Повторное заземление - для чего оно нужно и как оно устроено?

Подключение заземляющего устройства к нулевому проводу ВЛ:

Где производить подключение заземляющего устройства к нулевому проводу ВЛ?
Ответ на этот вопрос может дать только квалифицированный специалист. Невозможно везде произвести подключение по одному шаблону.
ВЛ для электоснабжения зданий индивидуального строительства, как и сами дома, строились в разное время, соответсвенно расположение вводных щитков – неодинаково. Вводной щит может находиться на опоре вне загородного участка, на самом участке, на стене дома, внутри дома и т.п.Исходя из оценки ситуации на месте и руководствуясь нормативными документами, электрик должен определить возможно ли вообще выполнить условия электробезопасности при подключении к нулевому проводу – если да, то определяется оптимальное место.

Когда вводной щит находится внутри загородного дома, то при подключении следует учитывать возможные аварийные ситуации на ВЛ (например: обрыв нуля, протекание импульсных и коммутационных перенапряжений и т.п.), в таком случае – целесообразнее подсоединять заземляющий проводник, при повторном заземлении, к нулевому проводу снаружи, а не в щитке внутри дома, чтобы не создавать неконтролируемый проводник (ноль(pen) – земля) внутри строения, через который будут проходить непредсказуемые аварийные нагрузки ВЛ. Тоже самое касается и темы перехода с системы заземления ТТ на систему TN-C-S – следует хорошо подумать, прежде чем “тупо” ставить перемычку между шинами N и РЕ в вводном устройстве, находящимся внутри дома, запитанного от ВЛ.
ПУЭ (7.1.21.) – рекомендуется предусматривать защитное отключение потребителей при превышении напряжения выше допустимого
на вводе в здание, возникающего из-за несимметрии нагрузки при обрыве РЕN проводника, например воздействием на независимый расцепитель вводного автоматического выключателя посредством реле максимального напряжения, при этом должны отключаться как фазный (L), так и нулевой рабочий (N) проводники.

Как уже отмечалось выше: применение системы заземления TN-C-S в загородном доме – зависит от состояния ВЛ.

Не допускается нулевой рабочий – N и нулевой защитный – PE проводники подключать под один контактный зажим, в целях сохранения соединения защитного проводника с заземлением в случае выгорания(разрушения) контактов зажима.Запрещается объединять нулевой защитный и нулевой рабочий проводники после разделения PEN-проводника на вводе в здание.

Заземлители и проводники, проложенные в земле, должны иметь размеры не менее приведенных в табл. 1.7.4.(ПУЭ)

Материал	Профиль сечения	Диаметр, мм	Площадь поперечного сечения, мм	Толщина стенки, мм
	Круглый:
	для вертикальных заземлителей;	16	–	–
	для горизонтальных заземлителей	10	–	–
	Прямоугольный	–	100	4
	Угловой	–	100	4
	Трубный	32	–	3,5
Сталь оцинкованная:	Круглый:
	для вертикальных заземлителей;	12	–	–
	для горизонтальных заземлителей	10	–	–
	Прямоугольный	–	75	3
	Трубный	25	–	2
Медь:	Круглый	12	–	–
	Прямоугольный	–	50	2
	Трубный	20	–	2
	Канат многопроволочный	1,8*	35

__________
* Диаметр каждой проволоки.

Дополнения к ПУЭ по материалам и сечениям проводников:
– АССОЦИАЦИЯ «РОСЭЛЕКТРОМОНТАЖ» ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦИРКУЛЯР № 11/2006 “О заземляющих электродах
и заземляющих проводниках”
– ГОСТ Р 50571.5.54-2013 “Выбор и монтаж электрооборудования. Заземляющие устройства, защитные проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов.” Следует учитывать, что в ГОСТ Р 50571.5.54-2013, введенном с 2013 года в приложении D.3 (Заземляющие электроды заглубленные в грунт. Номенклатура) – сталь без антикоррозионного покрытия отсутствует.

Как правильно соединить ноль с землей

Неправильное соединение нуля с землей может явиться причиной трагедии, вместо защиты. В общедомовом вводном устройстве (ВРУ) должно быть произведено разделение совмещенного нуля на рабочий и защитный проводники. Потом защитный ноль должен быть разведен к щитам на этажах, а затем в квартиры.

Получается пятипроводная сеть:

3 фазы;
N;
PE.

К третьему контакту розеток надо подключать PE. В старых домах встречается четырехпроводная сеть:

3 фазы;
совмещенный ноль

Если проводник РЕ изготовлен в виде алюминиевой шины, то сечение ее должно быть не менее 16 мм², если медная шина (латунная) – не менее 10 мм2. Это правило справедливо для ВРУ, в остальном следует руководствоваться нижеприведенной таблицей.

Сечение фазных проводников, мм2	Наименьшее сечение защитных проводников, мм2
S≤ 16	S
16	16

S>35
S/2

На защитный проводник РЕ нельзя устанавливать автоматы, другие устройства разъединения, он должен быть неотключаемым. Разделять совмещенный ноль PEN необходимо до автоматов и УЗО, после них нигде соединяться они не должны!

Запрещено:

защитный и нулевой контакты соединять в розетке перемычкой, т.к. при обрыве нуля на корпусах бытовых приборов появится опасное фазное напряжение;
нулевой и защитный проводники соединять одним винтом (болтом) на шине в щитке;
PE и N необходимо подключать к разным шинам, при этом, каждый провод из каждой квартиры должен быть прикручен своим винтом (болтом). Необходимо предусмотреть меры против ослабления крепления болтов и защиту их от коррозии и механических повреждений (пункт 1.7.139 ПУЭ 7).

Такое соединение применяют при современном электроснабжении жилых помещений или частных домов. Что соответствует требованиям ПЭУ- 7 (пункт 7.1.13) для сетей постоянного и переменного тока напряжением 220/380 вольт. После разделения объединять их категорически запрещается.

В частном доме зачастую мы получаем два или четыре провода от ВЛЭП. Чаще всего встречается 2 ситуации:

Ситуация №1 — хороший случай. Ваш электрощит стоит на опоре, под ней вбито повторное заземление. В электрощите две шины PE и N. К шине PE идёт ноль с опоры и провод от заземлителя. Между шиной PE и N перемычка, от шины N идёт рабочий ноль в дом, от шины PE – идёт защитный ноль в дом. Шины PE и N могут быть установлены в доме в распределительном щите, тогда ноль с землёй соединяется на одной шине в щите учета как на фото ниже.

Смысл — соединить ноль и заземление на вводе до всех УЗО и дифавтоматов и из этой точки к потребителям уже вести фазу, нейтраль и «землю».

Такие щиты сейчас часто собирают при подключении новых частных домов к электросети. При этом вводной автомат установлен на фазе, ноль с ВЛЭП идёт напрямую в счетчик, а разделение нуля (соединение с заземлителем) производится после него. Реже это делают и до счетчика, но зачастую энергосбыт против такого решения. Почему? Никто не знает, аргументируют возможностью хищения электроэнергии (вопрос, как?).

Ситуация №2 — Щит учета может быть как на опоре, так и в доме или на его фасаде, не имеет значения. У вас есть опломбированный вводной автомат и счетчик, соответственно вы имеете одну или три фазы и ноль. Как сделать заземление и нужно ли его соединять с нулём? Если ВЛЭП новая — нужно. Как и в предыдущем случае вы получите систему TN-C-S. Тогда: ноль от счетчика соединяют с PE шиной, к ней провод от заземлителя (который вы сделаете самостоятельно у себя на участке).

Если ВЛЭП старая – не нужно соединять ноль и землю (Глава 1.7. ПУЭ п. 1.7.59). Делайте систему ТТ (без соединения PE с N). В этом случае обязательно использовать УЗО!

В обоих ситуациях каждый провод на шинах должен быть затянут своим болтом — не суйте несколько PE или N-проводников под один болт (или винт).

Если вы живете в квартире, то рекомендуем прочесть вот эту статью: https://samelectrik.ru/kak-sdelat-bezopasnoe-zazemlenie-v-kvartire.html.

Что такое нулевой провод?

При работе с электричеством особого внимания требует нулевой провод. Что это такое, не всегда известно людям, не связанным профессионально с электросетями, и зачастую у них появляется ошибочное заблуждение, что нейтральный кабель – это только заземление. На самом деле, нейтральный проводник соединяет нейтрали установок в трехфазных цепях. Когда на каждую фазу из трех подается разная нагрузка, появляется смещение нейтрали, вызывающее нарушение симметрии напряжений, то есть, нарушение симметрий нагрузки приводит к тому, что у одних потребители будут получать пониженное напряжение, а другие же повышенное.

Назначение повторного заземления

Повторное заземление ВЛИ нужно для того, чтобы обеспечить нормальную электробезопасность при эксплуатации ВЛ. Согласно п. 2.4.38 ПУЭ «На опорах ВЛ должны быть выполнены заземляющие устройства, предназначенные для повторного заземления, защиты от грозовых перенапряжений, заземления электрооборудования, установленного на опорах ВЛ. Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 30 Ом».

Если в системе электроснабжения установлена трансформаторная подстанция с глухозаземленной нейтралью, то для того, чтобы обеспечить требуемую электробезопасность требуется создать электрическую связь с заземлением по всей системе. Для опор выполняется повторное заземление нулевого провода — таким образом обеспечивается надежная связь РЕN проводника с заземляющим устройством. Схема выглядит следующим образом:

В ПУЭ указывается, что повторное заземление ВЛИ означает погружение в грунт PEN или РЕ проводника в воздушной электрической линии с изолированными проводами.

Важно! Повторный заземляющий контур осуществляется на подпоре без вводного приспособления или вводного щитка (ВЩ). Оно присоединяется к вводному автомату или к совместному рубильнику. Защитный и рабочий нулевые провода подключаются вверху ЖБ (железобетонного столба) к арматурному выпуску

Если есть подкосной столб, то присоединять необходимо и к нему, а не только к основному

Защитный и рабочий нулевые провода подключаются вверху ЖБ (железобетонного столба) к арматурному выпуску. Если есть подкосной столб, то присоединять необходимо и к нему, а не только к основному.

На фото ниже изображено, как нужно соорудить повторное заземление ВЛИ основного проводника с использованием прокалывающего зажима на проходном столбе, без отвода. Осуществлять подобное необходимо на каждой третьей опоре ВЛ и на столбе, который ведет к жилому зданию.

На опорах при монтаже может быть сделан заземляющий спуск из проволоки или катанной стали. Он также может отсутствовать. На рисунке ниже показана конструкция опоры с заземляющим спуском.

1 – место сварки;
2 – заземлители;
3 — спуск.

Как правило, он изготавливается из металлической проволоки. Все это прикрепляется к штыревому электроду, который вбивается в грунт. В случае если проволока больше по диаметру, чем 6 мм, то желательно чтобы он был сделан из оцинкованного металла, а если меньше 6 мм – из черного металла с нанесенным антикоррозийным средством.

Согласно правилам устройства электроустановок, если на деревянной конструкции было выполнено повторное заземление PEN-проводников, то необходимо заземлить полностью все штыри и крюки опоры из металла. Если же на столбе из дерева или железобетона не организовывают повторный заземляющий контур, то ничего делать не нужно (ПУЭ 2.4.41).

Электрооборудование из металла, которое находится на опорах, в обязательном порядке должно заземляться индивидуальными проводами. Это такое оборудование как щиты ВУ, молниезащита или защита от высокого напряжения. В случае ТП с глухозаземленной нейтралью сопротивление вторичного заземлителя должно быть 30 Ом или меньше.

Учтите! Для частного жилья повторная защита PEN-проводников ВЛИ не освобождает от установки специального заземляющего контура. О том, как сделать заземление в доме своими руками, мы рассказывали в соответствующей статье!

Как заземлять опоры

Заземление стальных опор освещения предусматривает два варианта, которые различаются способом организации. Заземление светильников наружного освещения проводится:

Для линий наружного освещения с заземленной нейтралью с помощью нулевого провода, который соединяется с оболочкой кабеля.
Для сетей наружного освещения с изолированной нейтралью за счет использования металлической оболочки кабеля.

Чтобы организовать заземление металлических опор освещения, которое обеспечит безопасную эксплуатацию линий для осветительных приборов, нужно контролировать параметры заземленных устройств. Для этого после монтажа заземления стальных опор освещения проводят замеры сопротивления защитного оборудования, используя специальный прибор. Значение сопротивления для заземления металлических опор освещения должно быть не более 50 Ом.

Для чего нужно

Опоры системы наружного освещения

Заземление для сети опор наружного типа освещения или ВЛ (0,4, 6-10, 20 и 35 кв) играет большое значение, поскольку препятствует риску получения электротравмам при соприкосновении с элементами конструкции в ситуации, когда произошло повреждение изоляции кабеля. При наличии заземления на металлической опоре сети наружного типа освещения или ВЛ, напряжение «разливается» по земле, тем самым становясь безопасным для людей. Данный показатель зависит от того, какое сопротивление имеет почва, в которой установлена опора ВЛ (0,4, 6-10, 20 и 35 кв). В результате, даже если где-то и произошло нарушение изоляции ВЛ, конструкции останутся безопасными.

При штатных условиях работы штыревые изоляторы, смонтированные на опорах, будут обеспечивать надежную изоляцию всех проводов от конструкционных элементов. Но бывают ситуации, когда напряжение в сети значительно превышает то напряжение, на которое была рассчитана ВЛ (0,4, 6-10, 20 и 35 кв). В такой ситуации перенапряжения возможен пробой изоляции ВЛ и, как следствие, выход сети из строя. Для того чтобы ограничить значение перенапряжения и повысить безопасность, необходимо понизить сопротивление для «растекания тока». С этой целью и устанавливают на ВЛ (0,4, 6-10, 20 и 35 кв) и подпорах наружного типа освещения защитное заземление.

Требования ПУЭ

ПУЭ является регламентирующей документацией, на которую следует опираться при реализации защитных заземляющих мероприятий (повторное оно или нет) опор сети электропередач или наружного освещения. Контур заземления следует всегда устанавливать по этим правилам, чтобы избежать проблем в дальнейшем. В ПУЭ изложены такие рекомендации:

при наличии электроустановки с глухозаземленной нейтралью прежде всего следует заземлить нулевые провода начала ВЛ;

Заземление на каждой опоре

Защитное заземление: 1 – места для сварки; 2 – сам заземлитель; 3 – проводник к заземлителю.

при наличии электроустановок с глухозаземленной нейтралью повторное заземление как защита от перенапряжения нужно устанавливать не очень часто (шаг — километр линии);
любое последующее повторное заземление обязано иметь сопротивление до 10 Ом (максимум). При наличии установки с мощностью более 100 кВА. Если мощность установки будет ниже, тогда сопротивление обязано быть до 30 Ом (максимум);
для опор ВЛ нужно выполнять заземляющие устройства, если необходима повторная защита от перенапряжения. Допускается использовать конструкции для предохранения от перенапряжений природного происхождения (молнии). В данной ситуации сопротивление для заземляющего устройства должно браться не выше 30 Ом;
любые металлические конструкции должны подключаться к специальным РЕN-проводникам;
при наличии железобетонных опор специальные РЕN-проводники необходимо подсоединять к арматуре подкосов и стоек опор;
При установке СИП, имеющих изолированные несущие проводники, защите от перенапряжения опоры (железобетонных и металлических деревянных, для ВЛ) не подлежат. Здесь повторное заземление нужно для штырей и крюков. Это делается для того, чтобы сформировать предохранение от перенапряжений атмосферного происхождения.

Следуя этим рекомендациям, установка защиты от перенапряжения, вне зависимости от того, повторное оно или нет, пройдет качественно. Также удастся подобрать правильное сопротивление для каждого варианта опор.

Требования ПУЭ

Заземление на каждой опоре

Защитное заземление: 1 – места для сварки; 2 – сам заземлитель; 3 – проводник к заземлителю.

при наличии электроустановок с глухозаземленной нейтралью повторное заземление как защита от перенапряжения нужно устанавливать не очень часто (шаг — километр линии);
любое последующее повторное заземление обязано иметь сопротивление до 10 Ом (максимум). При наличии установки с мощностью более 100 кВА. Если мощность установки будет ниже, тогда сопротивление обязано быть до 30 Ом (максимум);
для опор ВЛ нужно выполнять заземляющие устройства, если необходима повторная защита от перенапряжения. Допускается использовать конструкции для предохранения от перенапряжений природного происхождения (молнии). В данной ситуации сопротивление для заземляющего устройства должно браться не выше 30 Ом;
любые металлические конструкции должны подключаться к специальным РЕN-проводникам;
при наличии железобетонных опор специальные РЕN-проводники необходимо подсоединять к арматуре подкосов и стоек опор;
При установке СИП, имеющих изолированные несущие проводники, защите от перенапряжения опоры (железобетонных и металлических деревянных, для ВЛ) не подлежат. Здесь повторное заземление нужно для штырей и крюков. Это делается для того, чтобы сформировать предохранение от перенапряжений атмосферного происхождения.

Информация

Данный сайт создан исключительно в ознакомительных целях. Материалы ресурса носят справочный характер.

При цитировании материалов сайта активная гиперссылка на l220.ru обязательна.

Документ, определяющий правила устройства, регламентирующий принципы построения и требования как к отдельным системам, так и к их элементам, узлам и коммуникациям ЭУ, условиям размещения и монтажа.

ПТЭЭП

Требования и обязанности потребителей, ответственность за выполнение, требования к персоналу, осуществляющему эксплуатацию ЭУ, управление, ремонт, модернизацию, ввод в эксплуатацию ЭУ, подготовке персонала.

Разберем ситуацию со схемами

С точки зрения протекания электрического тока, отличия между заземлением от занулением нет. Нулевой провод в любом случае имеет электрический контакт с физической землей.

Соответственно, при замыкании фазы на корпус, произойдет то самое короткое замыкание, и сработает отключение защитного автомата. Разумеется, (при условии правильного подключения: розетка должна иметь третий земляной контакт, как и электроприбор. По этой причине, электрики, нарушая требования Правил устройства электроустановок, часто разводят земляную шину от нулевого контакта вводного щитка.

Представим ситуацию, когда нулевой провод по какой-то причине разорван:

потеря контакта по причине коррозии (в старых многоэтажках это рабочая ситуация);
механический разрыв кабеля вследствие ремонтных работ с нарушениями технологии (к сожалению, тоже не редкость);
несанкционированное вмешательство доморощенного «электрика»;
авария на подстанции (возможно отключение только нулевой шины).

На схеме это выглядит следующим образом:

При организации защитного зануления, электрическая цепь между физической «землей» и контактом заземления электроприбора разрывается. Установка становится беззащитной. Кроме того, свободная фаза без нагрузки может создать потенциал, равный входному напряжению на ближайшей подстанции. Как правило, это 600 вольт. Можно представить, какой ущерб будет нанесен включенному в этот момент электрооборудованию. При этом утечки тока на физическую землю нет, и защитный автомат не сработает.

Представьте, что в этот момент, вы одновременно коснетесь фазы (пробой на корпус электроустановки), и металлического предмета, имеющего физическую связь с грунтом (водопроводный кран или батарея отопления). Можно получить поражение электротоком при напряжении 600 вольт.

А теперь посмотрим, в чем разница между заземлением и занулением (на нашей схеме). При разрыве нулевой шины, просто пропадет питание на всех электроустановках в этой цепи. Поражения электротоком не будет, ни при каких обстоятельствах: электрическая цепь между физической землей и контактом заземления электроприборов не нарушена. Здоровье мы уже сохранили. Теперь посмотрим, что произойдет с электроустановками. Максимум ущерба — это перегоревшая лампа накаливания, ближайшая к вводному щитку. Причем неприятность произойдет лишь в случае повышения напряжения на фазном проводе. Сила тока возрастет (согласно закону Ома), сработает автомат защиты, и возможно, остальные электроприборы не пострадают.

Именно по этой причине, ПУЭ жестко предписывают: защитное заземление и зануление электроустановок должно быть организовано независимо друг от друга, с помощью разных линий.

Для справки: Обычно используется цветовая маркировка проводов:

Фаза — коричневого или белого цвета.
Рабочий ноль — синего цвета.
Защитное заземление — желто-зеленая оболочка.

Если у вас жилье современной постройки, значит зануление и заземление выполнено согласно Правилам устройства электроустановок. Это легко проверить, взглянув на вводной кабель в щитке. Кроме того, вы сами можете проверить правильность подключения.

Конструкция и назначение заземляющих устройств

Подобные конструкции подразделяются на рабочие и защитные устройства.

Рабочее используется для организации безопасности функционирования агрегатов промышленного назначения. Также распространено в частных хозяйствах.
Система защитного заземления обязательна для электросетей в жилом секторе.

Установка заземляющего устройства (ЗУ) требуется в соответствии с Правилами устройства электроустановок и Правилами эксплуатации электроустановок потребителей.

Прикосновение людей к токоведущим частям, открытым в результате неправильной эксплуатации электрооборудования, дефектов конструкции, прихода в негодность изоляции и других причин, встречается часто. Некачественная конструкция ЗУ и ее монтаж может повлечь тяжелые последствия для людей: электрический шок, ожоги, нарушение работы сердца и иных органов человека поражение током часто приводит к ампутации конечностей, инвалидности и даже летальным исходам.

Система заземления состоит из наружной и внутренней частей, которые стыкуются в электрическом щитке. Наружное заземляющее устройство состоит из комплекса металлических электродов и проводников, отводящих аварийный ток от электрооборудования в землю в безопасных для людей местах. Электроды называются заземлителями. Электрические жилы – это заземляющие проводники, представляют собой штыри длиной 1,5 м, диаметром 1 мм.

Простая конструкция изготавливается из одного электрода. Применяется в молниеотводах или для защиты удаленных объектов и оборудования. В индивидуальных хозяйствах предпочтение отдается многоэлектродным устройствам. Размещаются в один ряд и называются линейными профилями ЗУ. Стандартная длина цепи — 6 метров. Между собой соединяются латунными муфтами, крепление резьбовое, сварка не рекомендуется. Заземляющие проводники устанавливаются через клеммы. Скручивания, пайки жил исключаются.

По-прежнему распространено такое устройство, как контур заземления (замкнутый вариант). Сооружается на расстоянии не ближе 1 метра и не далее 10 метров от дома. Размещается в траншее в виде равностороннего треугольника. Длина стороны 3 м, глубина – 50 см, ширина – 40 см. По углам вбиваются заземлители. Эта же операция проделывается с другими вертикальными электродами (не свыше пяти единиц). Заземлители в нижней опорной части свариваются с горизонтальными изделиями.

Конструкция контура несложная, ее можно сделать собственными руками. Но работа упрощается при использовании готовых заземляющих устройств, представленных на рынке, в комплекте с которыми есть провода заземления. Финансовые потери окупятся за счет применения качественных материалов, стойких к коррозии и с большим сроком эксплуатации.