В чем разница между заземлением и уравниванием потенциалов?

Выбор места для монтажа ГЗШ

На столбе воздушной линии

Если на участке подводки питающей линии к основному ВРУ, расположенному на обслуживаемом объекте, имеется дополнительное вводное устройство (на столбе, например), то ГЗШ может монтироваться непосредственно на нём.

Требования действующих нормативов (того же ПУЭ, например), обязывают соединять смонтированную на столбе заземляющую шину с основной распределительной планкой, располагаемой во внутреннем вводном устройстве.

Также не следует забывать об организации повторного заземления PEN проводника на столбе посредством выделения из него отдельной шины заземления PE. Последнее означает, что указанный конструктивный элемент должен электрически соединяться с ещё одним заземляющим контуром, обустраиваемым непосредственно под опорой.

В шкафу ВРУ

Шкаф со смонтированной в нём главной шиной может размещаться непосредственно на фасаде дома в заранее предусмотренном для этого месте. На объектах производственного назначения и в зданиях различных организаций установка ВРУ, как правило, предполагает использование для этих целей специальной щитовой комнаты.

При наружном (уличном) расположении распределительного устройства корпус шкафа должен иметь индекс IP, соответствующий условиям его эксплуатации.

Монтаж элементов конструкции, реализующих шину функционального (рабочего) заземления, предполагает целый набор специальных операций, при проведении которых необходимо учитывать следующие моменты:

для удобства монтажа главная шина фиксируется болтами на стальном корпусе шкафа;
при монтаже шина заземления должна соединяться с «нулевой» рейкой посредством стальной (медной) перемычки;
её размеры должны быть сравнимы с сечением защитного и нулевого рабочих проводников;
их размещение относительно друг друга никак не оговаривается действующими нормативами.

Сечение заземляющей пластины РЕ должно быть не менее 10 мм2 (в том случае, когда она изготовлена из меди). Для стального проводника это значение не может быть менее75 мм2.

Установка вне шкафа

Вне шкафа планка главной шины заземления должна устанавливаться в местах, защищённых от постороннего доступа и вмешательства.

Она фиксируется в границах твёрдой плоской поверхности на изоляторах из достаточно прочного материала. В качестве примера открытого размещения ГЗШ рассмотрим монтаж типовой пластины на19 дюймов торговой марки «TLK».

Широко распространенные в электротехнике заземляющие шины TLK-ERH-CU – это сертифицированный продукт от «TLK», соответствующий всем оговоренным ранее требованиям. При их изготовлении на медную рейку с типоразмером 19 дюймов (19”) размещают от 14-ти до 18-ти крепёжных болтов для подключения подводящих проводников.

Дополнительная информация. Используемый для размещения 19-дюймовой рейки шкаф имеет соответствующее обозначение – «№19».

Ещё одним вариантом обустройства шины заземления является использование для этих целей специальных DIN реек, относящихся в категории типовых электротехнических изделий, объединяемых в одном шкафу.

Согласно действующим стандартам (ГОСТ, в частности) комплект из таких DIN реек может предназначаться и для других целей (они могут использоваться в качестве планок для подключения фазных и нулевых проводников).

Принцип работы заземления

После ознакомления с определением заземляющих систем и предъявляемым к ним требованиям следует разобраться, что такое заземление и для чего оно предназначается. Для этого, прежде всего, следует знать, что ноги человека через железобетонный пол всегда в какой-то мере контактируют с землей.

При касании человеком корпуса оборудования, находящегося под воздействием высокого потенциала, ток протекает через его тело и ноги в землю, то есть он является звеном в этой цепочке.

Для того чтобы понять, как работает заземляющая система – следует учесть, что корпус электрооборудования через набор проводников и металлических штырей соединяют с грунтом (заземляют). Благодаря этому преднамеренному соединению критичный для человека потенциал снижается до безопасного уровня. При этом аварийные токи «стекают» через заземленный корпус на землю, минуя человеческое тело.

Использование и конструкция

Заземляющая шина – это специальное устройство, которое используется для функционального выравнивания потенциалов в жилых зданиях и помещениях промышленного назначения. Это необходимо для защиты потребителя при протечках тока. Если система выравнивания потенциалов не установлена, то открытые токоведущие части электрических приспособлениях при протечке могут поразить работника во время прикосновения.

Фото — шины на изоляторах

Для обеспечения защиты всех групп электрических приборов, их токоведущие части соединяются с главной заземляющей шиной

Несмотря на то, что шина является самой важной частью СУП, в её конструкции есть множество других деталей. Все элементы системы соединяются между собой посредством шины, это:

Проводник заземления. Элемент соединяется с зажимами защитного контура или другими заземляющими деталями;
С трубами коммуникаций с целью защиты этих открытых металлических элементов от проведения тока;
С прочими различными металлическими отводами в здании или на его каркасе.

Помимо этого, согласно ПУЭ, шина обязательно соединяется с молниеотводами, которые также преимущественно производятся из металла.

Фото — универсальный разъем

Стандартно, шина нулевая или заземления изготавливается из высокопрочного металлического сплава или металла (в основном производятся медные отводы – TGRD Hyperline), хотя сейчас в электрощитке все чаще можно увидеть стальные защитные элементы. В различных магазинах можно найти шину, изготовленную из алюминия (WZ-1951), но это запрещено. Стальная и медная способны выдерживать высокие температуры при замыкании или в аварийной ситуации, при этом, алюминиевая шина просто расплавится.

Фото — принцип подключения

Сопротивление заземляющего контура и факторы, влияющие на его величину.

Основное значение имеет сопротивление грунта, по которому растекаются токи. Чем меньше сопротивление, тем лучше. Пункт 7.1.101 ПУЭ (правил устройства электроустановок) определяет: « В сооружениях с сетями 220 или 380В оно должно составлять менее 30 Ом, для генераторов и трансформаторных подстанций менее 4 Ом. Этого можно добиться различными способами.

Факторы, определяющие величину сопротивления

Величина сопротивления во многом зависит от состава грунта, наиболее подходящим считается:

торф;
суглинок;
глина.

Вид грунта	Ом на м2
Известняк	5 050
Гранитные камни	2 000
Базальтовый	2 000
Песчаники	1 000
Гравий однородного распределения	800
Песчаник прессованный влажный	800
Гравий с глинистой почвой	300
Чернозёмные слои	200

Особенно высока проводимость грунта в условиях большой влажности, но обязательно надо учитывать:

количество и размеры заземляющих электродов;
глубину залегания контура;
материалы всех элементов заземления;
надежность электрического контакта в местах соединений.

Все элементы заземляющей системы крепятся через главную шину. От правильно выбранного материала, установки этого элемента и присоединения к нему заземляющих проводников зависит безаварийная работа электроустановок. Кроме того на главной шине заземления производятся все необходимые подключения для измерений параметров системы заземления.

Методика измерения требует отдельного детального рассмотрения, используются специальные приборы, работы выполняет квалифицированный персонал. При сдаче объекта в эксплуатацию электроснабжающая организация или электротехническая лаборатория делает все измерения. Результаты оформляются протоколом, один экземпляр выдается заказчику, который эксплуатирует электроустановки. Проводить контрольные замеры надо не реже одного раза в год.

Место установки

Ящик ГЗШ

Главную шину можно поместить внутри вводного устройства электроустановок. В случае отдельной установки шина должна располагаться в удобном доступном месте.

Если изделие будет ставиться в местах, доступных только квалифицированным работникам, следует выбрать открытое расположение. В случае риска доступа посторонних людей следует поставить заземляющую шину в защитную оболочку – шкаф, коробка, ящик с ключом. Обязательно должно быть обозначение заземления на корпусе оболочки, а также таблица с техническими характеристиками изделия.

Если строение имеет несколько обособленных вводов, шина устанавливается на каждое вводное оборудование. Все шины следует соединить проводником, который будет уравнивать потенциалы. Сечение провода должно составлять не менее половины сечения PE кабеля. Все части должны соответствовать требованиям ГОСТ и ПУЭ.

Требования к установке защитного короба

ГЗШ в сборе ГЗШ-4-10

К установке короба предъявляются особые требования. Щиток обязательно нужно оснастить замком, чтобы не было несанкционированного доступа. Его можно ставить на высоте не ниже 150 см от пола, чтобы в ящик случайно не залезли дети. Место установки должно выбираться с учетом того, что на работу заземлителя влияет и окружающая среда. По этой причине в случае влажности 80% температура воздуха должна быть примерно 15-20°С. При более высоких или низких температурах надежность конструкции ухудшится. Не рекомендуется ставить короб в местах с агрессивными химическими веществами, а также источниками огня и тепла.

При установке элементов конструкции, которые реализуют рабочее заземление, следует учитывать следующие моменты:

Чтобы установка была удобной и надежной, следует крепить главную заземляющую шину при помощи болтов на стальном корпусе короба.
Во время монтажа необходимо соединить шину заземления и нулевую рейку при помощи стальной либо медной перемычки.
Размеры шины должны быть сравнимы с сечением нулевого рабочего и защитного провода.
Установка проводов относительно друг друга не регламентирована нормами и требованиями официальных организаций.

На столбе воздушной линии

ГЗШ в ВРУ на столбе

Монтаж главной заземляющей шины может осуществляться на дополнительном вводном устройстве, если оно есть. Им может быть столб, на который подводится питающая линия. По требованиям ПУЭ и других действующих нормативов необходимо соединять установленную на столбе шину с основной распределительной планкой, которая расположена во внутреннем вводном устройстве.

Кроме того следует повторно организовать заземление PEN провода на столбе путем выделения для него отдельной заземляющей шины.

Установка вне шкафа

Главная шина может монтироваться в местах, где доступ имеют только профессиональные работники. Чаще всего это заводы и производственные помещения. В таком случае ставить ее в шкаф не обязательно. Зафиксировать шину можно на поверхности изолятора из прочного материала. Примером такого изделия является пластина на 19 дюймов марки TLK. Шина заземления на изоляторах отличается надежностью и качеством работы. Она позволяет заземлить все важные установки на производстве.

Как сделать ГЗШ своими руками

После расчета сечения и выбора габаритных размеров, необходимо проделать отверстия под болты. Для качественного результат эти отверстия в шине выдавливаются специальным прессом (при его наличии).

Если у вас его нет, ничего страшного. Сначала высверливаете их обычным сверлом, а затем при необходимости расширяете ступенчатым.

Сам шина крепится на поверхность стены или корпуса шкафа при помощи опорных изоляторов.

Длину шины рассчитывайте исходя из количества присоединяемых проводников. Самый главный из них – PE или PEN проводник питающей линии.

После изготовления не забудьте нанести соответствующие надписи, которые в зашифрованном виде будут нести всю полезную информацию по ГЗШ. Вот к примеру маркировка заводской шины:

Как правильно ее расключить в щитовой? Чаще всего с подстанции приходит 4-х жильный кабель с совмещенным нулевым рабочим и защитным проводником. Этот PEN проводник изначально должен сажаться на нулевую защитную шину.

И только уже с нее, делается перемычка на нулевую рабочую шину.

Далее вводная PE шина, соединяется с главной заземляющей шиной отдельным PE проводом.

Запомните, что допускать к монтажу систем заземления и уравнивания потенциалов следует действительно квалифицированных людей, до мелочей знающих и понимающих все нюансы и специфику работы.

Нередко грамотный электрик подобен врачу. От его компетенции напрямую зависят жизни посторонних людей.

Собрать шкаф ГЗШ это весьма непростое занятие и порой на его монтаж и комплектацию уходит времени не меньше, чем на сборку трехфазных распределительных щитов.

Вот весьма неплохое и подробное видео на эту тему.

https://youtube.com/watch?v=qPBaxwAHEX0%3F

Заземляем сами

При прокладке заземляющего контура защиты в первую очередь необходимо выбрать тип схемы, по которой будут вестись работы. Опытные мастера рекомендуют выбирать схему типа TN-C-S. Её основное преимущество заключается в том, что оборудование имеет непосредственный контакт с землей. Контакт нейтрали и земли ведется одним проводником, а на входе в щиток разделяются на 2 отдельных. Данная схема обеспечивает надежную защиту, поэтому устанавливать УЗО нет необходимости, достаточно лишь простых автоматов. Однако согласно ПУЭ обязательно выполнить требования по механической защите общего контакта нейтрали и земли (PEN), а также создать дополнительное резервное заземление на опорах на расстоянии 200 м или 100 м.

Создать контур защитного заземления достаточно просто, если руководствоваться правилами перечисленными ниже. В первую очередь для создания контура необходимо выбрать схему защитного заземления, их существует несколько видов, самые надежные и удачные:

замкнутая (выполняется, как правило, по форме треугольника);
линейная.

В замкнутой схеме все заземляющие проводники вкопаны в землю, находятся на одной глубине и соединены между собой металлической перемычкой. Основное преимущество — работоспособность в случае разрыва (от коррозии или других воздействий) металлической перемычки.

В линейной же схеме проводники выстроены в одну линию и соединены перемычкой последовательно друг с другом. Данная схема чуть более проста в создании, но имеет недостаток — при повреждении перемычки из строя выходит вся система.

Создание контура заземления

Итак, для создания контура заземления нам понадобятся следующие инструменты и материалы:

Лопата.
Сварочный аппарат (обязателен).
Пила по металлу или болгарка.
Кувалда.
Пассатижи, гаечные ключи.
Металлический уголок/швеллер/П-образный профиль из нержавеющий стали длиной от двух метров (с площадью поперечного сечения ДО 150 мм²).
Металлические полоски длиной от 110 см, шириной 4 см, толщиной 4–5 мм.
Металлическая полоса необходимой длины (от места залегания до места контакта с домом), ширина 4 см, толщина 4–5 мм.
Крупные болты, гайки и шайбы (М8-М10).
Провод из меди с толщиной не менее 6 мм².

После того как все необходимое имеется в наличии можно приступать к монтажу защитного заземления. В первую очередь следует выбрать место, лучше всего выбрать такой участок земли, где редко находятся люди или животное, так как во время отвода электричества в почву может произойти поражение электрическим током. Лучше всего выбрать место на границе участка, на максимальном удалении от зоны постоянного посещения.

После чего необходимо выкопать узкую траншею глубиной 60–70 см от места контакта с домом до места отвода электричества. В месте отвода электричества необходимо выкопать соответствующую фигуру (в зависимости от выбранной схеме) со сторонами ~1.2 м между проводниками.

Затем в каждом углу фигуры (у нас это треугольник) — вкапываются металлические уголки в землю на глубину 2 м и больше. К торчащим концам вкопанных проводников привариваются заготовленные заранее металлические пластины, к одному концу которой приваривается полоса-проводник, идущая непосредственно к месту контакта заземления с домом.

В месте контакта заземления к этой пластине монтируется провод из меди, который уже выходит из под земли и выводится в электрощиток.

После выполнения этих работ траншеи обратно закапываются. На данном этапе работы по защитному заземлению можно считать законченными.

Конструкция

Очень важно знать, что по Правилам устройства электроустановок (ПУЭ), главная заземляющая шина может быть изготовлена из стали или меди. Самым основным материалом является медь, так как обладает хорошей проводимостью, медленно окисляется, находясь под напряжением (что делает процесс окисления более быстрым), не ржавеет. Однако стальные рейки могут использоваться для того, чтобы сэкономить финансы при строительстве

Шина заземления медная подойдет больше, если данный элемент устанавливается в частном доме

Однако стальные рейки могут использоваться для того, чтобы сэкономить финансы при строительстве. Шина заземления медная подойдет больше, если данный элемент устанавливается в частном доме.

Запрещено использовать для такого назначения алюминий. На сегодняшний день такие рейки не производятся, однако некоторые люди могут их изготовить самостоятельно, не зная определенных аспектов электротехники. Алюминий быстро подвергается коррозии, и имеет меньшее сопротивление. При постоянной работе контура может иметь низкий срок эксплуатации, а вследствие – низкий уровень безопасности. Главная заземляющая шина должна иметь несколько меньшее сечение, чем защитный проводник или же нулевого рабочего проводника силовой линии.

В заземляющей шине РЕ с электроустановками до 1000 вольт проводники должны иметь разное сечение. Сечение не должно быть меньше 10 мм2, если он сделан из меди, для алюминия – 16 мм2, а для стального проводника – 75 мм2.

Медная шина под заземление на 19 дюймов (19”) может иметь места для подключения 14 или 18 направляющих одновременно. Соответственно на полосе будет размещено 14 и 18 болтов для крепления. Обычно имеет 2 изолятора. Помещается 19 дюймовая рейка с 14 разъемами в специальный установленный шкаф №19 или 19 стойку, а затем подключается к общей системе заземляющего контура здания при помощи ПВЗ провода. 19 дюймовая шина (например, TLK-ERH-CU) предназначена для подсоединения контактов с сечением в 2,5 мм2. Панель на 19 дюймов может быть сделана из листовой стали и из меди.

Комплект заземления может быть сделан из омедненной стали 14,2 мм, что сделает деталь более дешевой. Достаточно часто приобретают заземляющий элемент ШЗ-U1 на 14 подключений или TLK компоненты. Обычно 14 разъемов достаточно для подключения более десятка квартир, распределив равномерно нагрузку.

Может быть приобретена конструкция со встроенными заземляющими шинами. Например, DIN рейка. DIN рейка представляет собой собранное оборудование в одном ящике, которая имеет разборную конструкцию. В комплекте с DIN рейкой идет размещение специального коммутирующего устройства на 220 вольт для питания аппаратуры. Панель включается в себя DIN рейку, три нулевые шины на изоляторе. Максимальное количество одновременно подключенных автоматических выключателей – 22. А панель DIN 4U можно установить дополнительно счетчик электрической энергии.

На сегодняшний день можно приобрести 3 вида реек: DIN U3 под автоматические выключатели, DIN U3 под «автоматы» и с заземляющими шинами, а также DIN U4 с таким же модельным рядом. DIN рейка имеет антикоррозийное покрытие в виде серого порошкового покрытия. Также распространена заземляющая шина TLK-ERH-CU. Это сертифицированная продукция торговой марки TLK. TLK-ERH-CU имеет достаточно низкую цену и хорошее качество. Такая шина от TLK состоит из меди в 19 дюймов.

Размещение данной конструкции должно быть таким, чтобы к ней был свободный доступ без серьезных препятствий. Если при необходимости нужно сделать отключение или подключение защитных контактов заземляющего контура, замену рейки, то у обслуживающего персонала здания не должно возникать трудностей. В зависимости от схем электрических цепей в многоэтажном жилом или промышленном здании, главная заземляющая шина обязательно должна иметь минимум 5 присоединений одновременно. Лучше всего на 14 и больше, например, шина для заземляющего контура от TLK на 19 дюймов.

Один из способов присоединения проводников к данной заземляющей конструкции – сварка. Использование сварочного аппарата для закрепления контактов позволяет сделать это надежно, не нарушив проводимости. Отделять их можно при помощи специального набора инструментов и оборудования.

Зачем нужно заземление в частном доме для газового котла

Газовый котел отопления относится к электроприборам и имеет металлический корпус, следовательно, он может содержать на своей поверхности опасный потенциал. Мощность котлов небольшая, поэтому смертельной опасности для человека они не представляют, но неисправный котел может быть причиной взрыва или выхода из строя автоматики. Поэтому для подобных котлов необходимо заземление.

Система заземления способствует отводу электрического тока в землю в случае появления на металлическом корпусе электрического заряда. Отвод тока происходит из-за того, что элементы заземления имеют намного более низкое сопротивление, чем тело человека. Из-за этого ток проходит по заземляющей системе в грунт, а не через человека, и там растекается. В результате человек не страдает. Не возникают и другие нежелательные ситуации, связанные с появлением статического заряда.

Газовые службы не допустят систему газового отопления к эксплуатации без наличия заземления. На момент проверки монтажа газового оборудования и правильности подключения его к газовой магистрали, заземление должно быть подключено, а акт проверки заземления составлен. Газовики проверят состояние заземляющего контура и подготовят пакет документов, включающий акт проверки заземления, необходимый для начала эксплуатации системы.

Устройство заземления одного лишь газового котла не имеет смысла. Стоит провести работу по заземлению всего частного дома, поскольку объем работ будет примерно одинаковый. Подробно вопрос о заземлении частного дома рассматривается в статье «Как сделать заземление в частном доме самому». Если заземление дома уже существует, система газового котла подключается к щитку общего заземления при помощи трехжильного провода через Устройство защитного отключения (УЗО).

Как влияет статическое электричество на работу котла

Современные газовые котлы — это высокотехнологичные приборы, содержащие цифровые микроконтроллеры, микросхемы, чувствительные датчики. Все эти элементы могут испортиться, если на металлическом корпусе котла возникнет статический электрический заряд. В этом случае агрегат выйдет из строя. Если есть исправное заземление, такой заряд уходит в землю и там растекается. Таким образом нейтрализуются опасные ситуации.

Заземление предотвращает:

Поражение человека электротоком. Хотя заряд в этом случае несильный, все же он вызывает у человека неприятные ощущения. Люди с болезнями сердца могут пострадать даже от такого слабого заряда.
Поломку автоматической системы. Автоматы газовых котлов могут выйти из строя при перепаде напряжения и могут иметь сбой в работе при появлении положительного потенциала на корпусе оборудования.
Возникновение опасности взрыва газа. Поскольку газ находится в системе газового оборудования под высоким давлением, статический заряд электричества, возникающий на корпусе неисправного устройства, может при определенной ситуации спровоцировать взрыв газа.

Как проверить контур заземления после установки?

Все описанные ниже действия нужно проводить перед засыпкой траншей, поэтому не стоит спешить, повторная проверка позволить быть ещё более уверенным в надежности конструкции.

В первую очередь проведите визуальный осмотр:

Проверьте места соединения элементов на качество сварки, а также наличие трещин.
Исследуйте отсутствие следов повреждения соединительного провода и металлической полосы.
Осмотрите качество окрашивания элементов, при необходимости исправьте поврежденные места.

По такому же принципу необходимо проводить ежегодный контроль состояния контура заземления частного дома. Благодаря этому он будет работать долгие годы, без необходимости замены элементов.

Кроме этого, стоит уделять внимание и периодическим проверкам физических показателей контура, таких как сопротивление. ПЭУ гласит, что общее сопротивление всех повторных заземлений в любое время года не должно превышать 10 и 20 Ом для сетей с напряжением 380 В и 220 В соответственно

При этих же напряжениях сопротивление каждого отдельного элемента заземления не должно превышать 30 Ом и 60 Ом для сетей 380 В и 220 В соответственно.

Обязательно помните — кроме соответствия техническим параметрам, заземляющий контур должен соответствовать всем требованиям стандартов ГОСТ и ПЭУ, регламентирующих этот вопрос. Только полное их соблюдение позволит быть уверенным в работе заземления для частного дома на 100%.

ГЗШ — медь, сталь или алюминий

Основой ОСУП является главная заземляющая шина – ГЗШ. Какой она должна быть и из какого материала выполнена?

В ПУЭ 1.7.119 говорится о том, что функцию ГЗШ может выполнять РЕ шина внутри распределительного устройства. Зачастую так и делается.

А если ГЗШ вынесена наружу щитовой, отдельно от ВРУ и смонтирована на стене, каких правил при выборе и расчетах здесь придерживаться?

Сначала определимся по материалу изготовления. Пункт 8 циркуляра говорит о том, что отдельно установленную ГЗШ рекомендуется делать из стали.

При этом ПУЭ утверждает обратное, что ГЗШ в первую очередь должна быть медной.

Алюминий при этом категорический запрещен!

Кому же в этой ситуации верить и что в конечном итоге выбрать, сталь или медь?

Выбор всегда остается за вами, но опытные профессиональные электромонтеры все же предпочитают медь. Объясняется это тем, что инспекторы энергонадзора при проверках, охотнее подписывают все бумаги при наличии именно медной ГЗШ.

Лишних вопросов и жарких споров не возникает.

Главная заземляющая шина должна соединять между собой такие элементы как:

нулевой защитный проводник питающей линии

проводник, присоединенный к заземляющему устройству повторного заземления

Металлический уголок или полосу, которые закапывают в землю на улице или в подвале дома.

стальные трубы всех коммуникаций на вводе в здание (водопровод, канализация)

#gallery-1 {
margin: auto;
}
#gallery-1 .gallery-item {
float: left;
margin-top: 10px;
text-align: center;
width: 100%;
}
#gallery-1 img {
border: 2px solid #cfcfcf;
}
#gallery-1 .gallery-caption {
margin-left: 0;
}
/* see gallery_shortcode() in wp-includes/media.php */

металлические элементы каркаса здания

трубы, кожуха, воздуховоды систем вентиляции и кондиционирования

проводник рабочего заземления

А теперь главный вопрос – какого же сечения должна быть заземляющая шина? От чего это зависит, где ее установить и как подключить?