знать, как и почему ток течет на землю при замыкании на землю / однофазном прикосновении к земле в системе треугольника. Теоретически он должен быть равен нулю, так как обратного пути к источнику нет?

• наземная
• высоковольтная
• энергетическая
• распределительная сеть

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Незаземленных систем не бывает. Система треугольника заземлена через паразитную емкость от каждой фазы к земле. Эта паразитная емкость проявляется в цепи нулевой последовательности как импеданс (XC), подключенный к нейтральной шине. При замыкании фазы на землю ток нулевой последовательности должен протекать через этот XC. Таким образом, он, как правило, очень мал.

На рисунке ниже показан однолинейный рисунок, показывающий источник слева (1,0 на единицу = номинальное напряжение), подключенный к шине H. Трансформатор между шинами H и L представляет собой соединение звезда-треугольник. Итак, шина L — это незаземленная треугольная шина, о которой вы говорите. Если мы учтем паразитную емкость фаза-земля, то мы соединим большой XC от шины с эталонной шиной в каждой из трех цепей последовательности (положительной, отрицательной и нулевой). На моем рисунке я показываю его только в нулевой последовательности (внизу), потому что он незначителен в положительном (вверху) и отрицательном (в середине). Обратите внимание, что ZF = 0 для сплошного замыкания на землю.

Ответ женщины, «ток течет от высокого потенциала к низкому потенциалу (земля с нулевым потенциалом)» просто невежественен. Без источника заземления (зигзагообразная заземляющая батарея и т. д.) не будет значительного тока короткого замыкания, как я описал выше. Когда в своих исследованиях вы дойдете до того, что начнете изучать/практиковать симметричный компонентный анализ, вы ясно увидите это.

Я бы порекомендовал книгу Блэкберна.

рус

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

В обычных конфигурациях одиночное замыкание в системе треугольником не вызывает значительного тока замыкания на землю. Это полезно, потому что система распределения может допустить единичную ошибку без прерывания работы потребителей.

Это преимущество бесполезно, если система не обнаружит первую ошибку и не устранит ее. В результате реле обнаружения замыкания на землю будут контролировать напряжение фаза-земля на каждой линии. (Это создаст в системе очень слабую звезду (звезду).) Когда на одной фазе обнаруживается замыкание на землю, эта фаза преднамеренно замыкается на землю. Это может помочь снизить вероятность поражения электрическим током упавших проводов. Контакт реле сигнализирует о неисправности, которую затем можно исследовать, сбросить и сбросить.

Если первая неисправность не устранена, вторая неисправность приведет к высокому току на землю и отключению системы.

\$\конечная группа\$

6

\$\начало группы\$

Ток не должен течь на землю в системе передачи по схеме треугольника, это плавающая система с очень малой емкостной связью с землей. Пожалуйста, поймите, что даже несмотря на то, что в звездообразной системе обычно имеется нейтральная линия (3 х 4 провода), когда нагрузка правильно сбалансирована, ток через эту линию не течет, и он не нужен. Раньше в Соединенных Штатах была незаземленная дельта-линия передачи, когда было мало клиентов и были более короткие линии. Это имело то преимущество, что уменьшало количество клиентов, потерянных из-за одиночного замыкания на землю, и уменьшало ток между землей во время замыкания. В таких системах заземление отражается через первичную обмотку трансформатора источника и вторичную обмотку трансформатора нагрузки.

Распределенная мощность на стороне потребителя в США сегодня обычно заземляет схему треугольником, отводя одну фазу каждого трансформатора (см. рис. 1). Иногда это используется для объектов, которым требуется обслуживание как 3Ø, так и 1Ø. Распределение осуществляется по схеме WYE (звезда).

^{Моделирование этой цепи – Схема создана с помощью CircuitLab}

Это делается в первую очередь для предотвращения переходных напряжений, повышения безопасности линии передачи и быстрого выявления неисправностей.

Важно знать, что система будет нормально работать при подаче питания без заземления.

\$\конечная группа\$

4

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя адрес электронной почты и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

Земля под ногами: правила для систем с заземлением в углах

Правила NEC часто определяют, какие электрические системы должны быть заземлены, какие разрешено заземлять, а какие нельзя. Положения разбиты по каждому системному приложению.

Часть II статьи 250 содержит требования к заземлению электрических систем. Специальные правила заземления электрических систем приведены в 250.20. Раздел 250.21(A) содержит список электрических систем, которые разрешено, но не требуется заземлять. Раздел 250.22 описывает электрические системы, которые не разрешается заземлять.

Раздел 250.4(A)(1) описывает цель заземления системы и то, для чего оно предназначено. Заземленные системы подключаются к земле таким образом, чтобы ограничивать напряжение, создаваемое высоковольтными линиями, перенапряжениями в линиях, грозовыми разрядами и т. д. Заземление системы также устанавливает связь системы с землей и стабилизирует напряжение относительно земли во время нормальной работы.

Во время аномальных событий, таких как перенапряжение в сети или удар молнии, напряжение в системе и напряжение на токопроводящих корпусах системы будут пытаться подняться на время события. Событие замыкания на землю пытается вызвать повышение напряжения на заземленном оборудовании и системах на время действия неисправности или до тех пор, пока устройство перегрузки по току не разомкнет цепь. Заземление помогает ограничить эти надземные напряжения и обеспечить равное заземление и подключенную систему и оборудование во время колебаний, вызванных причинами, указанными в 250.4(A)(5), такими как замыкания на землю, скачки напряжения в сети и грозовые разряды. Путь эффективного тока замыкания на землю позволяет быстро облегчить работу устройства перегрузки по току, тем самым сокращая время существования ненормального состояния.

Системы можно надежно заземлить несколькими способами. То, как система заземлена, определяет результирующее выходное напряжение системы. Системы, соединенные звездой, обычно заземляются в центре или общей точке звезды, соединяющей все три фазные обмотки.

Клемма сухого трансформатора с вторичной обмоткой, соединенной звездой, обычно обозначается как клемма ХО. Это центр звезды и нейтральная точка системы. Типичными системами, соединенными звездой, являются системы 480Y/277В и 208Y/120В.

Системы, соединенные треугольником, можно надежно заземлить несколькими способами. Одним из методов заземления трехфазной трехпроводной системы, соединенной треугольником, является заземление одного из фазных проводников.

Это создает трехфазную систему с заземлением по углам, иногда называемую системой с заземлением по концам. Термин NEC означает систему с угловым заземлением. Междуфазное напряжение системы с заземлением на угол также является фазным напряжением этой системы. Например, междуфазное напряжение системы треугольника 480 В составляет 480 В. Если одна фаза заземлена, фазное напряжение двух других фаз составляет 480 В.

Важно помнить, что в соответствии с разделом 240.22, как правило, запрещается вставлять устройство защиты от перегрузки по току в любой заземленный проводник. См. 240.22(1) и (2) для конкретных исключений из этого общего правила.

Еще одно важное требование, которое следует применять здесь, содержится в Разделе 240.85, в котором разъясняется разница между косыми и прямыми номиналами для автоматических выключателей и их использование при установке в электрических системах. В этом разделе указано, что автоматический выключатель с постоянным номинальным напряжением, например, 240 В или 480 В, разрешается применять в цепи, в которой номинальное напряжение между любыми двумя проводниками не превышает номинального напряжения автоматического выключателя. Двухполюсный автоматический выключатель не должен использоваться для защиты трехфазной цепи треугольника с заземлением в углу, если на автоматическом выключателе не имеется маркировки, указывающей на такую ​​пригодность.

Автоматический выключатель с косой чертой, такой как 120/240 В или 480Y/277 В, может быть установлен в глухозаземленной цепи, где напряжение любого проводника относительно земли не превышает меньшее из двух значений напряжения автоматического выключателя номинальное напряжение между любыми двумя проводниками не превышает наибольшего значения номинального напряжения автоматического выключателя.

Стандарт NEC включает правила идентификации заземленных проводников, даже заземленных фазных проводников, например, в системах с заземлением в углу.