Размеры контура заземления: Контур заземления — его конструкция и выбор заземлителя

Контур заземления — его конструкция и выбор заземлителя





Устройство так называемого заглубленного контура заземления внешне представляет собой электроды — металлические стержни, которые забиты в землю и соединены меж собой. Наиболее эффективной считается конструкция, в которой электроды располагаются в одну линию. Однако при благоприятных условиях вполне сгодится и конструкция, в которой стержни располагаются треугольником.

Устройство заземления в случае расположения штырей в одну линию


Устройство заземления в случае расположения штырей в виде треугольника

Расположение треугольником несколько хуже, поскольку электроды гораздо больше друг друга экранируют, а это значит, расход материала при организации такой конструкции при остальных равных условиях станет больше. С иной стороны на небольшом расстоянии треугольное расположение значительно уменьшает число земляных работ, и между собой соединять штыри с шиной значительно удобнее в яме треугольной формы, нежели в узкой траншее.

Конструкция контура глубинного заземления с помощью уголка: 1. Уголок из стали 50 на 50 на 5 миллиметров, 2. соединительная полоска из стали 50 на 5 миллиметров, 3. Стальная шина заземления 50 на 5 миллиметров.

Расстояние заземлительного контура от домовых стен должно быть не менее 1-ного метра.
Электроды заземления следует закопать на приличную глубину возможного промерзания грунта. Всё дело в том, что будучи замерзшим грунт весьма плохо проводит электрический ток. В частности, при замерзании самого верхнего грунтового слоя высотой полметра, сопротивление его увеличивается приблизительно в десять раз, а на глубине около метра — раза в три. Летом же поверхностные слои грунта (примерно до метра глубиной) заметно высыхают, что довольно резко повышает показатели его сопротивления. Потому и необходимо поглубже закапывать электроды в так называемые стабильные почвенные слои, которые залегают на глубине 1-2 метров. На подобной глубине грунтовые параметры грунта почти не меняются в течение всего года.

Конечно, вполне можно взять и более длинные электроды из металла, однако это увеличит материальный расход. Расчет заземлительного контура приведен в статье под названием «Расчёт заземления» на нашем ресурсе. Кроме того, стоит отметить, что забить вручную в землю стержни заземлителя свыше 2,5 метров длиной бывает довольно-таки проблематично.

Таблица 1-вая Коэффициенты применения 3-ёх электродов, которые размещены в ряд

Отношение расстояния между 3 стержнями

Коэффициент использования, η

Отношение расстояния между 3 стержнями

Коэффициент использования, η

0,5

0,62-0,68

2

0,85-0,88

1

0,76-0,8

3

0,9-0,92



Арматура Строительная не подходит для заземлительных стержней

В таблице 1-вой видно, каким образом расстояние меж 3-емя стержнями оказывает влияние на коэффициент их применения. Отношение расстояния меж стержнями является отношением используемой стержневой длинны к расстоянию меж ними. К примеру, если взять пару электродов длинной 2,5 метра, полностью углублённых в землю на необходимую глубину промерзания (используется вся их длина) и расположить их на расстоянии два с половиной метра от друг друга, то отношение их будет равно 1=2,5/2,5.

Глядя на таблицу, можно сделать такой вывод, что самое оптимальное расстояние меж стержнями заземлительного контура бывает равно обычно их длине. При увеличенном расстоянии эффективностный прирост будет небольшим при довольно большом объёме работ на земле и расходе материала на проведение соединения стержней шиной.

Для производства глубинных электродов использовать можно любые материалы, имеющие минимальные размеры, указанные в таблице 2.

Следует обратить внимание, что в таблице 2 не присутствует арматуры с так называемым периодическим профилем, которую обычно применяют для выполнения армирования бетона. Стержни такого рода арматуры совершенно не подходят для глубинного заземления, поскольку при вбивании в землю они разрыхляют её возле себя, что ведет к повышению сопротивления.
Таблица 2-рая Минимальные размеры электродов заземляющих с точки зрения механической и коррозионной стойкости

Материал

Поверхность

Профиль

Минимальный размер

Диаметр, мм

Площадь сечения, мм2

Толщина, мм

Толщина покрытия, мк

Сталь

Черный1 металл без антикоррозионного покрытия

Прямоугольный2

 

150

5

 

Угловой

 

150

5

 

Круглые стержни для заглублённых электродов3

18

 

 

 

Круглая проволока для поверхностных электродов4

12

 

 

 

Трубный

32

 

3.5

 

Горячего цинкования5 или нержавеющая сталь5,6

Прямоугольный

 

90

3

70

Угловой

 

90

3

70

Круглые стержни для заглублённых электродов3

16

 

 

70

Круглая проволока для поверхностных электродов4

10

 

 

507

Трубный

25

 

2

55

В медной оболочке

Круглые стержни для заглублённых электродов3

15

 

 

2000

С гальваническим медным покрытием

Круглые стержни для заглублённых электродов3

14

 

 

100

Медь

Без покрытия5

Прямоугольный

 

50

2

 

Круглый провод

Для поверхностных электродов4

 

258

 

 

Трос

1,8

каждой проволоки

25

 

5

Трубный

20

 

2

 

Луженная

Трос

1,8

каждой проволоки

25

 

5

Оцинкованная

Прямоугольный9

 

50

2

40

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

2 Прокат или нарезанная полоса со скругленными краями.

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

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

5 Может так же 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.

9 Нарезанная полоса со скруглёнными краями.

Очевидно, что самыми дешевыми являются те электроды, что состоят из круглых, прошедших оцинковку стержней диаметром шестнадцать миллиметров. Но поскольку найти и приобрести их бывает довольно накладно, то зачастую контур заземления изготавливают из стандартного черного уголка из стали 50 на 50 на 5 миллиметров. Соединять уголок вместе следует стальной полосой, чьи размеры не менее 50 на 5 миллиметров.

Хомуты оцинкованные для проведения скрепления заземлителей


Осуществление соединения оцинкованного стержня с также оцинкованной полосой с помощью хомута на болтах

С целью соединения контурных стержней с шиной заземления и соединителями используются два способа:

— в случае использования оцинкованного проката можно применять соединение без применения сварки, при помощи обжимных резьбовых хомутов. Причём место соединения обязательно должно быть защищенным от коррозии при помощи антикоррозийного бинта, либо обмазки горячим битумом;

— при применении проката из черной стали без каких-либо покрытий он соединяется с помощью использования дуговой электросварки.


Проведение антикоррозийной обработки соединения на хомутах

Касаемо провода (так называемый защитный проводник), что подключают непосредственно к заземляющей конструкции (то есть к шине заземления), лучше всего применять провод из меди. Размер минимального сечения заземляющего провода следует выбирать по таблице 3. К примеру, если попросту подключить провод из меди к стальной шине при помощи резьбового оцинкованного соединения, причём соединение находится в распределительной пластиковой коробке, сам же провод скрыт в пластиковой гофре, то такого рода подключение надо считать плохо защищённым от коррозийного воздействия, поскольку оно напрямую контактирует с воздухом. Однако соединение заземлительного контура такого рода и проводника защищено механически, а значит минимально возможное сечение провода из меди будет равным 10 миллиметрам2. Детали по обустройству защитного домового заземления собственноручно приведены в статье под названием «Монтаж контура заземления самостоятельно».

Наличие защиты

Сечение провода мм2

Механически защищенные

Механически незащищённые

Защищённые от коррозии

6

16

Незащищённые от коррозии

10

25




Всего комментариев: 0


Минимальные размеры контура заземления. Контур заземления: нормы ПУЭ

В современном мире практически невозможно представить жизнь без техники, работающие с помощью электричества. Можно сказать, что она довольно прочно вошла в жизнь многих и без нее трудно представить «нормальную» жизнь. Но бывает такое что любимое и такое нужно оборудование может внезапно превратиться в источник опасности для жизни. Именно, чтобы избежать таких ситуаций и нужно использовать контур заземления.(рис.1)

Почти все современные дома оснащены всевозможной электротехникой, которая является частью нашей повседневной жизни. Но в случае нарушения изоляции она может превратиться из незаменимого помощника в оборудование, представляющее реальную угрозу для жизни. Чтобы она не возникала, в домах устраивают контур заземления.

Для чего нужен контур заземления?

Заземление – это устройство специальной конструкции, которое будет соединяться с землей (грунтом). В таком случае в такое соединение включают электрические приборы, которые в нормальном своем состоянии не находятся под напряжением. А вот при нарушении условий эксплуатации или иных причин приведших к повреждению изоляции – оно может возникнуть. Поэтому так важно соблюдать нормы заземления контура заземления.

Все дело заключается в следующем – ток всегда стремиться туда, где находиться наименьшее сопротивление. Так при нарушении в оборудование происходит выход тока на корпус изделия. Техника начинает работать с перебоями и постепенно приходить в негодность. Но намного страшнее другое – при прикосновении к такой поверхности, человек получает такой разряд, что просто погибает.

Но при использовании – контура заземления будет происходить следующие. Напряжение будет распределяться между существующим контуром и человеком. Вот только контур заземления в данном случае будет обладать меньшим сопротивлением. И это значит, что человек хоть и почувствует неудобство, но все же весь основной ток уйдет через контур в грунт.

Важно! При устройстве контура заземления важным будет помнить, и соблюдать все необходимое для устройства его с минимальным сопротивлением.

Контур заземления – виды и его устройство

В основном для заземления используются металлические стрежни, которые играют роль электродов. Они соединяются между собой и углубляются на достаточное расстояние в землю. Такая конструкция соединяется с щитом, установленным в доме. Для этого используется полоса из металла нужной толщины. (рис.2)

Само расстояние, на которое погружают электрод, напрямую зависит от высоты расположения грунтовых вод. Чем их залегание выше, тем и выше система заземления. Но при всем этом удаление ее от нужного объекта составляет от одного метра до десяти метров. Это расстояние является важным условием и должно строго соблюдаться.

Расположение электродов зачастую носить форму геометрической фигуры. Зачастую – это треугольник, линия или квадрат. На форму влияет площадь, которую следует обязательно обхватить и удобство монтажа.

Важно! Система заземления в обязательном порядке располагается ниже уровня промерзания грунта, которое существует в конкретном месте.

Основные типы контуров заземления

Так существуют два основных типа технологических решений. Это контуры заземления – глубинный и традиционный.

Так при традиционном способе расположение электродов следующие – одни располагается горизонтально, а остальные вертикально. Первым электродом является стальная полоса, а вторыми являются соответственно стрежни из металла. Все они должны иметь допустимые значения по своему размеру.

Необходимо учитывать, что место для устройства конура необходимо подбирать из того, что он должно быть мало людным. Наилучшим для этого будет подходить теневая сторона с постоянной влажностью почвы.

Но у данного контура заземления существуют и свои минусы:

  • довольно трудное и физически тяжелое его устройство;
  • металлические изделия, из которой состоит контур подвержено коррозии, что не только его разрушает, но им ожжет служить причиной ухудшения проводимости;
  • так как он расположен в верхней части земли, то очень сильно зависит от параметров окружающей среды, которые могут изменить его проводимые характеристики.

Глубинный способ намного эффективнее традиционного. Его изготавливают специализированные производства. И он обладает рядом достоинств:

  • соответствует всем установленным нормам;
  • срок службы значительно продолжительный;
  • не зависит от окружающей среды, благодаря глубине залегания;
  • монтаж довольно прост.

Необходимо учитывать, что после устройства любого из типов контура заземления, необходимо проверить его соответствие на все требования и надежность. Для этого необходимо пригласить специализированных экспертов. У них должна быть лицензия на проведения такой деятельности. После проверки выдается соответствующие заключение. На контур заземления необходимо завести паспорт к нему приложить протокол об проводимых испытаниях и разрешение на использование.(рис. 3)

Важно! Нельзя экономить на материалах при устройстве контура заземления (рис. 4). Иначе его работа будет полностью сведена к нулю.

Контур наружного заземления

Эта система служит для подстанции трансформатора и является замкнутой. Состоит из небольшого количества электродов. Они располагаются по вертикали. Заземлитель по горизонтали, он изготавливается, и полос стали 4*40 мм.

Контур заземления должен обладать сопротивление в 40 м, не как не больше, а земля максимально – 1000 м/м. В настоящее время согласно правилам можно увеличить значения, но не более чем в десять раз для грунта. Из этого можно сделать вывод, что для достижения значения в 40 м нужно произвести вертикальную установку восьми электродов по пять метровых. Они должны быть изготовлены из круга при его диаметре 16 мм. Или можно использовать десять трех метровых, при использовании уголка из стали 50*50 мм.

Наружный контур отводиться от края здания больше чем на метр. Элементы располагающиеся горизонтально закапываются в траншею на расстояние 700 мм от уровня поверхности почвы. Полоску располагают ребром.

Таким образом понятно, что следует четко руководствоваться существующими нормами. Так контур заземления ПУЭ отражен в главе 1.7. Н так же необходимо следить за всеми изменениями в требованиях, которые могут случаться довольно часто.

Чтобы контур заземления эффективно выполнял свои функции, необходимо использование норм, которые приведены в «Правилах устройства электроустановок». Они утверждены Министерством энергетики России, приказом от 08. 07. 2002 г. Сейчас действительной является седьмая редакция. Но перед реализацией конкретного проекта необходимо уточнить новейшие изменения. Так как далее в статье есть ссылки на этот документ, будут применяться следующие сокращения: «ПУЭ», или «Правила».

Типовые схемы контуров заземления дома

Для чего выполнять требования

Может показаться, что неукоснительное соблюдение Правил избыточно, необходимо только для прохождения официальных проверок, ввода в действие объекта недвижимости. Конечно, это не так.

Нормативы созданы на основе научных знаний и практического опыта. В ПУЭ есть следующие сведения:

  • Формулы для расчетов отдельных параметров защитной системы.
  • Таблицы с коэффициентами, которые помогают учесть электротехнические характеристики разных проводников.
  • Порядок проведения испытаний и проверок.
  • Специализированные организационные мероприятия.

Применение на практике этих нормативов позволит предотвратить поражение электрическим током людей и животных. Создание контура должно быть безупречным, в точном соответствии с Правилами. Это снизит вероятность возгораний при авариях, поможет исключить развитие негативных процессов, способных нанести ущерб имуществу.

В данной статье рассматриваются вопросы защиты частного дома. Таким образом, будут изучаться те разделы ПУЭ, которые относятся к работе с напряжением до 1 000 V.

Составные части системы

Ключевым параметром данной системы является сопротивление заземления. Сопротивление заземления должно быть настолько малым, чтобы именно по такому пути шел ток при возникновении аварийной ситуации. Это обеспечит защиту при случайном прикосновении человека к поверхности, на которую подано напряжение.

Для получения необходимого результата шасси и корпуса бытовых устройств дома соединяют с главной шиной заземляющего устройства, создается внутренний контур. К нему же подключают металлические элементы конструкции здания, трубы водопровода. Подробно состав такой системы выравнивания потенциалов описан в ПУЭ (п.1.7.82). Снаружи строения устанавливается другая часть защиты, внешний контур. Его также подключают к главной шине. Для оснащения частного дома можно использовать разные схемы. Но проще всего заглубить в землю металлические стержни.

В следующем списке приведены отдельные компоненты системы и требования к ним:

  • Провода, которыми подсоединяются утюги, стиральные машины и другие конечные потребители. Они находятся внутри сетевого кабеля, поэтому необходимо только наличие соответствующей линии заземления, подключенной к розетке. В некоторых ситуациях, при установке варочных панелей, духовых шкафов, иного встроенного в мебель оборудования, требуется подсоединение корпусов отдельным проводом.
  • В качестве общей шины можно использовать не только специальный провод, но и «естественные» проводники такие, как металлические каркасы зданий. Исключения и точные правила будут рассмотрены ниже. Здесь же надо отметить, что этот участок прохождения тока надо создавать так, чтобы предотвратить механические повреждения в процессе эксплуатации.
  • Наружный контур частного дома создают из металлических элементов без изоляции. Это увеличивает вероятность разрушения процессом коррозии. Для снижения этого негативного воздействия используют цветные металлы. Места сварных соединений стальных деталей покрывают битумными смесями и другими составами аналогичного назначения.
  • Реальное сопротивление заземляющего устройства такого типа будет зависеть от характеристик грунта. Глина и сланцы хорошо удерживают влагу, а песок – плохо. В каменистых грунтах сопротивление слишком велико, поэтому понадобится искать другое место для установки, или погружать заземлитель еще глубже. В особо засушливые периоды, чтобы сохранить функциональность устройства рекомендуется регулярный полив почвы.

Почвы обладают разной проводимостью

Проводники системы заземления

Частью внутреннего контура являются изолированные провода. Их оболочки делают цветными (чередующиеся зеленые и желтые продольные полосы). Такое решение уменьшает ошибочные действия при выполнении монтажных операций. Подробно требования изложены в разделе «Защитные проводники» Правил, начиная с раздела 1.7.121.

В частности, там приведена методика простого расчета допустимой площади изолированного проводника в сечении (без поверхностного слоя). Если фазный провод меньше, или не превышает 16 мм 2 , то выбирают равные диаметры. При увеличении размеров применяют иные пропорции.

Для точных расчетов используется формула из пункта 1.7.126 ПУЭ:

/ k , где:

  • S – сечение проводника заземления в мм 2 ;
  • I – ток, проходящий по нему при коротком замыкании;
  • t – это время в секундах, за которое автомат разорвет цепь питания;
  • k – специальный комплексный коэффициент.

Величина тока должна быть достаточной для срабатывания автомата за время, не превышающее пяти секунд. Чтобы система была рассчитана с определенным запасом, выбирают ближайшее большее по типоразмеру изделие. Специальный коэффициент берут из таблиц 1.7.6., 1.7.7., 1.7.8. и 1.7.9. Правил.

Если планируется использовать многожильный алюминиевый кабель, в котором один из проводников – защитный, то применяют следующие коэффициенты с учетом разных изоляционных оболочек.

Таблица коэффициентов с учетом типа изоляционных оболочек

В качестве следующих элементов внутреннего контура частного дома допустимо применение конструкционных деталей. Подойдет металлическая арматура, которая находится внутри железобетонных изделий.

При использовании такого варианта обеспечивается непрерывность цепи, предпринимаются дополнительные меры для защиты от механических воздействий. Учитываются особенности конкретного строения, структурные деформации, которые возникают в процессе усадки.

Не разрешается использовать:

  • Части трубопроводных систем газоснабжения, канализации, отопления, газоснабжения.
  • Трубы водоснабжения из металла, если они соединяются с применением прокладок, изготовленных из полимеров, иных диэлектрических материалов.
  • Стальные струны, использующиеся для крепления светильников, гофрированные оболочки, иные недостаточно прочные проводники, либо изделия, находящиеся под относительно большой для их параметров загрузкой.

Если используется отдельный медный проводник, не входящий в состав кабеля цепи питания, или он находится не в общей изоляционной, защитной оболочке с фазными проводами, допустимо следующее минимальное сечение в мм 2:

  • при дополнительной защите от механических воздействий – 2,5;
  • в случае отсутствия таких предохранительных средств – 4.

Этот медный проводник не защищен от случайного механического повреждения

Алюминий менее прочен по сравнению с медью. Поэтому сечение проводника из такого металла (вариант – отдельная прокладка) должно быть равно, или более следующей нормы: 16 мм 2 .

Какое должно быть сечение проводников внешнего контура заземления дома можно посмотреть в таблице ниже.

Сечение проводников внешнего контура заземления

При проходе через внешнюю толстую стену дома проще просверлить тонкое отверстие. Его изнутри можно укрепить трубкой подходящих размеров. Медный провод не сложно будет согнуть под углом для присоединения к стальной шине внешнего контура.

Допустимое сопротивление заземляющего устройства определено в п. 1.7.101 ПУЭ. Сводные нормы приведены в таблице ниже.

Нормы допустимого сопротивления заземляющего устройства

При подсоединении заземлителя к нейтрали генератора, или другого источника
2 4 8
380 220 127
660 380 220
На близком расстоянии от заземлителя до источника тока
Сопротивление заземляющего устройства, Ом 15 30 60
Напряжения (V) в сети однофазного тока 380 220 127
Напряжения (V) в сети трехфазного тока 660 380 220

Приведенные выше нормы справедливы для случаев, когда сопротивление грунта (удельное) не превышает порог R=100 Ом на метр. В противном случае допустимо увеличение сопротивления с умножением исходного значения на R*0,01. Итоговое сопротивление заземлителя не должно быть больше, чем в 10 раз исходного значения.

За городом для подключения дома часто используют воздушные линии электропередачи. Поэтому уместно упомянуть нормы ПУЭ, относящиеся к соответствующей ситуации. Если проводник одновременно выполняет функции защитного и нулевого (PEN-типа), то на концах таких линий, участках подключения потребителей устанавливают устройство повторного заземления. Как правило, такие действия обязана выполнить энергетическая компания, но хозяину дома следует сделать соответствующую проверку. В качестве заземлителя используют металлические части опор, заглубленные в грунт.

Заземление воздушной линии электропередачи

При выборе комплектующих элементов личного внешнего контура, который будет установлен в земле, используют следующие нормы ПУЭ.

Параметры комплектующих элементов внешнего контура заземления по нормам ПУЭ

Профиль
изделия в
сечении
Круглый (для
вертикальных
элементов
системы
заземления)
Круглый (для горизонтальных
элементов
системы
заземления)
Прямоугольный Угловой Коль-
цевой
(труб-
ный)
Сталь черная
Диаметр, мм 16 10 32
100 100
Толщина стенки, мм 4 4 3,5
Сталь оцинкованная
Диаметр, мм 12 10 25
Площадь сечения в поперечнике, мм 2 75
Толщина стенки, мм 3 2
Медь
Диаметр, мм 12 20
Площадь сечения в поперечнике, мм 2 50
Толщина стенки, мм 2 2

Если повышен риск повреждения горизонтальных участков окислительными процессами, применяют следующие решения:

  • Увеличивают площадь сечения проводников выше нормы, указанной в ПУЭ.
  • Применяют изделия с гальваническим поверхностным слоем, либо изготовленные из меди.

Траншеи с горизонтальными заземлителями засыпают грунтом с однородной структурой, без мусора. Повысить сопротивление способно чрезмерное осушение грунта, поэтому в летние периоды, когда долго нет дождей, специально поливают соответствующие участки.

При прокладке контура заземления избегают соседства с трубопроводами, повышающими искусственно температуру почвы.

Какое должно быть сопротивление

Прочность металлических проводников, их электрическое сопротивление определить несложно. Если должно быть определенное сопротивление по ПУЭ, то соблюдение правил не будет чрезмерно сложным. Так, например, для заземления опор воздушных линий установлен максимально допустимый норматив 10 Ом, если эквивалентное сопротивление грунта не превышает 100 Ом*м (Таблица 2.5.19.). Целостность сварных соединений обеспечивают дополнительной защитой антикоррозийным слоем. При риске разрыва в процессе сдвижек почвы, или деформации строения, соответствующий участок делают из гибкого кабеля.

Но гораздо больше проблем возникает с землей. В этой неоднородной среде, подверженной самым разным внешним воздействиям, одинаковая величина проводимости в течение длительного времени невозможна. Именно поэтому в ПУЭ отдельный раздел посвящен устройствам заземления, которые устанавливаются в почвах с большим удельным сопротивлением (нормы по пунктам 1.7.105. – 1.7.108.).

  • Используются металлические элементы (заземлители вертикального типа) увеличенной длины. В частности, допустимо подсоединение к трубам, установленным в артезианские скважины.
  • Заземлители переносят на большое расстояние от дома (не более 2000 м), туда, где сопротивление почвы (Ом) меньше.
  • В скальных и других «сложных» породах прокладывают траншеи, в которые засыпают глину или другой подходящий грунт. Туда, в свою очередь, устанавливают элементы системы заземления горизонтального типа.

Горизонтальные заземлители в системе заземления

Если удельное сопротивление грунта превышает 500 Ом на м, а создание заземлителя сопряжено с чрезмерными затратами, разрешено превышение нормы заземляющих устройств не более чем в 10 раз. Используется следующая формула для вычисления. Точное значение должно быть: R * 0,002. Здесь величина R – это удельное эквивалентное сопротивление грунта, в Ом на м.

Внутренний и внешний контур

Как правило, главную шину внутри здания устанавливают внутри устройства ввода. Ее допустимо изготавливать только из стали или из меди. Применение алюминия в данном случае не разрешено. Предпринимают меры, предотвращающие свободный доступ к ней посторонних людей. Шина размещается в запирающемся шкафчике, или в отдельном помещении.

К ней подключают:

  • металлические элементы конструкции здания;
  • проводник внешнего контура заземления;
  • проводники РE и PEN типов;
  • металлические трубопроводы и проводящие части систем водоснабжения, кондиционирования и вентиляции.

Внешний контур дома создают, учитывая перечисленные выше нормы ПУЭ по отдельным частям системы. Это позволит получить необходимое минимальное сопротивление системы заземления (Ом), которое достаточно для надежной защиты. Для повторного заземления рекомендуется использовать заземлители естественного типа.

Сопротивление (Ом) повторного заземлителя не определено четко положениями ПУЭ.

Ниже приведены некоторые важные особенности стандартного заземлителя частного дома:

  • Основную часть, вертикальные элементы, устанавливают на небольшом удалении от дома, с учетом параметров грунтов.
  • К ним прокладывают траншею глубиной до 0,8 м и не менее 0,4 м шириной, в которой устанавливаются горизонтальные участки цепи. Точной нормы нет, но размеры траншеи должны быть достаточными для беспрепятственного монтажа элементов.
  • Вертикальные заземлители длиной до 3 м устанавливают в углах равностороннего (по 3 м) треугольника. Эти размеры приведены в качестве примера. Точных нормативов по длине нет. Есть нормы только по максимально допустимому сопротивлению защитной системы.
  • Чтобы проще было забивать их в грунт, концы заостряют.
  • К выступающим частям сварным соединением крепят полосы.
  • Траншеи засыпают равномерным по структуре грунтом, не содержащим щебня.

Монтаж внешнего контура заземления частного дома

Если в цепи заземления применяются болтовые соединения, предпринимают меры против их раскручивания. Как правило, соответствующие узлы приваривают.

Видео. Заземление своими руками

Нормы для испытательных процедур изложены в главе 1.8 ПУЭ, а также в «Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП, пр. 3.1), действующих с 1.07.2003 г. на основании решения Министерства энергетики России (приказ от 13. 01. 2003 г.). Выполняется визуальный контроль, проверяется целостность соединений. По специальной методике выясняется сопротивление контура системы заземления. Измеренное значение не должно быть выше нормы (Ом). Если такое условие не выполнено, используют заземлитель большей длины или иные технологии, приведенные в данной статье.

(сопротивление растеканию электрического тока) — величина «противодействия» растеканию электрического тока, поступающего в землю через заземлитель.

Величина измерения сопротивления заземления — Ом и оно должно быть минимально низким по значению. Идеальным случаем считается, если величина будет нулевая, это означает при пропускании «вредных» электротоков какое-либо сопротивление отсутствует, что гарантирует ПОЛНОЕ поглощение их землей. Так как достигнуть идеала практически невозможно, то вся электроника и электрооборудование создаются на основе некоторых нормированных величин сопротивления заземления равно 60, 30, 15, 10, 8, 4, 2, 1 и 0,5 Ом.

Для расчёта сопротивления проводника вы можете воспользоваться калькулятором расчета сопротивления проводника .

С подключением к электросетям имеющим 220 Вольт / 380 Вольт, заземление необходимо иметь для частных домов с рекомендованным сопротивлением не больше, чем 30 Ом.

Согласно ПУЭ 1.7.101, не должно превышать 4 Ом при подключении локального заземления к нейтрали трансформатора / генератора в системе TN суммарное сопротивление заземления (локального + всех повторных + заземления трансформатора / генератора). Без проведения каких-либо дополнительных мероприятий выполняется данное условие, при правильном заземлении источника тока (генератора или трансформатора).

Выполняться должно стандартное требование для заземления дома при выполнении подключения к дому газопровода, но необходимо выполнять локальное заземление с сопротивлением не более 10 Ом, из-за использования опасного типа оборудования (для всех повторных заземлений ПУЭ 1.7.103).

Быть должно не больше чем 10 Ом (РД 34.21.122-87, п. 8) для заземления, которое используется при подключении молниеприемников.

Исходя из ПУЭ 1.7.101, требуется не более чем 2, 4 и 8 Ом сопротивление заземления для источника тока (генератора или трансформатора), соответственно при линейных напряжениях источника трехфазного тока: 660, 380 и 220 В или источника однофазного тока: 380, 220 и 127 В.

В устройствах защиты воздушных линий связи (например, радиочастотный кабель или локальная сеть на основе медного кабеля) сопротивление заземления к которому подключаются газовые разрядники должно быть не более 2 Ом, это необходимо для уверенного их срабатывания. Также встречаются экземпляры и с требованием значения в 4 Ом.

Заземление при выполнении подключения телекоммуникационного оборудования, иметь сопротивление должно не больше 2 или 4 Ом.

Сопротивление растеканию токов для подстанции не должно превышать 0,5 Ом (ПУЭ 1.7.90).

Но справедливы приведенные выше нормы сопротивления заземления только для нормальных грунтов, имеющих удельное электрическое сопротивление не превышающее 100 Ом*м (глина или суглинки).

Однако, если грунт обладает более высоким удельным электрическим сопротивлением, то очень часто (но не всегда) повышается минимальное значение сопротивление заземления на величину равную 0,01 от удельного сопротивления грунта.

Например, с удельным сопротивлением в 500 Ом*м минимальное сопротивление локального заземления дома с системой TN-C-S при песчаных грунтах, повышается в 5 раз, вместо 30 Ом, оно становится 150 Ом.

Для произведения расчета сопротивления заземления были разработаны специальные методики и формулы, которые описывают зависимости от приведенных факторов.

Основным качественным показателем заземлителя является сопротивление заземления и зависит оно напрямую от следующих факторов:

1. Удельного сопротивления грунта

2. Конфигурации заземлителя, в частности от площади электрического контакта электродов заземлителя с грунтом

Удельное сопротивление грунта.

Определяет собой удельное сопротивление грунта уровень «электропроводности» земли как проводника равный тому, насколько хорошо в такой среде будет растекаться электрический ток, который поступает от заземлителя. тем меньшее значение будет иметь, чем у этой величины будет меньший размер.

Удельное электрическое сопротивление грунта (Ом*м) — измеряемая величина, которая зависит от состава грунта, плотности и размеров прилегания его частиц друг к другу, а также температуры, влажности грунта и концентрации растворимых в нем химических веществ (щелочных и кислотных остатков, солей).

Так как точное измерение этого параметра возможно только в ходе проведения специальных геологических изыскательных работ, то применяется обычно таблица ориентировочных величин — «удельное сопротивление грунта».

Конфигурация заземлителя.

Зависит напрямую сопротивление заземления от площади электрического контакта электродов заземлителя с грунтом, которая необходима быть как можно большей, потому что чем площадь поверхности заземлителя больше, тем сопротивление заземления меньше.

В роли заземлителя, чаще всего, из-за простоты выполнения монтажа используется вертикальный электрод, который имеет вид стержня, уголка или трубы.

Чтобы максимально увеличить площадь контакта заземлителя с грунтом, необходимо провести следующие мероприятия:

  • Увеличить длину (глубину) электрода.
  • Использовать несколько коротких электродов соединенных вместе и размещенных на небольшом расстоянии друг от друга (контур заземления).

Площади единичных электродов в таком случае просто складываются вместе.

Отсутствие заземления электрооборудования или неправильное его выполнение может привести к производственному травматизму, выходу из строя приборов автоматизации или неправильной их работе, погрешности показаний измерительной техники. Это происходит в результате пробоя изоляции между токоведущими частями и корпусом оборудования. В результате на корпусе появляется напряжение и протекает электрический ток, который может нанести травму человеку и привести к сбоям в работе электрических устройств. Чтобы этого избежать, часть установки, не находящуюся в нормальном состоянии под напряжением, соединяют с заземляющим устройством. Этот процесс называется заземлением.

Заземляющее устройство – система, состоящая из заземляющего контура и проводников, обеспечивающих безопасное прохождение тока через землю. Исходя из Правил Устройства Электроустановок, естественными заземлителями могут быть:

  1. Каркасы зданий (железобетонные или металлические), которые соединены с землей.
  2. Защитная металлическая оплетка проложенных в земле кабелей (кроме алюминиевой)
  3. Трубы скважин, водопроводов, проложенных в земле (кроме трубопроводов с горючими жидкостями, газами, смесями)
  4. Опоры высоковольтных линий электропередач
  5. Неэлектрифицированные железнодорожные пути (при условии сварного соединения рельсов)

Для искусственных заземлителей, по правилам, используют неокрашенные стальные прутки (с диаметром более 10 мм), уголок (с толщиной полки более 4 мм), листы (с толщиной более 4 мм и сечением в разрезе более 48 мм2). Для создания системы с искусственным заземлением возле сооружения вкапывают или вбивают в землю металлические пруты, уголок или листы с указанными выше толщиной и сечением, но длиной не менее 2,5 м. Затем их сваркой соединяют между собой с помощью прутковой или листовой стали. От поверхности земли данная конструкция должна находиться более 0,5 м. По требованиям, контур заземления здания должен иметь не менее двух соединений с заземлителем.
В зависимости от назначения, заземление оборудования делится на два типа: защитное и рабочее. Защитное заземление служит для безопасности персонала и предотвращает возможность поражения человека электрическим током вследствие случайного прикосновения к корпусу электроустановки. Защитному заземлению подлежат корпуса электроустановок и электрических машин, которые не закреплены на «глухозаземленных» опорах, электрошкафы, металлические ящики распределительных щитов, металлорукав и трубы с силовыми кабелями, металлические оплетки силовых кабелей.
Рабочее заземление используют в том случае, когда для производственной необходимости в случае повреждения изоляции и пробоя на корпус требуется продолжение работы оборудования в аварийном режиме. Таким образом, например, заземляют нейтрали трансформаторов и генераторов. Также, к рабочему заземлению относят подключение к общей сети заземления молниеотводов, которые защищают электроустановки от прямого попадания молний.

Согласно Правилам Устройства Электроустановок обязательно подлежат заземлению электрические сети с номинальным напряжением свыше 42 В при переменном токе и свыше 110 В при постоянном.

Классификация систем заземления

Различают следующие системы заземления:

  • Система ТN (которая в свою очередь разделяется на подвиды TN-C, TN-S, TN-C-S)
  • Система TT
  • Система IT

Буквы в названиях систем взяты из латиницы и расшифровываются так:
Т – (от terre) земля
N – (от neuter) нейтраль
C – (от combine) объединять
S – (от separate) разделять
I – (от isole) изолированный
По буквам в названиях систем заземления можно узнать, как устроен и заземлен источник питания, а также принцип заземления потребителя.

Система ТN

Это наиболее известная и востребованная система заземления. Основным ее отличием является наличие «глухозаземленной» нейтрали источника питания. Т.е. нулевой провод питающей подстанции напрямую соединен с землей.
TN-C – подвид системы заземления, которая характеризуется объединенным заземляющим и нейтральным нулевым проводником. Т.е. они идут одним проводом от питающего трансформатора до потребителя. Отсутствие отдельного РЕ (защитного нулевого) проводника в данной системе однозначно является недостатком. Система TN-C широко использовалась в советских зданиях и непригодна для современных новостроек, т.к. в ней отсутствует возможность выравнивания потенциалов в ванной комнате.
TN-S – система, в которой защитный проводник системы уравнивания потенциалов и рабочий нулевые проводники идут раздельными проводами от источника питания до электроустановки. Эта система только обретает широкое применение при подключении зданий к электроснабжению. Является наиболее безопасной. К недостаткам можно отнести ее дороговизну, т.к. требуется монтаж дополнительного проводника.
TN-C-S – система, в которой нулевой защитный проводник и нейтральный рабочий идут совмещенным проводом, а разделяются на входе в распределительный щит. По требованиям Правил Устройства Электроустановок для этой системы необходимо дополнительное заземление.

Система TT

Это система, в которой питающая подстанция и электроустановка потребителя имеют различные, независимые друг от друга заземлители. Областью применения системы ТТ являются мобильные объекты, имеющие электроустановки потребителей. К ним относят передвижные контейнеры, ларьки, вагончики и т.д. В большинстве случаев для потребителя в системе ТТ применяется модульно-штыревое заземление.

Система IT

Система, в которой источник питания разделен с землей через воздушное пространство или соединен через большое сопротивление, т.е. изолирован. Нейтраль в этой системе соединена с землей через сопротивление большой величины. Система IT используется в лабораториях и медицинских учреждениях, в которых функционирует высокоточное и чувствительное оборудование.

Требования к заземлению электродвигателя

Согласно требованиям и правилам установленный электродвигатель перед пуском должен быть заземлен. Исключением являются те случаи, в которых корпус электродвигателей установлен на металлическую опору, соединенную с землей через металлоконструкцию здания или через проводник заземлителя. В остальных случаях корпус электродвигателя должен быть соединен проводом с контуром заземления здания, выполненного из полосы металла при помощи сварки.


Это является рабочим заземлением. В противном случае при нарушении изоляции между обмоткой двигателя или токопроводом и корпусом электродвигателя защитное устройство не сработает и не отключит питание. А двигатель продолжит работу.
Каждая электрическая машина должна иметь индивидуальное соединение с заземлителем. Последовательное соединение электродвигателей с контуром заземления запрещено, т.к. при нарушении одного из соединений с заземлителем, вся цепь будет изолирована от земли. Для установки защитного заземления, необходимо наличие дополнительного заземляющего проводника в силовом кабеле, один конец которого подключают к клеммной коробке электродвигателя, а другой к корпусу электрошкафа управления двигателем. Электрошкаф предварительно должен быть соединен с землей. В случае пробоя между токопроводом и этим заземляющим проводником образуется ток короткого замыкания, который разомкнет защитное или коммутирующее устройство (тепловое или токовое реле, защитный автомат).
Сечение заземляющего проводника, удовлетворяющее требованиям Правил Устройства Электроустановок приведено в таблице 1:

Таблица 1

Сечение фазных проводников, мм 2 Наименьшее сечение защитных проводников, мм 2
S≤16 S
16 16
S>35 S/2

Сечение фазных проводников рассчитывается по токовой нагрузке потребителя.

Требования к заземлению сварочных аппаратов

Как и для любого технологического оборудования, потребляющего электрический ток, для сварочных аппаратов существуют правила подключения заземления. Помимо необходимости заземления корпуса сварочной электроустановки с контуром заземления здания, заземляют один вывод вторичной обмотки аппарата, а ко второму, соответственно подключается электрододержатель. При этом вывод вторичной обмотки, требующей заземления, должен быть обозначен графически и иметь стационарное выведенное крепление, для удобного соединения с заземлителем. Переходное сопротивление контура заземления не должно превышать 10 Ом. В случае необходимости увеличения электрической проводимости контура заземления, увеличивают контактную площадь соединения.


Последовательное соединение сварочных аппаратов с заземлителем также запрещено. У каждого аппарата должно быть отдельное соединение с заземленной магистралью здания.
Заземление электроустановок потребителей – это не формальность, а необходимая техническая мера безопасности, которая позволит не только стабилизировать работу оборудования, но и спасти жизнь персоналу, обслуживающему и контактирующему с ним.

При строительстве нового жилого здания хозяева недвижимости стараются обеспечить его различными средствами защиты, в том числе и от удара молнии. Для этого обязательно нужно сделать правильный контур заземления по всем стандартам, так как в противном случае он не гарантирует надежную защиту. В связи с этим возникает потребность в тщательном изучении правил и норм ПУЭ.

Нормы ПУЭ являются собирательной группой специальных нормативных правовых актов, которые были написаны при СССР Министерством энергетики – правила устройства энергоустановок. Данные правила устройства электроустановок содержат описание того, как правильно следует создавать электропроводку в жилых домах, заводских помещениях и других структурах, они имеют описание различных устройств, а также принцип их построения. ПУЭ включают в себя условия прокладывания коммуникаций электроустановок, узлов, требования к определенным системам и их отдельным элементам.

Очень часто нормы ПУЭ используются при установке электрического освещения зданий, различных помещений, а также улиц, поселков, территорий определенных учреждений или предприятий. В них есть содержание условий по монтажу ультрафиолетового облучения в оздоровительных структурах, рекламы с осветительными приборами и другое. При укладывании проводки в зданиях обращаются к конкретному разделу норм ПУЭ.

В отдельных разделах можно найти рекомендации по тому, как сделать контур заземления, как установить защитные устройства электросети, и другие правила по эксплуатации различного электрооборудования. Более подробно и точно об условиях использования такого оборудования написано в Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП).

На сегодняшний день, если соблюдать все правила ПУЭ по монтажу и соединению проводки разного типа, прокладыванию контур заземленияа заземления или других технических решений, стоимость таких работ будет очень высокой. По этой причиной этими нормами руководствуются поверхностно, соблюдая лишь самые важные указания, а для других стараются найти альтернативное решение. Несмотря на дороговизну, данные правила позволяют обеспечить эффективную защиту здания любого типа от различных негативных факторов.

Видео “Делаем контур и разметку. Часть 1”

Нормы относительно контур заземленияа

Монтаж контура заземления настоятельно рекомендуется делать со ссылкой на нормы ПУЭ. Такой подход позволит сделать все необходимые соединения и подключение контура правильно с соблюдением всех стандартов. Это обеспечит надежную работу системы защиты в здании, предотвратив негативные последствия природных или антропогенных факторов. Чтобы сделать контур заземления своими руками следует иметь некоторые познания в сфере электротехники. Перед работой рекомендуется прочитать необходимую литературу, а также разделы ПУЭ, которые ссылаются на монтаж контура заземления.

Согласно действующим Правилам устройств электроустановок повторный контур обязательно должен размещаться в местах выхода из любого типа здания. На места повторного контура заземления следует устанавливать естественные заземлители. В правилах указаны некоторые триммеры металлоконструкций, которые подходят под контур заземления. Среди них можно встретить железобетонные конструкции, металлические массивные детали, которые должны соприкасаться с землей болей частью свое поверхности. Если контур подключен в агрессивной среде, то такие конструкции должны иметь особое защитное покрытие. Также для заземляющего элемента подойдет водопроводная металлическая труба, которая вкапывается глубоко в землю, или длинные рельсы с не электрифицированных железных дорог.

Обязательно нужно обратить внимание на пункт ПУЭ, где указываются элементы, которые нельзя использовать в качестве контура заземления. К ним относятся железобетонные конструкции с металлическими элементами, которые находятся под напряжением, а также трубопроводы с горючими веществами, отопительные и канализационные трубы. Если контур должен быть сделан с использованием естественного заземлителя (грунт, фундамент под зданием), то предварительно нужно сделать теоретические расчеты и схему подключения.

Обычно во время строительства нового здания контур заземления изготавливается искусственно, закапывая под землю опоры. Данный способ считается более универсальным и на практике применяется гораздо чаще. Это продиктовано тем, что далеко не во всех местах есть подходящие условия для естественного заземления.

Очень важным фактором, которые оказывает влияние на контур, является сопротивление грунта. Так в местах с высокой влажностью грунтов сопротивление будет низким. Значительные проблемы при монтаже возникают на сухой почве. Например, песчаные грунты, скалистые или каменные породы совершенно не подходят для таких работ.
В нормативных документах указано точное значение сопротивления, определяющего уровень растекания тока, а также какое сопротивление должен иметь контур.

В бытовых электроустановках используется два типа заземления.

Традиционный контур заземления. В данном случае основной элемент заземления должен быть изготовлен из нескольких вертикальных опор и одного горизонтального. Они должны иметь круглое сечение и быть ровными. Для этого можно использовать стальные прутья, трубы или толстую арматуру. Для обычных частных домов желательно использовать опоры крупных размеров. Если используется стальная арматура, то можно взять 3 таких элемента размерами от 2 метров. Они выставляются так, чтобы образовался равносторонний треугольник, если место установки арматуры буду вершины условной фигуры. Перед тем как начать установку опор, нужно измерить расстояние между ними. Чем больше между ними пространства, тем лучше. Желательно, чтобы размеры дистанции между заземляющими элементами были не менее 1,5 метра. Убедившись, что измерения соответствуют норме, можно приступить к монтажу контура.

Когда элементы будут забиты в грунт, следует сделать надежное соединение между ними. Присоединить можно отдельными крепежами на одинаковой высоте. Соединение всех опор делается при помощи горизонтальных заземлителей ближе к верхней части электродов. По нормам ПУЭ соединения должны быть изготовлены из стали или меди. Присоединить каждый элемент к поперечному электроду можно при помощи сварки. Такой способ более надежный, чем подвижные крепления (гайки, болты). Что касается размеров этих электродов, то они имеют нормированные наименьшие значения. При установке следует отдавать предпочтение более длинным опорам. Их толщина регламентирована правилами устройства электроустановок в таблице 1.7.4.

Например, если контур изготовлен из медного проводника, то он должен быть размерами не менее 1,2 сантиметров в сечении. Если он изготовлен из листа черной стали, тогда его толщина должна быть больше 4 сантиметров, а длинна сечения более 10.

Когда контур заземления рассматривается для жилых зданий, то его нужно размещаться в том месте, где люди бывают редко. Желательно выбрать северную сторону. Так как эта часть освещается реже, то земля сохраняет больше влаги.
Расстояние до стен здания должно быть больше 1 метра.

Глубинный контур заземления. Такой тип исключает большую часть недостатков, которые присутствуют в традиционном способе. Этот метод подразумевает модульно-штыревую систему. Данная конструкция делается на специализированных заводах и имеет сертификат. Модульно-штыревая система имеет ряд преимуществ. В первую очередь, это соответствие всем техническим нормам и стандартам. Она имеет высокий срок эксплуатации, более 30 лет. У этой конструкции всегда стабильное сопротивление растекания электрического заряда при любых погодных условиях. Опоры загоняются в землю на 25-30 метров вглубь, что обеспечивает надежное заземление крупных зданий.

Такую систему не нужно постоянно проверять, так как она достаточно простая и надежная. Схема и расчет заземлителей модульно-штыревой системы проще, чем сделанная своими руками система защиты.

Когда частный дом или отдельное помещение было оборудовано, то перед его подключением следует провести измерение фактических показаний всей системы. Если после измерений показатели соответствуют нормативным данным, то установка и присоединение контура были сделаны правильно. Измерения подобного рода, а также проверку подключения и схему установки, проверяет специальная сертифицированная электролаборатория. После проверки она выдает экспертное техническое заключение с отдельным номером, а затем вносится в реестр. Сделав измерения в основных местах соединения, а также сопротивление, заполняют технический паспорт для контуров заземления, оформляют протокол испытательных работ и подписывают акт приема в эксплуатацию соответствующей системы.

В помещениях должны быть установлены специальные розетки, которые рассчитаны на подключения провода с заземление. Чтобы сделать подключение, заранее нужно прокладывать трехжильный силовой кабель с заземляющим проводом. Кроме фазы и «ноля», провод с «землей» также присоединяется к розетке. Его нужно подключить к клемме, которая расположена между гнездами розетки.

Перед началом работ нужно сделать схему контура заземления, а также необходимо провести соответствующие измерения. Для каждого помещения или целого дома существуют правила для расчетов. Схема конкретного здания выполняется отдельно. К примеру, возьмем во внимание небольшой загородный дом. Для расчетов контура заземления нужно иметь исходные данные:

  • грунт. Глиняная почва с сопротивлением в 60 Ом*м.
  • элементы заземления. Металлический уголок с размерами: толщина – 50 мм, длина – 2,5 м, ширина – 5 см.
  • расстояние между опорами – 2,5 м.
  • глубина траншеи для конструкции – 0,7 м.
  • нужен показатель сопротивления для заземления в размере 10 Ом.

Для расчетов все данные должны быть преобразованы к одной единицы измерений (для длины в метрах). Из таблиц ПУЭ определяются коэффициенты для конкретных климатических условий и длинны вертикальных опор. Фактическое значение сопротивление почвы будет отличаться от теоретического, так как на расчеты влияет погода в регионе. С данными измерений используем 2-ю климатическую зону.

Используя эти измерения и данные, при расчетах по основной формуле получим значение R=27, 58 Ом. После того как было определено значение сопротивление единичной опоры заземления, оно используется при расчете количества необходимых заземляющих элементов в конструкции. В данном случае их должно быть 3. После того как были получены результаты расчетов, нужно составить условную схему. Это позволяет упростить понимание конструкции, и записать значения всех ее элементов отдельно. Схему желательно сохранить после монтажа на случай необходимости повторных работ с заземляющим контуром. Так как делать расчеты и схему самостоятельно трудно, то можно воспользоваться приведенными значениями. Но нужно учитывать почву, на которой расположен дом.

Контур заземления, его устройство, расчет и схема

Устройство контура заземления, установка и проверка уровня сопротивления контура – это работы, необходимость которых обусловлена спасением жизни человека и предохранением зданий от пожаров. Для производства работ следует выполнять требования ПУЭ, знать способы производства работ по монтажу защитного контура.

Каждый новичок хочет знать, что же это такое заземление и его контур.

Устройство и принцип действия заземления

Защитное устройство и его основное назначение – соединение всех потребителей электричества, при помощи заземляющего провода с контуром защиты. Систем заземления 3, но в жилом помещении наиболее часто устанавливают систему с маркировкой TN – 5. Эта система предусматривает проведение ноля и земли двумя отдельными проводами.

При коротком замыкании или утечке тока с корпуса приборов снимается опасное напряжение и по проводу подается на контур защитного заземления. Он должен монтироваться и изготавливаться, выполняя требования ГОСТа. Нормы, предусматривают оборудование контура с учетом уровня сопротивления. На его величину влияют:

  • виды почвы;
  • влажность и уровень грунтовых вод;
  • глубина погружения заземлителей;
  • количества заземлителей в контуре;
  • материалы электрода и всех составляющих устройства.

По форме, контур заземления, согласно нормам СНиП, делают в форме равностороннего треугольника, из вертикальных заземлителей и горизонтальных электродов. Они должны располагаться на определенной глубине. Из этого значения и свойства грунта производится расчет контура заземления. Каждый вид грунта имеет свой уровень сопротивления растекания токов КЗ.

Для обустройства контура защиты лучшим вариантом будет:

  • торфяник;
  • суглинистая почва;
  • глинистая, с близко расположенными грунтовыми водами.

Худшими свойствами обладают каменистые участки грунта и монолитные скалы. На выбор влияют климатические особенности региона установки.

Проведение расчета защитного контура

Сопротивление контура заземления следует проводить, определив несколько значений:

  1. Определить удельное сопротивление почвы на участке.
  2. Выявить влажность грунта.
  3. Уровень солености почвы.
  4. Средней температуры в регионе.
  5. Расстояние от фундамента до контура.
  6. Размеров заземлителей и других деталей устройства.

Методика расчетов «проста» — нужно знать множество физических формул и иметь инженерное образование. Но, как правило, никакая методика выполнения расчетов не может учитывать все значения. Поэтому, проведя монтаж наружного контура заземления и измерив, значение сопротивления защиты – вы увидите, что расчет не совпадает с фактическим результатом.

По этой причине, для обустройства в данном регионе выполняется типовой проект, остается только провести изменения, учитывая удаление устройства от здания. И затем проводят измерение сопротивления контура, вносят изменения до достижения номинального значения сопротивления, не более 4 Ом в жилищном строительстве.

Поэтому, выбрав лучшую схему, соблюдая все размеры и глубину забивания заземлителей, подобрав качественный материал, правильно сделать работу для вашего жилья не составит труда. А рассчитать заземление нужно обязательно для крупных промышленных и торговых зданий.

Объекты, требующие оснащения контуром

Для безопасного проживания и условий труда, каждое помещение, в котором установлены промышленные или бытовые электроустановки обязано быть защищено.

Для этого, оборудуется как внутренний контур заземления, так и наружный. Защита должна быть установлена в помещениях:

  • С различными по мощности железными кожухами и корпусами приборов, станков и осветительных устройств.
  • В электрощитовых, в которых находятся стальные корпуса щитков, шкафов и другого электротехнического оборудования, а также в комплектных трансформаторных подстанциях (ктп).
  • В местах с металлоконструкциями, оболочками кабелей, проводов различного сечения, а также защитных стальных трубопроводов для кабелей.
  • Вторичная обмотка измерительного трансформатора.

Заземление не проводится:

  • для арматуры изоляторов и штырей, крепления их на опорах электропередачи;
  • оборудования установленного на заземленные корпуса электроустановок;
  • электроизмерительные устройства, автоматы защиты, установленные в электрощитках или на одной из стен камеры распределяющего устройства.

При особо оговоренных условиях может не заземляться металлическая защитная оболочка контрольного кабеля.

Наружный контур заземления потребует проведения земляных работ, поэтому, приготовьтесь к тяжелой и небыстрой работе.

Установка контура заземления

Способов установки несколько. Новая, но более затратная методика модульно-штырьевого монтажа всем хороша. Но этот способ мы рассмотрим несколько позже. Мы разберем классический монтаж контура заземления.

Сначала проводятся подготовительные работы.

Подготовка к монтажу

Определяемся с местом установки защиты. Лучшим решением будет расположение контура недалеко от здания и со стороны установки распределительного электрощита.

Исходя из требований пункта 1.7.111 ПУЭ — все вертикально и горизонтально расположенные электроды должны изготавливаться из меди, оцинкованного или обычного стального уголка или другого профиля. Окрашивать поверхность заземлителей нельзя, для лучшего токоотведения и обнаружения дефектов.

Для обустройства, нам потребуется 50 уголков толщиной полок — 5 мм и полоса шириной — 40 мм. Это основные материалы для изготовления самого контура. Также нам потребуются провода достаточного сечения, для обустройства внутреннего контура заземления и разделения проводки на нулевой провод и проводник земли.

Теперь готовим к работе лопату и начинаем выполнение основного этапа работ.

Монтаж защитного устройства

Копаем треугольную траншею — длиной стороны 3 м, на ширину штыка лопаты и глубиной не менее полуметра. Можно выполнить прямую траншею — длиной не менее 6 м (таким способом оснащаются устройства с недавнего времени). Если делаем по старой методе, в углах равностороннего треугольника кувалдой забиваем заземлители до необходимой глубины. Его нельзя засовывать в готовую скважину, он должен плотно и без зазоров погрузится на глубине не более 3 м.

При оснащении прямолинейной системы, через каждый метр, забиваем по 1-му заземлителю, но не более 5-ти штук. Для лучшего захода в землю, заострите края уголка на заточном станке или обрежьте их болгаркой. Погрузиться в грунт колья должны не полностью, над поверхностью земли должен быть отрезок уголка не менее 200 мм.

Надеваем сварочный костюм и маску, готовим аппарат и подвариваем к вертикальным заземлителям горизонтальные электроды, из полосы шириной не менее 40 мм. От нее, к стене здания, по выкопанной траншее проводим полосу или отрезок силового кабеля достаточного сечения. Теперь, заводим в здание и подводим к входящему электрощиту, а от него выполняем заземление внутридомовой системы.

При проведении заземляющего проводника, с помощью силового кабеля, работы выполняют следующим способом: на вертикальный заземлитель, болтом и гайкой с надежным гровером, закрепляем, запакованный в концевой контакт отрезок кабеля. Для выполнения этой работы понадобится:

  • медная шина сечение которой более 10 мм2;
  • алюминиевая, сечением более 16 мм2;
  • металлический проводник более 75 мм2 сечением.

Все места сварки, проверив качество шва, покрываем грунтовкой или растопленной смолой. В месте сварки металл ослаблен из-за высокой температуры при сваривании и сильнее поддается коррозии. Выполнив все завершающие работы, засыпаем траншею. Сначала слоем песка, а потом заполняем вынутым грунтом.

Все основные работы выполнены, теперь нам остается выполнить измерение сопротивления контура заземления.

Замер сопротивления защитного устройства

Выполнять эту работу лучше в летнее или зимнее время. В эти моменты грунт имеет наибольшую величину электрического сопротивления. В разных условиях применения величина может быть различной. Для жилого здания, это значение не должно превышать 30 Ом. Для измерения сопротивления применяют специальные измерители сопротивления «МС- 08» или «М-416». Выполняется с использованием системы пробных электродов.

Выполнение замеров разбито на несколько этапов.

Между контуром и зданием расположен потенциальный зонд на расстоянии не менее 20–ти метров, а второй выносной электрод располагаем на прямой линии с потенциальным электродом и контуром, на расстоянии не более 40 метров. Подключаем напряжение и выполняем замер уровня сопротивления. Выполняем эту операцию несколько раз, приближая выносной кол на расстояние не менее 5 метров. Выполнив эти замеры, определяем сопротивление контура.

При замерах в обширных подземных коммуникациях, потребуется выполнение дополнительного измерения данной физической величины. Такие замеры проводятся на различных расстояниях между заземлителями и по разным направлениям.

Но во всех измерениях, номинальной величиной сопротивления заземления будет наихудший результат выполненных замеров. В любое время года и в различных погодных условиях, значение сопротивления защиты не должно быть выше наибольшей допустимой величины.

После выполнения замеров и определения сопротивления электрического тока цепи защитного устройства, комиссия составляет акт проведения и контрольного измерения заземления здания. В процессе пользования необходимо проверять надежность обтяжки болта на подключении к заземляющему проводнику, а также при очень высокой температуре, не забывайте смачивать места заглубления электродов.

Проведя все работы по монтажу и контрольному замеру, мы получаем безопасное жилое помещение, защищенное от токов короткого замыкания.

Контур заземления

Конструкция и глубина заложения контура заземления:

Как известно, верхние слои грунта подвержены значительным климатическим изменениям. Вследствие этого сопротивление контура заземления будет тем стабильнее, чем глубже он расположен в грунте. Для уменьшения влияния погодных условий на сопротивление заземления верхнюю часть контура устанавливают в грунт на глубину не менее 0,7 метра или ниже глубины промерзания
Расстояние, в конструкции, между вертикальными заземлителями должно быть не менее их длины. Это обусловлено тем, что токи, растекающиеся с параллельно соединенных одиночных заземлителей, оказывают взаимное влияние, возрастает общее сопротивление заземляющего контура, которое тем больше, чем ближе расположены вертикальные заземлители друг к другу.

На схеме приведён принцип конструкции : L – длина одиночного заземлителя; K – расстояние между соседними (смежными) заземлителями, где расстояние «K» должно быть не менее «L». Из этого следует, что размер (габариты) контура заземления треугольник или другой конфигурации пропорционально зависит от длины вертикальных заземлителей.
Вертикальные заземлители, в таком контуре заземления, имеют относительно небольшую длину и забиваются один за другим по прямой линии, треугольником или в другом порядке, с соблюдением расстояний, между вертикальными электродами, для снижения экранирования.

Также, следует учитывать — если горизонтальный заземлитель выполнен из полосы, то для обеспечения хорошего контакта с почвой — полоса должна устанавливаться строго на ребро.
Если монтаж контура осущестляется чёрным металлом (уголок, полоса и другие), то соединения элементов выполняются только сваркой, для металлов с антикоррозионным покрытием разрешается использовать специальные зажимы, поперечные габариты для материалов не должны быть меньше значений указанных нормативами.

Классический контур заземления из уголка и полосы

В качестве вертикальных электродов в таком заземляющем устройстве чаще всего применяется стальной уголок длиной 2-3 метра, который забивается ручным способом — кувалдой. В качестве горизонтального соединительного часто используется стальная полоса с поперечными габаритами 4х40 мм. Проводник присоединяется к смонтированным заземлителям только сваркой. Как уже отмечалось, если горизонтальный заземлитель выполнен из полосы, то полоса должна устанавливаться строго на ребро.
Площадь поперечного сечения, диаметр и толщина стенки металлического проката для контура заземления должны выбираться с учетом защиты от коррозии, соответствующих термических и механических воздействий, эти значения указаны в нормативных документах.
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

Сталь:

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.
Классический контур заземления из стального уголка и арматуры имеет свои достоинства и недостатки.

Порядок монтажа контура заземления

  • производится выбор оптимального места для монтажа контура заземляющего устройства;
  • разработка грунта, если простыми словами — выкапывается траншея;
  • монтаж вертикальных заземлителей и горизонтального проводника;
  • поэтапные замеры прибором сопротивления;
  • окончание работ при получении требуемого результата проверки;
  • оформление и выдача документов о состоянии заземления.

Сейчас, с появлением широкого выбора заводских комплектующих можно выполнить монтаж используя модульные электроды — установка выполняется путем поэтапного наращивания и забивания модульной конструкции на требуемую глубину. Такие заземлители в зависимости от вида почвы могут прокладываться в земле вручную или с помощью соответствующих электрических, бензиновых или пневматических молотов. На фото представлен пример многоэлектродного контура, выполненного нами из омедненной стали.
Что касается технической стороны монтажа самого контура заземления, то главный характерный показатель, определяющий его качество — это способность пропускать электрический ток в землю и чем она больше, тем лучше — предъявляемые требования нормированы и проверяются измерениями. Огромное влияние на это оказывают: используемый материал, тип грунта.

Особенности контура заземления молниезащиты дома:

Устанавливая контур заземления для молниезащиты дома, следует руководствоваться ПУЭ и Инструкцией по молниезащите.
Базой знаний при монтаже заземляющего устройства для молниезащиты служит Инстукция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87( I- II- III категории). В иструкции для каждой категории молниезащиты указаны  минимальное допустимое количество вертикальных заземлителей в контуре заземления, их расположение и длина вертивальных и горизонтального электродов.
Пример (молниезащита III категории) из пункта 2.26. …каждый токоотвод от стержневых и тросовых молниеприемников должен быть присоединен к заземлителю, состоящему минимум из двух вертикальных электродов длиной (L) не менее 3 м, объединенных горизонтальным электродом длиной (C) не менее 5 м;
 
ПУЭ 1.7.55. ….Заземляющие устройства защитного заземления электроустановок зданий и сооружений и молниезащиты 2-й и 3-й категорий этих зданий и сооружений, как правило, должны быть общими.

Проверка сопротивления контура заземления:

Главный показатель качества установленного контура заземления для частного дома (и не только) — это сопротивление растеканию тока, точное значение которого возможно узнать только после измерений прибором.

Проверка сопротивления контура, на соответствие нормам приёмо — сдаточных испытаний ПУЭ, выполняет электроизмерительная лаборатория и выдаётся протокол. В дальнейшем, проверка сопротивления растеканию тока заземляющих устройств должно производиться в сроки, установленные ПТЭЭП, а также после каждого капитального ремонта. Периодичность проверки в полном объеме производится не реже 1 раза в 12 лет. Проверка коррозионного состояния элементов, находящихся в земле: Локальные коррозионные повреждения в земле выявляются при осмотрах со вскрытием грунта. Если элементы конструкции выполнены из чёрного металла (уголков, труб, полосы и т.п.), то самыми уязвимыми для коррозии являются сварные соединения и такие места проверяются в первую очередь.

Как подключить контур заземления к электросети частного дома

Следует понимать, что только выполнить монтаж и подключить контур заземления к электросети частного дома — не гарантия для обеспечения электробезопасности. Для этого, должны быть строго соблюдены требования к электроустановкам указанные как в главе пуэ 1.7. «Заземление и защитные меры электробезопасности», так и в главе 7.1. «Электроустановки жилых, общественных, административных и бытовых зданий».
Эти требования являются взаимосвязанными и их частичное выполнение может привести к непредсказуемым последствиям, как для электрической, так и пожарной безопасности.

Осуществлять выбор системы заземления и подключать заземляющее устройство к электросети дома, должен квалифицированный специалист в строгом соответствии с требованими базы правил ПУЭ.

Требования к выбору систем заземления и запрет на применение для конкретных электроустановок приведены в соответствующих пунктах — некоторые из них приведены ниже:.
1.7.57. Электроустановки напряжением до 1 кВ жилых, общественных и промышленных зданий и наружных установок должны, как правило, получать питание от источника с глухозаземленной нейтралью с применением системы TN.

1.7.59. Питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединенного к нейтрали (система ТТ), допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены. Для защиты при косвенном прикосновении в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания с обязательным применением УЗО.

1 — заземление трансформатора;
2 — контур заземления, независимый от нейтрали трансформаторной подстанции .
При этом для системы заземления ТТ должно быть соблюдено условие:
Ra Ia ≤ 50 B, где Ia— ток срабатывания защитного устройства; Ra— суммарное спротивление заземлитель + заземляющий проводник, на линиях устанавливается УЗО с уставкой не более 30(мА)
Отметим, что организация системы ТТ вынужденная мера для загородного частного сектора, строительных бытовок, палаток торговли и других.


Как мы уже информировали официальной формулировки «контур заземления» в нормативах нет, но его составляющие и поключение к электросети часного дома, дачи, коттеджа или иного объекта — должны соответствовать регламентированным документам.
Искусственный заземлитель контура — совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, специально выполняемый для целей заземления. Эффективность конкретного заземлителя зависит от характера грунта, а число заземляющих электродов выбирают в зависимости от характера грунта и его сопротивления.
542.2.1 Типы, материалы и размеры заземляющих электродов должны обеспечивать коррозионную и необходимую механическую прочность на весь срок службы.
542.2.4 При выборе типа и глубины установки заземляющих электродов должны быть учтены возможности механического повреждения и минимизации воздействия высыхания или промерзания грунта.
542.2.5 При применении в заземляющих устройствах разных материалов должна быть предусмотрена возможность возникновении электрической коррозии.
542.2.8 Если заземлитель состоит из частей, которые должны быть соединены вместе, соединение должно быть выполнено экзотермической сваркой, опрессовкой, зажимами или другим разрешенным механическим соединителем.
К заземляющим устройствам, предназначенным применения в земле, предъявляют следующие требования:
— они должны надежно обеспечивать требования защиты установки;
— протекание токов замыкания на землю и токов защитных проводников на землю не должно создавать опасности от нагрева, термомеханических и электромеханических воздействий и опасности поражения электрическим током;
— при необходимости они должны удовлетворять функциональным требованиям;
— соответствовать условиям внешних воздействий (см. МЭК 60364-5-51), например, механических воздействий и коррозии.
Заземляющий проводник — проводник, соединяющий заземляемую часть (точку) с заземлителем.
1.7.116. Для выполнения измерений сопротивления заземляющего устройства в удобном месте должна быть предусмотрена возможность отсоединения заземляющего проводника. В электроустановках напряжением до 1 кВ таким местом, как правило, является главная заземляющая шина. Отсоединение заземляющего проводника должно быть возможно только при помощи инструмента.
1.7.117. Заземляющий проводник, присоединяющий заземлитель рабочего (функционального) заземления к главной заземляющей шине в электроустановках напряжением до 1 кВ, должен иметь сечение не менее: медный — 10 мм2, алюминиевый — 16 мм2, стальной — 75 мм2.
Заземляющие электроды в грунте:
D.1 Общие требования для контура заземления(и не только).
Сопротивление заземляющего электрода контура заземления зависит от его размера, формы и удельного сопротивления грунта в который его заглубляют. Это удельное сопротивление часто изменяется по длине и глубине. Удельное сопротивление почвы выражается в Омах — сопротивление цилиндра площадью поперечного сечения основания 1 м2 и длиной 1 м. Характер поверхности и растительности может дать некоторую информацию относительно более или менее благоприятной характеристики почвы для установки заземлителя. Более надежная информация обеспечивается при наличии результатов измерений на заземляющих электродах, установленных в подобной почве. Удельное сопротивление почвы зависит от влажности и температуры, оба эти параметра изменяются в течение года. Влажность — под влиянием гранулирования почвы и ее пористости. Практически, удельное сопротивление почвы увеличивается при уменьшении влажности. Грунты в зонах подтопления рек, как правило, не подходят для устройства заземлителей. Эти грунты состоят из каменной основы, являются сильно проницаемыми и легко затопляются отфильтрованной водой с высоким удельным сопротивлением. В этом случае должны устанавливаться глубинные электроды, чтобы достигнуть более глубоких слоев грунта, у которых может быть лучшая проводимость. Мороз значительно увеличивает удельное сопротивление почвы, которое может достигать нескольких тысяч Ом в замороженном слое. Толщина этого замороженного слоя в некоторых областях может составить один метр и более. Засуха также увеличивает удельное сопротивление почвы. Эффект засухи может наблюдаться в некоторых областях до глубины 2 м. Значения удельного сопротивления при таких условиях могут быть такого же порядка как и во время мороза.
D.3 Заземляющие электроды контура заземления (и не только)заглубленные в грунт.
Заземляющие электроды, входящие в контур заземления, заглубленные в грунт могут быть выполнены из:
— стали горячего цинкования,
— стали в медной оболочке,
— стали с медным покрытием,
— нержавеющей стали,
— голой меди.
Соединения между различными металлами не должны быть в контакте с почвой. Не следует применять другие металлы и сплавы. Минимальная толщина и диаметры деталей принимаются для обычных рисков химического и механического старения. Однако, эти размеры могут быть не достаточными в ситуациях,где присутствуют существенные риски коррозии. С такими рисками можно встретиться в почвах, где распространяют блуждающие токи, например возвратные токи постоянного тока в цепях электрической тяги или в близи установок катодной защиты. В этом случае должны быть приняты специальные меры предосторожности. Заземляющие электроды должны быть заглублены в самых влажных частях грунта. Они должны быть расположены вдали от свалок отходов, где возможна фильтрация, например, экскрементов, жидких удобрений, химических продуктов, кокса, и другие, которые могут их разъесть и расположены максимально далеко от оживленных мест.


© el-line2.ru

инструкция по монтажу + фото

Добрый день, дорогие читатели. В этой статье мы с вами поговорим про контур заземления. Вы узнаете наиболее подробную информацию о том, что он из себя представляет. После того как вы приобретаете дачный участок или частный дом вы обязательно должны будете получить разрешение от энергосберегающей организации на присоединение определенной мощности электроэнергии.

На данном этапе работ практически у каждого может возникнуть проблема с электромонтажом контура заземления. Контур заземления дома считается обязательной процедурой. Также он может потребоваться при реконструкции старой электропроводки. В этой статье вы найдете подробную информацию о том, как выполнить монтаж контура заземления своими руками на даче или в частном доме. Если вы решили выполнить контур заземления, тогда вам необходимо знать, что такое защита IP.

Контур заземления

Заземление – это специальное заземляющее устройство, которое предназначается для соединения с землей различных частей электрооборудования. Для каждой системы заземления вы можете встретить определенное отличие требований. Сопротивление ЗУ может зависеть от следующих факторов:

  1. Типа грунта.
  2. Состояния земли.
  3. Структурного состава грунта.
  4. Глубины электродов.
  5. Количества электродов.
  6. Свойства электродов.

Это основные факторы, которые могут нести значительное влияние на сопротивление заземляющих устройств.

Контур заземления – это соединение между собою горизонтальных и вертикальных электродов. Чем сопротивление будет меньше, тем лучше. Измерение контура заземления необходимо выполнять сразу после его монтажа. Сделать это можно с помощью специальных приборов.

Вот список грунтов, которые идеально подойдут для монтажа контура заземления:

  • Торф.
  • Суглинок.
  • Глина, которая имеет высокую влажность.

Также существуют грунты, которые не подходят для монтажа контура заземления:

  • Камень.
  • Скала.

Иногда один грунт может иметь разные свойства. Они будут зависеть от окружающей среды. Именно поэтому сопротивление контура заземления необходимо измерять сразу после монтажа. В этой статье мы предоставим вашему вниманию наиболее распространенный способ монтажа контура заземления.

Подготовительные работы

Сначала вам необходимо определиться с местом, где можно монтировать контур заземления. Лучше выбрать место, где рядом находится распределительное устройство.

Заземляющие электроды по правилам ПУЭ должны быть медными или из черной оцинкованной стали. Их поверхность не должна быть окрашенной. Ниже представлена таблица, которая предоставляет вашему вниманию рекомендуемые размеры горизонтальных заземлителей.

В качестве вертикальных заземлителей вы можете использовать:

  1. Стальной уголок, который имеет размеры (50х50х5мм).
  2. Стальную полосу с диаметром (40х4мм).

Эти материалы отлично подойдут для того, чтобы монтировать контур заземления.

Монтаж контура заземления

Теперь вам необходимо выкопать треугольную траншею. При необходимости выкопать траншею можно и в виде прямой линии. Ее длина должна составлять 4-5 метров. Ширина траншеи должна составлять 0.5 метра, а ее глубина 0.7 метра.

У вершины треугольника вам необходимо будет забить вертикальный уголок, который имеет длину 3 метра. При необходимости вместо кувалды вы можете использовать бур. Если ваша траншея выполнена в виде прямой линии тогда потребуется 4 вертикальных уголка. Забивать их необходимо через каждый метр. Забивать стальные уголки необходимо не полностью. На поверхности необходимо оставить 20 см уголка. Затем с помощью сварочного аппарата необходимо приварить к стальным уголкам горизонтальную линию, которая будет идти в электрический щиток на шину PE.

В примере, который мы вам предоставили, контур заземления выполнен из стальной полосы. Вот схема контура заземления, которая облегчит вам работу.

Затем стальную полосу необходимо проложить до шины PE.Вот фотография, на которой можно увидеть этот процесс.

При необходимости вы можете воспользоваться и другим способом. Для этого из земли необходимо вывести горизонтальный заземляющий проводник в виде стальной полосы. К нему вам необходимо провести еще один проводник, который будет вести к шине PE. Этот проводник должен обладать следующими характеристиками:

  1. Медный иметь сечение не менее 10 кв.мм.
  2. Алюминиевый иметь сечение не менее 16 кв.мм.
  3. Стальной иметь сечение не менее 75 кв.мм.

Завершающий этап работ

После монтажа вам также необходимо осмотреть контур заземления. После этого следует провести замер его сопротивления. Качественное заземление станет надежной защитой от поражения током.

Читайте также: система заземления TT.

Как сделать контур заземления — делаем заземляющее устройство

Контур заземления — это устройство, которое предназначено для того, чтобы заземлить различные части электрооборудования. Заземляющее устройство крайне важно для безопасности жильцов. Часто при покупке дачного участка или при строительстве коттеджа у владельца возникают проблемы с установкой ЗУ. Однако в реальности ничего сложного здесь нет.

Условия работы контура

Грунт для контура

На эффективность работы контура сильно влияют такие факторы, как свойства грунта, качество, количество и глубина залегания электродов. Поэтому перед тем,как сделать контур заземления, надо определить качество грунта.

ЗУ прекрасно работает в торфяных почвах, сырой глине и суглинке. А вот в скалистых и каменных породах он не функционирует.

Подготовка

Как устроен контур заземления Материалы для контура заземления Для установки контура заземления потребуется:
  • стальной уголок или электроды;
  • стальная полоса.

Необходимо вырыть рядом с вводным щитом дома траншею в виде треугольника со сторонами по 3 метра каждая. Ширина и глубина канавы должна быть в среднем полметра. Заземление должно обязательно располагаться ниже точки промерзания грунта, иначе оно перестает работать. Вершина треугольника должна быть обращена к дому.

Установка контура

Установка контура заземления

Стальные уголки будут служить вертикальными заземлителями в конструкции.

Длина такого уголка должна быть около 3 метров. Один из его концов надо предварительно заточить. По трем вершинам проделанной треугольной траншеи надо вбить уголки. (Заточка необходима для облегчения работы).

Траншея для ЗУ Теперь осталось только приварить к ним по периметру стальную полосу, и контур готов. Но это только само заземляющее устройство. Для того чтобы оно заработало, его надо еще соединить с силовым щитком дома. Поэтому от вершины треугольника до силового щита надо вырыть дополнительную траншею. По этой канавке при помощи стальной полосы надо произвести соединение контура со щитком. Траншея засыпается грунтом.

Сопротивление заземления должно быть не выше 4 Ом. Измерить его можно при помощи Ом — метра. Часто для большей эффективности делают два контура, которые потом соединяют в один и так же подводят к щитку.

Заключительные детали

Размеры контура

Вместо стальных уголков можно использовать также специальные стержни, предназначенные специально для оформления контуров. При выборе угловой и листовой стали важно обратить внимание на площадь ее поперечного сечения. Она должна быть более 150 кв. мм. Стальная труба должна иметь диаметр выше 32 мм.

Подключение к щитку

Заземляющий электрод, вне зависимости от материала, из которого он сделан, не должен быть менее 2 метров в длину. При этом на поверхности электрода не должно быть никаких покрытий. Обычная краска может сделать электрод непригодным для контура.

Для электродов чаще всего применяются стальные стержни и уголки. Однако, в некоторых случаях, допустимо использование меди и стали в медном покрытии.

Контур заземления необходим для защиты от удара током. Хотя полностью он, конечно, не гарантирует безопасности жильцов. Для того чтобы усилить действие ЗУ, можно увеличить количество заземляющих электродов, вбив дополнительно еще 2-3 уголка.

Контур заземления в фундаменте В частных домах можно установить контур в фундаменте. Как правило, при правильной проектировке дома контур заземления делается именно там, а потом через арматуру выводится к распределительному щитку. Однако если ЗУ не было спланировано заранее, то его можно сделать даже в огороде. При этом работать поблизости будет совершенно безопасно. В случае внезапного попадания тока заряд моментально рассеется в земле. Хорошее место для контура и подпол.

Для полной безопасности желательно установить также УЗО. Это устройства защитного отключения.

Проектирование геотермального контура заземления | Комфортворкс, Инк

Что нужно знать о конструкции геотермального контура заземления

Где бы вы ни жили, температура под вашим домом остается постоянной независимо от времени года. Эта постоянная температура обеспечивается естественной солнечной энергией солнца, поглощаемой землей. Геотермальные системы используют герметичный контур заземления, заполненный циркулирующей водой, который действует как теплообменник и использует эту энергию для обогрева и охлаждения вашего дома.

Зимой земля — ваш источник тепла.

Вода, циркулирующая в контуре грунта, поглощает тепло земли и переносит его в геотермальную систему отопления и охлаждения, где оно концентрируется и направляется в виде теплого, комфортного воздуха.

Летом земля является источником охлаждения.

Надлежащая конструкция контура геотермального заземления для вашего дома обеспечивает экономичную установку и максимальную эффективность. Независимо от того, какой тип заземляющего контура установлен, домовладельцы получают выгоду от самой удобной доступной системы, экономя при этом деньги на эксплуатационных расходах и помогая сохранить окружающую среду.Независимо от того, какая температура снаружи, система контура заземления всегда использует преимущества умеренной температуры грунта круглый год.

Геотермальная система поглощает тепло из воздуха в вашем доме и передает его воде, циркулирующей в контуре заземления, где оно поглощается землей. Это обеспечивает прохладный осушенный и комфортный воздух по всему дому.

Проектирование геотермальных заземляющих контуров и замкнутых систем

В системах с замкнутым контуром

используется непрерывный контур из специальной полиэтиленовой пластиковой трубы, которая служит теплообменником в земле.Труба подсоединяется к геотермальной системе и образует герметичный подземный контур, по которому циркулирует вода.

Эти системы заземления можно устанавливать вертикально, горизонтально или в пруду. Каждая установка имеет свои преимущества и недостатки и зависит от доступного земельного участка, стоимости установки и производительности.

Программное обеспечение для проектирования теплообменников контура заземления

GLHEPRO для Windows

GLHEPRO используется для проектирования теплообменников контура заземления для использования с системами тепловых насосов, использующих грунт.Он продается Международной ассоциацией геотермальных тепловых насосов.

Доступна версия 5.0!

Описание новых функций GLHEPRO V5.0 доступно здесь.

Вы можете скачать руководство пользователя GLHEPRO V5.0 здесь.
 

GLHEPRO был разработан для облегчения проектирования вертикальных теплообменников контура заземления скважинного типа, используемых в системах геотермальных тепловых насосов. Хотя GLHEPRO можно использовать для проектирования жилых систем, он предназначен для коммерческих систем.Теплообменник может состоять из любого количества отверстий, расположенных в различных конфигурациях.

GLHEPRO выполняет три разные задачи:

  • Моделирование (на срок до 100 лет) теплообменников контура заземления для определения среднемесячной и пиковой температуры жидкости на входе и выходе теплового насоса, а также потребляемой мощности теплового насоса.
  • Определение требуемой глубины скважины для соблюдения заданных пользователем минимальных и максимальных температур теплоносителя на входе в тепловой насос.
  • Определение размеров гибридных систем теплового насоса с грунтовым источником (HGSHP) путем определения требуемой глубины скважины и необходимого размера дополнительного отвода тепла (градирни, жидкостного охладителя) или отвода тепла (котла).

GLHEPRO основан на методологии, разработанной Эскилсоном в Университете Лунда в Швеции, которую д-р Спитлер считает лучшей доступной в настоящее время методологией.

Технический документ с описанием GLHEPRO версии 3.0 (pdf): большая часть обсуждений по-прежнему относится к GLHEPRO версии 4.1.

Сюй и Спитлер (2006 г.) (pdf): обсуждение новой модели GLHE, которая включает улучшенные расчеты теплового сопротивления скважины и учет тепловой массы.

Статья была опубликована в 2015 г. Cullin et al. о проверке результатов GLHEPro по сравнению с реальной системой и методом проектирования справочника ASHRAE. Итог проверки.

Руководство для GLHEPRO v4.1 (pdf)

GLHEPRO требует четыре основных набора входных данных:

  • Ежемесячные и месячные пиковые нагрузки на отопление и охлаждение тепловых насосов.Их можно получить из таких программ, как HVAC Load Calculations для Windows, Trane Systems Analyzer и других подобных программ. GLHEPRO имеет интерфейс к вышеназванным программам, который автоматизирует передачу данных. Для других программ нагрузки необходимо вводить вручную.
  • Тепловые свойства грунта. GLHEPRO имеет небольшую базу данных тепловых свойств грунта для нескольких различных типов грунта. Для более крупных работ рекомендуется провести испытание на месте с использованием методологии, разработанной в Университете штата Оклахома.
  • Информация о теплообменнике контура заземления. Пользователь должен выбрать конфигурацию скважины и указать некоторую соответствующую дополнительную информацию — диаметр скважины, расстояние между скважинами, свойства цементного раствора и трубопровода, а также тип жидкости и скорость потока. Доступны открытые и закрытые прямоугольные, линейные, U-образные, L-образные и сложенные L-образные конфигурации; Кроме того, можно приобрести опцию «Большой прямоугольник», которая обеспечивает дополнительные конфигурации скважин до 900 скважин.
  • Информация о тепловом насосе.GLHEPRO имеет базу данных типов тепловых насосов большинства производителей. Любые модели, отсутствующие в базе данных, могут быть добавлены пользователем с использованием общедоступных данных каталога.

GLHEPRO предлагает простой в использовании интерфейс Windows. Конфигурации скважины выбираются на одном из следующих экранов, в зависимости от вашей версии:


Выбор поля обычной скважины
Выбор большого прямоугольного поля


Тепловые насосы выбираются из базы данных тепловых насосов с помощью этого экрана:

Контуры тепловых насосов с источником заземления – Департамент Burlington Electric

Существует несколько подходов к наружной части систем геотермальных тепловых насосов (GSHP), и некоторые подходы могут быть более осуществимыми в зависимости от площади земли и геологии участка.

Если у вас есть вопросы о GSHP, свяжитесь с BED Energy Services.

Найм правильной команды

Работайте с квалифицированной командой GSHP для достижения оптимальной производительности системы, комфорта и энергосбережения. Мы можем предоставить вам наш список дизайнеров и монтажников, одобренных BED, которые помогут вам представить ваш проект для получения скидки.

Дизайнеры

Независимо от подхода, тщательная разработка системы GSHP имеет решающее значение для успешной работы и оптимальной энергетической эффективности.

Работайте с опытным проектировщиком механических систем, чтобы спроектировать систему таким образом, чтобы она адекватно выдерживала нагрузки здания. BED может предоставить вам список квалифицированных проектировщиков, имеющих опыт работы с системами и проектами GSHP в Берлингтоне и его окрестностях.

Избегайте проектирования колодцев или скважин с минимальными затратами, поскольку уменьшение количества или размера колодцев или контуров меньшего размера может отрицательно сказаться на производительности системы.

Внутреннее оборудование для системы GSHP зависит от системы распределения, используемой для теплообмена с помещениями в здании:

  • Здания с воздуховодами могут обеспечивать циркуляцию воздуха для обогрева и охлаждения помещений.
  • В зданиях с гидравлическим распределительным и оконечным оборудованием может циркулировать горячий хладагент для лучистого отопления и холодный хладагент для охлаждения.
    • Фанкойлы обычно используются для охлаждения; можно также использовать охлаждающие балки.

Бурильщики

Начните установку GSHP, работая с бурильщиком водяных скважин, имеющим опыт работы с системами тепловых насосов, использующих грунт. Работайте с опытным бурильщиком геотермальных скважин, чтобы понять геологию вашего участка и потоки подземных вод, чтобы определить, возможен ли подход с открытым циклом, поскольку он может быть более рентабельным, чем система с замкнутым циклом.

Работайте с бурильщиком, одобренным BED, или запросите эти учетные данные:

  • Сертификация бурильщика вертикального бурения замкнутого контура Национальной ассоциации подземных вод и/или
  • Аккредитация монтажника петель ИГШПА, а также
  • Рекомендации из прошлых проектов
    • Контактная информация владельца системы, чтобы вы могли узнать о текущей производительности системы

Тестеры давления

Для замкнутых контуров опрессовка является чрезвычайно важным этапом установки контура; убедитесь, что вы работаете с квалифицированным подрядчиком по испытаниям под давлением, который использует надлежащие процедуры испытаний для проверки системы контура на наличие утечек.Если система неправильно испытана под давлением, возможны утечки хладагента, а устранение утечек в подземных трубопроводах может занять очень много времени и труда, не говоря уже о больших затратах.

Работайте с поставщиком услуг, который имеет опыт проведения испытаний под давлением замкнутого контура трубопровода теплового насоса с грунтовым источником. Запросите ссылки на прошлые проекты, чтобы вы могли связаться с владельцами систем, чтобы узнать об утечках хладагента или других потенциальных проблемах контура, которые могут возникнуть в результате неправильных процедур тестирования.

Агенты по вводу в эксплуатацию

Независимо от того, устанавливается ли система геотермального теплового насоса в жилом или коммерческом помещении, ввод в эксплуатацию имеет решающее значение. Ввод в эксплуатацию включает анализ проекта на этапе строительства и тестирование функциональных характеристик оборудования после завершения строительства.

Ввод в эксплуатацию вашей системы GSHP предлагает много преимуществ и может сэкономить ваши деньги в долгосрочной перспективе, избегая дорогостоящих проблем в будущем:

  • Анализ проекта и функциональное тестирование могут помочь избежать и решить многие проблемы проектирования и строительства, которые могут возникнуть в системах GSHP из-за их сложности.
  • Во время бурения и опрессовки специалисты по вводу в эксплуатацию могут убедиться, что контур правильно спроектирован, установлен и не имеет утечки хладагента.
  • Специалисты по вводу в эксплуатацию проверяют наружное и внутреннее оборудование как систему и могут обеспечить надлежащее функционирование оборудования и ожидаемые энергетические характеристики.
  • Отчеты о вводе в эксплуатацию могут дать владельцам душевное спокойствие и обратиться за помощью в случае возникновения проблем, поэтому подрядчики могут быть привлечены к ответственности за некачественные установки.

BED может предоставить вам список квалифицированных агентов по вводу в эксплуатацию, имеющих опыт работы с системами и проектами GSHP в Берлингтоне и его окрестностях.

Разомкнутые конструкции

Подходы с открытым контуром выгодны тем, что существующая инфраструктура водяных скважин может быть использована совместно с системой GSHP или перепрофилирована для снижения неопределенности системы и затрат на бурение.Подходы с открытым контуром должны учитывать качество грунтовых вод на объекте, чтобы гарантировать, что насосы не загрязняются железом, марганцем, кремнеземом или кальцитом, которые могут снизить эффективность и производительность насоса.

Эксплуатационные/нагнетательные скважины

В системе этого типа колодезная вода циркулирует непосредственно через систему GSHP путем откачки воды из добывающих скважин, теплообмена со зданием и повторной закачки воды в землю в нагнетательные скважины для пополнения запасов грунтовых вод.Этот вариант целесообразен только при наличии достаточного запаса чистых грунтовых вод. Системы эксплуатационных/нагнетательных скважин могут иметь глубину от нескольких сотен до тысяч футов.

Колодцы стоячей колонки

Конструкции скважин со стоячими колоннами предлагают конструкцию с разомкнутым контуром, которая может быть эффективна для площадок с ограниченным пространством, поскольку одна и та же скважина используется как для добычи, так и для нагнетания. Один или несколько колодцев обеспечивают циркуляцию воды через систему GSHP, забирая воду из нижней части стоячей колонны и возвращая воду из здания в верхнюю часть стоячей колонны.

В периоды пикового нагрева и охлаждения системы со стоячими колоннами могут «выпускать» часть воды, возвращающейся в колодец из здания, вместо того, чтобы закачивать всю ее обратно, в результате чего вода из окружающего водоносного горизонта поступает в колонну. Циклы стравливания могут обеспечить полезную дополнительную производительность системы за счет охлаждения колонки во время отвода тепла и нагрева колонки во время отбора тепла, что может уменьшить требуемую глубину отверстия для системы.

Конструкции с замкнутым контуром

В подходах с замкнутым контуром используются системы трубопроводов, встроенные в землю или водоемы, для циркуляции раствора антифриза через теплообменник внутри теплового насоса (или нескольких тепловых насосов), обслуживающего здание.Раствор антифриза передает тепло контуру хладагента геотермального теплового насоса, который обеспечивает обогрев или охлаждение помещений в здании.

Горизонтальные петли

Эти неглубокие контуры экономически выгодны для жилых помещений, где земля не является ограничением. Для прямой планировки траншеи выкапываются глубиной не менее четырех футов; «гибкий» метод петлеобразования трубы позволяет разместить больше трубы в более короткой траншеи, что снижает затраты на установку и делает возможным горизонтальную установку в местах, которые не могут быть реализованы при обычном горизонтальном применении.


Вертикальные петли

Большие коммерческие здания и школы часто используют более глубокие вертикальные системы, потому что площадь земли, необходимая для горизонтальных петель, была бы непомерно высокой. Скважины бурятся на расстоянии около 20 футов друг от друга и глубиной от 100 до 400 футов, а иногда и на тысячи футов для крупных коммерческих систем. В скважины устанавливаются две трубы, которые внизу соединяются U-образным отводом, образуя петлю. Вертикальные петли соединяются с горизонтальной трубой и заглубляются в траншеи.Петли трубопроводов контролируются в хранилищах, а своды подключаются к тепловым насосам в здании для обмена тепла для кондиционирования воздуха.


Петли пруда/озера

Если на участке есть подходящий водоем, пруд или озерная петля могут быть более дешевым вариантом. Трубопровод проходит под землей от здания к водоему и скручивается в кольца на глубине не менее восьми футов, чтобы предотвратить замерзание. Следует учитывать минимальные проектные критерии объема, глубины и качества источника воды.


Контуры обнаружения транспортных средств

Индуктивные контуры – как они работают

Первый шаг к установке надежной системы контроля доступа – это понимание не только оператора, но и всех аксессуаров! Петли, этот медный провод в земле — одна из самых непонятных частей любой системы контроля доступа. Понимание фундаментальных основ циклов позволит быстро и легко выполнить установку без обратных вызовов. Вот ваше руководство о том, как работают петли индуктивности.

Когда постоянный ток проходит по проводу, вокруг провода создается электрическое магнитное поле или поток (ЭМП). Например, когда провод наматывается на металлический стержень, а затем заряжается от батареи; ток течет по проводу и заставляет стержень действовать как магнит. Чем больше витков в катушке или увеличивается ток, тем больше магнитное поле или притяжение.

Если ток убрать, магнитное поле возвращается обратно в провод. В случае переменного тока, такого как переменный ток, ток меняет направление и создает магнитное поле, противоположное тому же, когда ток протекал в противоположном направлении.В цепи переменного тока разрушающееся поле давит на новое развивающееся поле. Это «отталкивание» является формой сопротивления, известной как индуктивность. Каждый раз, когда через провод проходит переменный ток, у вас будет особое сопротивление индуктивности. Ко всем петлям обнаружения будет подаваться переменный ток. Вот почему петли обнаружения называются петлями индуктивности. Эта индуктивность измеряется в единицах Генри. Обычный диапазон индуктивности контура обнаружения составляет от 40 до 300 мкГн.

​Когда извещатель подает питание на петлю переменным током; размер петли, количество витков в петле, длина подводящего провода и размер провода будут определять общее сопротивление или индуктивность цепи петли. Детектор определит, сколько тока протекает через петлю, и установит это значение в качестве стандарта. Когда металлический предмет входит в поле ЭДС, создаваемое петлевым током, металлический объект поглощает часть схлопывающихся полей ЭДС. Поскольку часть разрушающегося поля ЭДС теперь поглощается, это снижает сопротивление в цепи контура.Это вызывает увеличение тока, протекающего по проводу, который обнаруживает детектор. Когда это происходит, извещатель либо размыкает, либо замыкает релейный переключатель, который активирует команду в приводе ворот, например, открыть для выхода, реверсировать для безопасности или удерживать открытым или закрытым для распашных ворот с центральной или теневой функцией.

Фазировка контура имеет значение, когда два контура используются с одним и тем же извещателем. Обычным применением может быть использование двух обратных петель, по одной с каждой стороны раздвижных или вертикальных ворот.Правильная фазировка достигается, когда петли соединены последовательно, при этом ток каждой петли течет в одном и том же направлении по часовой стрелке или против часовой стрелки. Фазировка петли вступает в игру, когда две петли используются с одним и тем же детектором. Обычным применением может быть использование двух обратных петель, по одной с каждой стороны раздвижных или вертикальных ворот. Правильная фазировка достигается, когда контуры соединены последовательно, при этом ток каждого контура течет в одном и том же направлении по часовой стрелке или против часовой стрелки.

Поскольку ток в каждом контуре течет в одном и том же направлении, вы заметите, что в двух ветвях контура, ближайших к затвору, токи будут двигаться в противоположных направлениях.Это вызовет так называемый «эффект подавления поля». То есть оба поля чувствительности будут иметь одинаковую магнитную полярность (северную или южную) по отношению друг к другу. Поскольку одинаковые поля отталкиваются, поля чувствительности отталкиваются друг от друга, вызывая мертвое или нулевое поле между петлями. Этот нулевой эффект или эффект отмены позволит разместить петли ближе к воротам, не обнаружив их. Поскольку поля выдвинуты вверх, они теперь более чувствительны рядом с путем ворот, что делает функцию реверсивного цикла более безопасной.

С другой стороны, если контуры связаны с током, текущим в противоположных направлениях, полюса каждого контура будут иметь противоположную полярность, вызывая притяжение полей друг к другу. Это вызовет так называемый «эффект усиления поля». Это приведет к тому, что область между двумя петлями (путь ворот) будет притягиваться друг к другу. Этот эффект повысит чувствительность в зоне движения ворот, увеличивая вероятность обнаружения ворот при их закрытии.При обнаружении датчик обратного хода будет продолжать изменять направление привода, пока ворота пытаются закрыться, что потребует отправки специалиста по обслуживанию. Вооружившись этими знаниями, вы сократите число повторных обращений в службу поддержки и сделаете своих клиентов более довольными.

IЕсли вы попытаетесь воспользоваться фазированием шлейфов и обнаружите, что шлейфы обнаруживают гейт, это может означать, что шлейфы не были правильно сфазированы. Не волнуйтесь, вам не нужно подтягивать петли и переустанавливать их. Вам просто нужно взять один ввод и перевернуть его.Это изменит направление тока, протекающего через петлю, и приведет к изменению полярности петли. Подсоедините шлейфы обратно к вашему детектору и посмотрите, обнаруживаются ли все еще гейты. Если вы попытаетесь воспользоваться фазированием шлейфов и обнаружите, что шлейфы обнаруживают гейты, это может означать, что шлейфы не были должным образом сфазированы. Не волнуйтесь, вам не нужно подтягивать петли и переустанавливать их. Вам просто нужно взять один ввод и перевернуть его. Это изменит направление тока, протекающего через петлю, и приведет к изменению полярности петли.Подсоедините петли обратно к вашему детектору и посмотрите, обнаруживаются ли ворота.

DX Конструкции геотермальных петель | Waterless™ DX Геотермальная

Геотермальный источник

DX предназначен для вашего дома и вашего двора

Если вы заинтересованы в использовании геотермальной системы DX для обогрева и охлаждения вашего дома, ваш подрядчик начнет с определения того, какая конструкция контура подходит для ваших нужд, пространства и дома.

Существует четыре различных типа конфигураций петель, которые могут быть установлены в зависимости от вашей собственности.
Каждый дом или здание следует рассчитывать в соответствии с его потребностями в отоплении и охлаждении. Это определит размер вашей системы и необходимое количество контуров заземления. Конфигурация петли определяется в зависимости от размера вашей собственности и особенностей ее земли.


Диагональная петля

Диагональная конфигурация контура заземления пробуривается под постоянным углом от 70 до 100 футов в землю с использованием небольшой буровой установки и использует от четырех до 12 контуров на систему. Этот тип конфигурации позволяет установщику выкопать яму диаметром три фута на поверхности.Поскольку для этого требуется лишь небольшое пространство и траншея, ведущая к дому, меньше вашего двора будет разорвано. Это приводит к превосходной эффективности даже в условиях ограниченного пространства.

Отверстие высотой три фута в сочетании с диагональной конструкцией позволяет установщику поддерживать надлежащее расстояние между петлями для надлежащей теплопередачи, при этом занимая меньшую площадь.


Вертикальная петля

Конфигурация с вертикальной петлей выкапывается с помощью буровой установки для бурения в земле на 100 футов.Вертикальные петли размещаются вверх и вниз (вертикально). Используя от двух до шести петель, они размещаются на соответствующем расстоянии друг от друга, что позволяет им надлежащим образом передавать тепло. Это требует меньше места, чем горизонтальные петли, и обеспечивает большую эффективность, когда пространство во дворе ограничено.


Горизонтальная траншея

Конфигурация с горизонтальной петлей занимает большую часть земли, но позволяет вам вырыть несколько траншей на вашем участке, что может сэкономить на ваших затратах на установку, когда пространство во дворе не является проблемой.Типичная система требует установки от четырех до 12 петель в зависимости от размера системы и квадратных метров вашего дома.


Направленный бур

Иногда называют вертикальным стволом, а иногда — горизонтальным стволом; Конфигурация контура направленного бурения на самом деле является гибридом между вертикальным и горизонтальным контуром заземления. Длина петли обычно простирается примерно на 75-125 футов в нескольких направлениях, при этом она находится на глубине от 10 до 15 футов.Хотя эта конструкция требует большей площади земли, ее также можно установить с минимальными затратами земли на вашем дворе. Используя от 2 до 6 петель в системе, петли располагаются на соответствующем расстоянии друг от друга. Это позволяет им передавать большое количество тепла с глубины 15 футов ниже поверхности земли. Петли втыкаются в землю и расходятся веером в форме руки, возвращаясь обратно в дом в одном месте.


Хотите знать, как эти контуры заземления собирают энергию от земли? Узнайте, как работает геотермальная энергия с прямым обменом, здесь.

Предотвращение контуров заземления при измерениях электронных устройств

В замкнутой цепи должен быть обеспечен обратный путь для обратного протекания тока к источнику питания; этот возврат часто называют электрическим заземлением. В идеале эти заземляющие соединения не должны иметь сопротивления или паразитной емкости, и можно предположить, что все точки заземления имеют одинаковый потенциал. Однако все провода имеют небольшое сопротивление, а также паразитную емкость.

Оценка результатов лабораторных измерений с использованием нескольких приборов (и нескольких источников питания) усугубляет эту проблему.Когда два или более устройств подключены к общему заземлению разными путями, возникает контур заземления; перепады напряжения генерируют ток в виде наведенного шума. Этот шум контура заземления может появляться или исчезать без видимой причины, что может сделать диагностику шума чрезвычайно сложной задачей.

При устранении неполадок в цепи лучше избегать одновременного изменения нескольких переменных. Следующие советы помогут вам придерживаться более методичного подхода.

3 совета по предотвращению контуров заземления

1.Создайте единую точку заземления.

Создавая единую точку заземления, как правило, на земле измерения, вы в первую очередь можете избежать возможных контуров заземления. Хотя это не всегда практично, учитывая физическое расположение электрических компонентов, это хороший ориентир, который поможет вам избежать большинства проблем.

2. Внимательно следите за непреднамеренными путями заземления.

Мне известна ситуация, когда заземляющий контур создавался из-за того, что корпус ИУ находился в криогенном сосуде Дьюара, который опирался на бетонный пол, на который опирался металлический стол, поддерживающий прибор с заземленным корпусом.Это не «схема» в терминах учебника, но она функционировала как таковая. Настоящая проблема диагностики надоедливых контуров заземления часто заключается в вашей способности творчески мыслить, чтобы найти контур.

 

 

 

 

 

 

 

3. Поддерживайте заземление.

Сопротивляясь желанию удалить все заземляющие соединения, вы можете избежать увеличения шума из-за эффекта антенны.Заземление корпуса на приборах также обеспечивает защитное заземление в случае внутренней неисправности, предотвращая попадание на корпус опасного напряжения. Всегда соблюдайте меры безопасности, если вы меняете схему заземления в системе.

Загрузите нашу бесплатную статью, чтобы узнать о других ошибках, которых следует избегать при измерении электронных устройств:

Эффективность контура теплообмена подплитного теплового насоса с использованием грунтового источника в холодном климате

Эта система будет проходить техническое обслуживание 21 апреля с 8:00 до 12:00 по центральному поясному времени.

PDF-версия также доступна для скачивания.

Кто

Люди и организации, связанные либо с созданием этого отчета, либо с его содержанием.

Что

Описательная информация, помогающая идентифицировать этот отчет.Перейдите по ссылкам ниже, чтобы найти похожие элементы в электронной библиотеке.

Когда

Даты и периоды времени, связанные с этим отчетом.

Статистика использования

Когда последний раз использовался этот отчет?

Взаимодействие с этим отчетом

Вот несколько советов, что делать дальше.

PDF-версия также доступна для скачивания.

Цитаты, права, повторное использование

Международная структура взаимодействия изображений

Распечатать / поделиться


Печать
Электронная почта
Твиттер
Фейсбук
Тамблер
Реддит

Ссылки для роботов

Полезные ссылки в машиночитаемом формате.

Архивный ресурсный ключ (ARK)

Международная структура совместимости изображений (IIIF)

Форматы метаданных

Картинки

URL-адреса

Статистика

Миттередер, Н.и Пёршке, А. Эффективность контура теплообмена подплитного теплового насоса с грунтовым источником в холодном климате, отчет, 1 ноября 2013; Голден, Колорадо. (https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc871434/: по состоянию на 20 апреля 2022 г.), Библиотеки Университета Северного Техаса, цифровая библиотека ЕНТ, https://digital.library.unt.edu; зачисление отдела государственных документов библиотек ЕНТ.

.

0 comments on “Размеры контура заземления: Контур заземления — его конструкция и выбор заземлителя

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.