заземление и молниезащита для частного дома, дачи, коттеджа
Уважаемые читатели! Инструкция объёмная, поэтому специально для вашего удобства мы сделали навигацию по её разделам (см. ниже).
Быстрая навигация:
|
Дом только что построен или куплен – перед вами именно то заветное жилище, которое вы ещё недавно видели на эскизе или фотографии в объявлении. А может быть вы живёте в собственном доме уже не первый год, и каждый уголок в нём стал родным. Обладать своим личным домом замечательно, но вместе с ощущением свободы, в довесок вы получаете и ряд обязанностей. И сейчас мы не будем говорить о домашних хлопотах, речь пойдёт о такой необходимости, как заземление для частного дома. Любой частный дом включает в себя следующие системы: электрическую сеть, водопровод и канализацию, газовую или электрическую систему обогрева. Дополнительно устанавливаются система охраны и сигнализации, вентиляции, система «умный дом» и др. Благодаря этим элементам, частный дом становится комфортной средой жизни современного человека. Но по-настоящему он оживает благодаря электрической энергии, которая приводит в работу оборудование всех указанных выше систем.
К сожалению, электричество имеет и обратную сторону. У всего оборудования есть срок службы, в каждый прибор заложена определенная надёжность, поэтому работать они будут не вечно. Кроме того, при проектировании или монтаже самого дома, электрики, коммуникаций или оборудования также могут быть допущены ошибки, которые способны сказаться на электробезопасности. В силу этих причин часть электрической сети может оказаться повреждённой. Характер аварий бывает разный: могут произойти короткие замыкания, которые отключаются автоматическими выключатели, а могут случиться пробои на корпус. Сложность в том, что проблема пробоя носит скрытый характер. Произошло повреждение проводки, поэтому корпус электрической плиты оказался под напряжением. При неправильных мерах заземления, повреждение никак себя не проявит, пока человек не прикоснется к плите и не получит удар током. Поражение электричеством случится из-за того, что ток ищет путь в землю, а единственным подходящим проводником послужит тело человека. Допускать этого нельзя.
Такие повреждения представляют наибольшую угрозу для безопасности людей, потому что для их раннего обнаружения, а, следовательно, чтобы защититься от них, обязательно нужно иметь заземление. В рамках данной статьи рассматривается, какие действия нужно предпринять по организации заземления для частного дома или дачи.
Необходимость установки заземления в частном доме определяется системой заземления, т. е. режимом нейтрали источника питания и способом прокладки нулевого защитного (PE) и нулевого рабочего (N) проводников. Также может быть важен тип питающей сети – воздушная линия или кабельная. Конструктивные различия систем заземления позволяют выделить три варианта электроснабжения частного дома:
Система TN-S
Основная система уравнивания потенциалов (ОСУП) объединяет все крупные токопроводящие части здания, в обычном состоянии не имеющие электрического потенциала, в единый контур с главной заземляющей шиной. Рассмотрим графический пример выполнения СУП в электроустановке жилого дома.
Вначале рассмотрим самый прогрессивный подход к электрическому питанию дома – систему TN-S. В этой системе PE и N проводники разделены на всем протяжении, и необходимости в установке заземления у потребителя нет. Нужно только завести PE-проводник на главную шину заземления, и далее развести с нее проводники заземления к электроприборам. Реализуется такая система как кабельной, так воздушной линией, в случае последней прокладывается ВЛИ (воздушная линия изолированная) с помощью самонесущих проводов (СИП).
Но такое счастье выпадает далеко не всем потому, что старые воздушные линии передачи используют старую систему заземления – TN-C. В чём же её особенность? В данном случае PE и N на всём протяжении линии прокладываются одним проводником, в котором совмещены функции и нулевого защитного и нулевого рабочего проводников – так называемый PEN-проводник. Если раньше использовать такую систему разрешалось, то с введением в 2002 году ПУЭ 7 изд., а именно пункта 1.7.80 применение УЗО в системе TN-C оказалось под запретом. Без использования УЗО ни о какой электробезопасности не может быть речи. Именно УЗО отключает питание при повреждении изоляции, как только оно произошло, а не в тот момент, когда человек прикоснется к аварийному прибору. Чтобы соблюсти все необходимые требования, систему TN-C необходимо модернизировать до TN-C-S.
Система TN-C-S
В системе TN-C-S по линии так же прокладывается PEN-проводник. Но, теперь уже, пункт 1.7.102 ПУЭ 7 изд. говорит, что на вводах ВЛ к электроустановкам должны быть выполнены повторные заземления PEN-проводника. Выполняются они, как правило, у электрического столба, с которого выполняется ввод. При повторном заземлении производится разделение PEN-проводника на отдельные PE и N, которые и заводятся в дом. Норма повторного заземления содержится в пункте 1.7.103 ПУЭ 7 изд. и составляет 30 Ом, либо 10 Ом (при наличии в доме газового котла). Если заземление у столба не выполнено, необходимо обратиться в Энергосбыт, в чьём ведомстве находится электрический столб, распределительный щит и ввод в дом потребителя, и указать на нарушение, которое должно быть исправлено. Если распределительный щит находится в доме, разделение PEN нужно выполнить в этом щите, а повторное заземление сделать возле дома.
В таком виде TN-C-S успешно эксплуатируется, но с некоторыми оговорками:
- если состояние ВЛ вызывает серьезные опасения: старые провода находятся не в лучшем состоянии, из-за чего возникает риск обрыва или перегорания PEN-проводника. Это чревато тем, что на заземленных корпусах электроприборов окажется повышенное напряжение, т.к. путь тока в линию через рабочий ноль прервется, и ток вернется с шины, на которой выполнялось разделение, через нулевой защитный проводник на корпус прибора;
- если на линии не выполнены повторные заземления, то есть опасность, что ток повреждения перетечёт в единственное повторное заземление, что также приведёт к повышению напряжения на корпусе.
В обоих случаях электробезопасность оставляет желать лучшего. Решением этих проблем является система ТТ.
Система ТТ
В системе ТТ PEN-проводник линии используется в качестве рабочего нуля, а отдельно выполняется индивидуальное заземление, которое можно установить возле дома. Пункт 1.7.59 ПУЭ 7 изд. оговаривает такой случай, когда невозможно обеспечить электробезопасность, и разрешает использовать систему ТТ. Обязательно должно быть установлено УЗО, а его правильная работа должна обеспечиваться условием Rа*Iа
Цель заземления для частного дома состоит в том, чтобы получить необходимое сопротивление заземления. Для этого используются вертикальные и горизонтальные электроды, которые в совокупности должны обеспечить необходимое растекание тока. Вертикальные заземлители подходят для монтажа в мягком грунте, тогда как в каменистом их заглубление связано с большими трудностями. В таком грунте подойдут горизонтальные электроды.
Защитное заземление и заземление молниезащиты выполняются общими, один заземлитель будет универсальным и выполнять оба назначения, об этом говорится в пункте 1.7.55 ПУЭ 7 изд. Поэтому полезно будет узнать, как унифицировать молниезащиту и заземление. Чтобы наглядно увидеть процесс монтажа этих систем, описание процесса заземления для частного дома будет разделено на этапы.
Этап 1. Установка защитного заземления
Отдельным пунктом следует выделить защитное заземление в системе TN-S. Исходной точкой для установки заземления будет тип системы питания. Различия систем питания были рассмотрены в предыдущем пункте, поэтому мы знаем, что для системы TN-S заземление монтировать не нужно, нулевой защитный (заземляющий) проводник приходит с линии – требуется только присоединить его к главной заземляющей шине, и в доме будет заземление.
Но нельзя говорить, что дому не нужна молниезащита. Значит это лишь то, что мы, не обращая внимание на этапы 1 и 2, сразу можем перейти к этапам 3-5, см. нижеСистемы TN-C и TT всегда требуют установку заземления, поэтому перейдём к самому главному.
Защитное заземление устанавливается у столба, либо у стены дома, в зависимости от того в каком месте выполняется разделение PEN-проводника. Желательно располагать заземлитель в непосредственной близости от главной заземляющей шины. Отличия TN-C от TT лишь в том, что в TN-C место заземления привязано к месту разделения PEN. Сопротивление заземления в обоих случаях должно быть не более 30 Ом в грунте с удельным сопротивлением 100 Ом*м, например суглинке, и 300 Ом в грунте с удельным сопротивлением более 1000 Ом*м. Значения одинаковые, хоть и опираемся мы на разные нормативы: для системы TN-C 1.7.103 ПУЭ 7 изд., а для системы ТТ — на пункт 1.7.59 ПУЭ и 3.4.8. Инструкции И 1.03-08. Так как отличий в необходимых мероприятиях нет, будем рассматривать общие решения для этих двух систем.
Для заземления достаточно забить шестиметровый вертикальный электрод.
Такое заземление получается очень компактным, установить его можно даже в подвале, никакие нормативные документы этому не противоречат. Необходимые действия для заземления описаны для мягкого грунта с удельным сопротивлением 100 Ом*м. Если грунт имеет сопротивление выше, требуются дополнительные расчёты, обратитесь к техническим специалистам ZANDZ.com за помощью в расчётах и подборе материалов.
Этап 2. Заземление для газового котла
Если в доме установлен газовый котел, тогда, газовая служба может потребовать заземление с сопротивлением не более 10 Ом, руководствуясь пунктом 1.7.103 ПУЭ 7 изд. Данное требование должно быть отражено в проекте газификации.
Тогда для достижения нормы необходимо установить 15-ти метровый вертикальный заземлитель, который устанавливается в одну точку.
Установить можно и в несколько точек, например, в две или три, соединив затем горизонтальным электродом в виде полосы вдоль стены дома на расстоянии 1 м и на глубине 0,5-0,7 м. Установка заземлителя в несколько точек послужит также для цели молниезащиты, чтобы понять каким образом, перейдём к её рассмотрению.
Этап 3. Заземление для молниезащиты
Перед тем как монтировать заземление, нужно сразу решить, будет ли выполняться защита дома от молнии. Так, если конфигурация заземлителя для защитного заземления может быть любой, то заземление для молниезащиты должно быть определенного типа. Устанавливаются минимум 2 вертикальных электрода длиной 3 метра, объединённые горизонтальным электродом такой длины, чтобы между штырями было не менее 5 метров. Данное требование содержится в пункте 2.26 РД 34.21.122-87. Монтироваться такое заземление должно вдоль одной из стен дома, оно будет являться своего рода соединением в земле двух спущенных с крыши токоотводов. Если токоотводов несколько, правильным решением выглядит прокладка контура заземления для дома на расстоянии 1 м от стен на глубине 0,5-0,7 м, а в месте соединения с токоотводом установка вертикального электрода длиной 3 м.
Теперь настало время узнать, как сделать молниезащиту частного дома. Состоит она из двух частей: внешней и внутренней.
Этап 4. Внешняя молниезащита
Выполняется в соответствии СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (далее СО) и РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (далее РД).
Защита зданий от разрядов молнии осуществляется с помощью молниеотводов. Молниеотвод представляет собой возвышающееся над защищаемым объектом устройство, через которое ток молнии, минуя защищаемый объект, отводится в землю. Оно состоит из молниеприёмника, непосредственно воспринимающего на себя разряд молнии, токоотвода и заземлителя.
Молниеотводы устанавливаются на кровлю таким образом, чтобы обеспечивалась надёжность защиты более 0,9 по СО, т.е. вероятность прорыва через молниеприёмную систему должна быть не более 10%. Более подробно о том, что такое надёжность защиты читайте в статье «Молниезащита частного дома». Как правило, они устанавливаются по краям конька кровли, если крыша двускатная. Когда крыша мансардная, четырёхскатная или ещё боле сложной формы, молниеприёмники могут быть закреплены на дымовых трубах.
Все молниеприёмники соединяются между собой токоотводами, спуски токоотводов выполняются к заземляющему устройству, которое у нас уже имеется.
Установка всех этих элементов обеспечит защиту дома от молнии, а точнее от опасности, которую несёт её прямой удар.
Этап 5. Внутренняя молниезащита
Защита дома от перенапряжений выполняется с помощью УЗИП. Для их установки необходимо заземление, потому что ток отводится в землю с помощью нулевых защитных проводников, присоединяемых к контактам этих устройств. Варианты установки зависят от наличия или отсутствия внешней молниезащиты.
- Имеется внешняя молниезащита
В таком случае устанавливается классический защитный каскад из расположенных последовательно устройств классов 1, 2 и 3. УЗИП класса 1 монтируется на вводе и ограничивает ток прямого удара молнии. УЗИП класса 2 устанавливается либо также в вводном щитке, либо в распределительном, если дом большой, и расстояние между щитами больше 10 м. Предназначен он для защиты от наведенных перенапряжений, их он ограничивает до уровня 2500 В. Если в доме есть чувствительная электроника, то желательно установить и УЗИП класса 3, ограничивающий перенапряжения до уровня 1500 В, такое напряжение может выдержать большинство устройств. Устанавливается УЗИП класса 3 непосредственно у таких приборов. - Внешняя молниезащита отсутствует
Прямое попадание молнии в дом не берётся в расчёт, поэтому необходимости в УЗИП класса 1 нет. Остальные УЗИП устанавливаются так же, как описано в пункте 1. Выбор УЗИП также зависит от системы заземления.
На рисунке показан дом с установленными защитным заземлением, системой внешней молниезащиты и и комбинированным УЗИП класса 1+2+3, предназначенным для установки в системе ТТ.
Перечень оборудования для заземления и молниезащиты:
№ п/п | Рис | Артикул | Изделие | Кол-во |
Система молниезащиты | ||||
1 | ZZ-201-004 | ZANDZ Молниеприемник-мачта вертикальный 4 м (нерж. сталь) | 2 | |
2 | GL-21202 | GALMAR Держатель для молниеприёмника – мачты ZZ-201-004 к дымоходу (нержавеющая сталь) | 2 | |
3 | GL-20023 | GALMAR Зажим к молниеприёмнику – мачте GL-21105G для токоотводов (нержавеющая сталь) | 2 | |
4 | GL-11149-50 | GALMAR Проволока омедненная стальная (D8 мм; бухта 50 метров) | 1 | |
5 | GL-11149-10 | GALMAR Проволока омедненная стальная (D8 мм; бухта 10 метров) | 1 | |
6 | GL-11514 | GALMAR Зажим на водосточную трубу для токоотвода (луженная медь + луженная латунь) | 18 | |
7 | GL-11568A | GALMAR Зажим на кровлю универсальный для токоотвода (высота до 15 мм; оцинк. сталь с покраской) | 38 | |
8 | GL-11703A | GALMAR Зажим к фасаду/стене для токоотвода с возвышением (высота 15 мм; оцинк. сталь с покраской) | 5 | |
9 | GL-11551A | GALMAR Зажим для соединения токоотводов (крашенная оцинкованная сталь) | 2 | |
10 | GL-11562A | GALMAR Зажим контрольный для соединения токоотводов проволока + полоса (крашенная оцинкованная сталь) | 2 | |
Заземляющее устройство | ||||
11 | ZZ-005-064 | ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм) | 3 | |
12 | GL-11075-20 | GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 20 метров) | 1 | |
13 | ZZ-001-065 | ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м) | 6 | |
14 | ZZ-002-061 | ZANDZ Муфта соединительная резьбовая | 4 | |
15 | ZZ-003-061 | ZANDZ Наконечник стартовый | 3 | |
16 | ZZ-004-060 | ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток | 2 | |
17 | ZZ-006-000 | ZANDZ Смазка токопроводящая | 1 | |
18 | ZZ-007-030 | ZANDZ Лента гидроизоляционная | 1 | |
19 | ZZ-008-000 | ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max) | 1 | |
20 | ZZ-500-103 | ZANDZ Проводник заземляющий (3м; S25; одножильный; с наконечником под болт D8) | 1 | |
21 | LE-373-930 | LEUTRON Ограничитель перенапряжений (УЗИП) PP BCD TT 25/100 |
1 |
В таблице учтено устройство защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП) комбинированного типа класса 1+2+3 для системы ТТ. Выбор подходящей модели УЗИП зависит от системы заземления и других факторов, которые были учтены в приведённом примере.
Этап 6. Измерение сопротивления заземления
После установки системы заземления необходимо произвести замеры и получить протокол измерения сопротивления. Право оформлять и выдавать протокол имеют специалисты зарегистрированной в Ростехнадзоре электротехнической лаборатории. Найти уполномоченных специалистов можно в нашем Клубе Экспертов, который работает на всей территории России.
Протокол нужен для приёма газового оборудования в эксплуатацию, для газовой службы это будет подтверждением, что заземление соответствует норме 10 Ом. Понадобится протокол и для того, чтобы быть уверенным, что обеспечивается электробезопасность частного дома. Соблюдение требований нормативов будет гарантией безопасной эксплуатации электрической системы.
Рассмотрев поэтапно необходимые мероприятия, вы уже знаете, что нужно делать, чтобы обеспечить частный дом надёжными заземлением и молниезащитой.
Смотрите также:
- Заземление. Что это такое и как его сделать
- Таблица удельного сопротивления грунтов
- Омеднённая сталь
- Молниезащита и заземление: требования и рекомендации
- Заземление газового котла / газопровода
Смотрите также:
Заземление в частном доме своими руками. Правильное заземление частного дома
Заземление в частном доме – это необходимая мера безопасности. Если произошло замыкание в электрической сети, то благодаря заземлению, бытовые приборы будут защищены от перегорания, а жильцы дома от поражения электрическим током.
В бытовых условиях может случиться так, что изоляция проводов нарушается и возникает пробой. Причины могут быть разными – от замыкания в сети до неисправностей в бытовых приборах (например, протечки в стиральной машине). При этом на металлические корпуса бытовых приборов поступит избыточное напряжение. И если человек коснётся корпусам прибора, то его ударит током.
Согласно законам физики, электричество всегда уходит в землю. При этом, оно будет искать подходящий для этого диэлектрик, обладающий минимальным сопротивлением, и тело человека для этого неплохо подходит. Но наша с вами задача избежать удара тока, потому что сильного удара током можно не выдержать. Поэтому для быстрого и безопасного отвода избыточного напряжения в грунт в частном доме необходимо установить заземляющий контур. При его наличии избыток напряжения с корпуса прибора быстро уйдет в землю, а человек при касании ощутит максимум легкое покалывание.
Заземление – это электрическая цепь, в которую входят корпуса всех электроприборов в доме и заземляющий контур, отводящий избыточный ток в землю. В современном трёхжильном кабеле для заземления предусмотрена отдельная жила жёлто-зеленого цвета. С её помощью все розетки в доме соединяются в цепь, ведущую к щитку, а от него – к контуру заземления. Подключение к этому контуру нужно предусмотреть для всех приборов в доме – чайников, холодильников, плиток, стиральных машинок. Для бойлеров делают дополнительное заземление на корпус – если вдруг возникнет протечка. Заземляющий контур – это конструкция из металлических штырей и полос, которую вкапывают в грунт около дома на определённом расстоянии. Контур соединяется со щитком при помощи провода и болтов.
Характеристики и требования к системам заземления
Основная характеристика – это сопротивление системы. Чем оно меньше, тем выше надёжность системы. При стандартном напряжении 220/380В максимальное значение сопротивления равно 4 Ом. Чем этот показатель ниже, тем меньшее напряжение появится на корпусах электроприборов. Показатель сопротивления всего контура заземления также зависит от проводимости электродов и сопротивления грунта.
Горизонтальные и вертикальные детали заземляющего контура должны быть сделаны из долговечного материала. Горизонтальные заземлители – это стальные поломы размером 40х4 см. Что касается электродов, то самый хороший показатель сопротивления у медных деталей, а обычная рифлёная арматура плохо справляется с отводом электротока. Для электродов подойдет круглая сталь в прутках диаметром не менее 14 мм и стальные уголки с минимальными размерами 40х40х5. Что выбрать, прутки или уголки, зависит от состояния почвы. Прутки легче забивать в грунт, а уголки в процессе могут сгибаться сверху и эту часть придётся срезать. Но если почва торфяная, то уголки легко войдут в грунт.
Штыри нельзя красить, так как нарушится контакт с землей. Для предотвращения ржавления электроды покрывают антикоррозийными составами. Наименьшее сопротивление у торфяных почв и суглинков, наибольшее – у влажного песка и ПГС. Для снижения показателя сопротивления рекомендуется разбавлять почву в месте закапывания контура при помощи золы и пепла. Другой вариант – увеличить глубину забивания электродов, чтобы дойти до нужной почвы. Глубина забивания электродов должна быть на 60-100 см ниже глубины промерзания почвы. Также надо учитывать плотность грунта – чем она выше, тем глубже должны быть забиты электроды. Размеры заготовок контура выбираются с учетом Правил устройства электроустановок (ПУЭ). Примерный расчёт расстояния между электродами – длина стержня умножается на коэффициент 2,2.
Подключение заземления в частном доме своими руками
Схема заземления зависит от:
- вида подключаемого СИП-кабеля;
- способа подключения нулевого проводника.
Это вполне можно сделать своими руками. Всего есть три типа нулевых проводников – N (функциональный ноль), PE (защитный ноль) и PEN, где совмещаются защитный и функциональный ноль. Входящие подключения от станции бывают такие:
- Два провода – один фаза, другой PEN.
- Трехфазная сеть – три фазы и PEN.
- Однофазная с 3 проводами и трехфазная с 5 проводами – два защитных проводника N и PE.
Система TN-C. Нулевой проводники N и PE объединены в один провод, а розетки не заземлены. Электроприборы в помещениях с высокой влажность нужно заземлять отдельно. Система небезопасная и практически не используемая.
Система TN-C-S. На подстанции N и PE объединены, а при входе в дом идёт разделение на отдельный нулевой N и защитный проводник PE. Система считается надёжной, но есть вероятность обрыва нуля на пути от подстанции к дому.
Система TN-S – для нее характерно разделение функционального и защитного ноля ещё на подстанции. К дому подходит пять проводов – три фазы, ноль и земля.
Система TT – самая распространённая. К дому подходят 4 провода – 3 фазы и четвертый нулевой. В этом случае необходимо делать в доме отдельную систему заземления в виде заземляющего контура. В доме должно стоять устройство защитного отключения УЗО.
Контур заземления для частного дома
Есть три вида контуров заземления для частного дома:
- Модульно-штыревой.
- Линейный.
- Замкнутый (треугольник).
В модульно-штыревом контуре используется один электрод в виде разборного стального стержня с покрытием из меди. Для него не нужно копать траншею. Максимальная глубина – до 20 метров.
Линейный контур – разомкнутый, он состоит из цепочки электродов, соединённых в линию или полукруг. Такая схема применяется на участках небольшой площади, где нет возможности поместить замкнутый контур. В замкнутом контуре три штыря соединяются с железными полосами при помощи сварки так, чтобы получился равнобедренный треугольник со штырями в углах. Глубина расположения контура – 0,5 м, длина штырей – 2-3 м, расстояние между ними – 1,2 м.
Самый надежный из них – замкнутый контур. Если повреждена одна из перемычек между электродами (проржавела или сгнила), то контур всё равно будет работать. В линейном контуре при аналогичном повреждении контур не будет выполнять свои функции.
Правильное заземление частного дома
Контур располагают недалеко от дома, на расстоянии порядка двух метров. Лучше выбрать влажное место – в низине, около огорода, это обеспечит лучший контакт почвы с электродом. Если дом располагается на сваях, то допускается расположение контура под домом. Необходимо учесть тип почвы рядом с домом – если там слишком много песка, то лучше закопать контур подальше, где есть глина. Не рекомендуется бурить отверстия под электроды, так как в этом случае будет нарушать контакт штырей с землей.
Как же сделать заземление в частном доме? Методика следующая:
- Под контур лопатой выкапывается траншея в зависимости от его конфигурации.
- В грунт при помощи кувалды забиваются электроды, которые предварительно нужно заострить болгаркой. Забивание идёт не полностью – нужно оставить над поверхностью около 20 см для приваривания горизонтальных заземлителей.
- Затем электроды свариваются с горизонтальными заземлителями, одна из стальных полос подводится к дому. Конструкцию покрывают битумом, смолой или антикоррозийным составом.
- Контур засыпается грунтом с пеплом, золой.
- Полоса у дома закрепляется на фундаменте и к ней болтом прикрепляется заземляющий кабель.
Как проверить заземление в частном доме? Каждые 12 лет нужно вызывать лабораторию из компании ИванМастер и проверять работоспособность заземляющего контура.
Правильное заземление | ISEMAG
7 советов по безопасности и надежности:
Независимо от того, обсуждаем ли мы центр обработки данных, объект 9-1-1 или даже коммерческий объект, такой как гостиница, нагрузки по обработке данных и чувствительное оборудование являются жизненно важной частью конечного результата. использования, а время простоя этого оборудования дорого или катастрофично. Вот почему проектирование или модернизация по соображениям качества электроэнергии часто очень недороги по сравнению с альтернативами и значительно дешевле, если они внедряются в начале строительства.
Первый факт, который необходимо учитывать, заключается в том, что подавляющее большинство проблем с качеством электроэнергии в здании возникает внутри здания. В результате IEEE, LPI и аналогичные организации выпустили руководства по проектированию и рекомендуемые методы, которые, как известно, значительно уменьшают, если не устраняют, возникновение и серьезность проблем, связанных с качеством электроэнергии. Национальный электротехнический кодекс® (NEC) и аналогичные документы не являются руководствами по проектированию качества электроэнергии.
Во многих случаях простые недорогие технологии могут помочь предотвратить или смягчить проблемы, особенно при установке во время строительства или капитального ремонта здания.
Почему заземление?
Вот 2 примера, иллюстрирующих важность заземления:
Пример A: Федеральный кредитный союз Suncoast Schools управлял центром обработки данных, контролирующим сеть банкоматов банка. Однажды ночью молния ударила в распределительные сети центра, сбив электросчетчик с наружной стены. (См. рис. 1.)
Рис. 1. Поддон счетчика (справа) был разрушен молнией и полностью снесен со стены.
В банке не было простоев или повреждений оборудования, потому что он осознавал ценность надлежащего заземления. Suncoast установила систему с 7 уровнями защиты от перенапряжения и подключила ее к внешней системе заземления с сопротивлением земли менее 5 Ом. В результате молния ушла в землю, минуя здание и его оборудование, что представляло собой более резистивный путь.
При проектировании системы молниезащиты представьте себе шар радиусом 150 футов, катящийся по внешней поверхности конструкции. Общепринятая теория состоит в том, что каждая точка под этим мячом защищена, а каждая точка в радиусе 150 футов уязвима (см. рис. 2). Области в тени мяча обычно защищены.
Пример B: Фотография на Рисунке 3 представляет собой фактический список автоматических выключателей на панели объекта, где находятся 5 радиостанций во Флориде. Обратите внимание, что освещение парковки и двигатель лифта находятся на той же панели, что и чувствительные нагрузки, такие как пожарная сигнализация. Если в столбы парковки ударит молния, электроника по всему зданию окажется под угрозой. Чувствительные нагрузки всегда должны находиться на отдельной панели, изолированной от двигателей и нечувствительных нагрузок.
Рис. 3. Моторные нагрузки, стояночные стойки, кондиционеры на той же панели, что и пожарная сигнализация.
Сделайте правильный выбор
NEC допускает использование металлического кабелепровода в качестве пути заземления. Хотя металлический кабелепровод действует как экран от радиочастот (РЧ), очень важно знать, что соединения затянуты правильно и не подвержены коррозии. Рассмотрим коридор на рис. 4, расположенный в центре обработки данных. Примете ли вы косяк на текущем пути через каждые 10 футов в этом забеге? Лучше всего всегда использовать полноразмерный заземляющий провод, по крайней мере такого же размера, как и фазные проводники.
Установщики иногда запрашивают так называемую «чистую землю» для своего оборудования, ошибочно полагая, что их оборудование не нужно подключать к другому оборудованию в окружающей среде. Эта практика опасна и незаконна.
Рис. 4. Кабелепровод — сомнительный путь заземления для этих цепей в центре обработки данных.
Практика устанавливает несколько путей к земле, таким образом, используя землю в качестве проводника. Это нарушает код NEC. Кроме того, наличие отдельных заземлений может создать потенциальную опасность поражения электрическим током между соседним оборудованием. Помните, что все оборудование должно быть подключено к одной общей системе заземления. (См. рис. 5.)
Так называемые “чистые территории” запрещены законом и могут представлять угрозу безопасности. Соседние части оборудования могут находиться под разным напряжением, если в качестве проводника используется земля.
В обычной схеме заземляющий проводник подключается к коробке, в которой находится электрическое устройство, а также к каждой панели на обратном пути к сервису. Он может быть загрязнен помехами на заземляющих проводниках соседних цепей, возможно, нечувствительных нагрузок.
Рисунок 5. Обратите внимание, что изолированное заземление (IG) расположено на изолированной шине и простирается на всем пути от чувствительного оборудования до точки обслуживания, не смешиваясь электрически с другими цепями на этом пути.
Гораздо лучше использовать изолированное заземление (иногда называемое изолированным ). При таком расположении заземляющий проводник полностью отделен и изолирован от любых смежных нагрузок на всем пути до точки обслуживания.
Примером хорошей установки является центр обработки данных, принадлежащий и управляемый Markley Group в центре Бостона. Методы подходят для любого объекта, где находится чувствительное оборудование, а не только для центров обработки данных.
По всему зданию есть двойные понижающие службы. Два ввода от энергосистемы, питающие пару подстанций по 5 МВА каждая с трехступенчатыми понижающими трансформаторами на каждой. Есть 2 системы распределения по всей территории. Затем к каждой единице оборудования подключаются цепи «А» и «В». Ответвительные цепи должны быть как минимум на 1 размер больше, чем требуется NEC для ограничения падения напряжения. Для всей проводки используется медь. Каждая компьютерная комната имеет свой собственный заземляющий проводник (но не кабелепровод) к главной шине заземления, расположенной в цокольном этаже, как показано на рис. 6. Нагрузки никогда не смешиваются. Кабелепроводы не используются совместно с другими цепями; каждая цепь находится в своем канале.
Рис. 6. Главная шина заземления, расположенная в цокольном этаже. Обратите внимание, что каждый канал помечен как источник.
7 Вспомогательные методы
Метод 1: Отделение чувствительных электронных нагрузок от другого оборудования
Оборудование, чувствительное к мощности, от отдельных выделенных ответвлений, выходящих из отдельных щитов, питаемых от отдельных фидеров обратно к главному служебному входу. Нейтральные и заземляющие проводники также должны быть разделены. Не смешивайте чувствительное оборудование со стандартными нагрузками, нагрузками двигателя или внешними нагрузками.
Способ 2: Ограниченное количество розеток на цепь
Максимум от 3 до 6 розеток на цепь рекомендуется вместо 13, разрешенных кодом для 20-амперной цепи. Это сведет к минимуму количество и разнообразие схем совместного использования чувствительного оборудования, уменьшит падение напряжения, уменьшит вероятность взаимодействия и оставит некоторое пространство для последующего расширения или замены оборудования.
Способ 3: Кабелепровод в качестве пути заземления
Металлический кабелепровод, должным образом заземленный, обеспечивает экранирование проводников от радиочастотной энергии. Однако не пренебрегайте заземляющим проводом (медный провод с зеленой изоляцией) независимо от материала кабелепровода. Это необходимо для безопасности, а также для обеспечения непрерывного пути к земле с низким импедансом. Заземляющий проводник должен быть не меньше фазных проводников и проложен внутри металлического канала, а не снаружи.
Метод 4: Падение напряжения
Хотя NEC допускает падение напряжения до 5 % в комбинированных ответвлениях и фидерных цепях, рекомендуется проектировать падение напряжения не более 3 % при полной нагрузке в комбинированных цепях. питание чувствительного оборудования. Это означает, что размеры проводников часто должны быть больше, чем требуется в качестве минимума кода. Но побочным преимуществом проводников большего сечения является то, что проводники большего размера часто экономят достаточно энергии из-за их более низкого сопротивления, чтобы компенсировать более высокие первоначальные затраты с короткой окупаемостью.
Способ 5: Материал проводника
Вероятность возникновения проблемных соединений и коррозии снижается при использовании медных проводников. При использовании меди не требуются специальные меры предосторожности при установке, а требования к техническому обслуживанию снижаются. Специальные ингибиторы коррозии не нужны. Благодаря превосходным возможностям подключения снижается риск отказа, связанного с качеством электроэнергии.
Способ 6. Заземляющие кольца
Заглубленное внешнее заземляющее кольцо — это метод, помогающий добиться низкого импеданса от системы заземления здания до самой земли, а также удобное средство для соединения различных заземлений, ведущих от здания. Заземляющее кольцо в сочетании с заземляющими электродами глубокого заземления (см. метод 7) обеспечивает наилучшую систему
Техника 7: Глубина заземления
При недостаточном количестве земли для работы или в условиях необычно высокого удельного сопротивления грунта может потребоваться заглубление. Длинные заземляющие стержни в виде медных труб, иногда длиной в десятки или сотни футов, в просверленных отверстиях в редких случаях не являются редкостью.
Молния
Целью системы молниезащиты является обеспечение легкого пути прохождения энергии молнии с низким импедансом; максимизация тока; и, наоборот, для оборудования, представляющего путь с высоким импедансом, минимизирующим ток.
Использование стального каркаса здания в качестве токоотвода направляет энергию молнии непосредственно внутрь здания, где она может повредить данные или оборудование или попасть в электрическую проводку. В качестве токоотводов рекомендуется использовать отдельные медные жилы.
Системы молниезащиты и устройства защиты от перенапряжений должны быть подключены к системе заземляющих электродов с низким импедансом для работы. Сопротивление заземления следует проверять при установке и периодически проверять снова, в зависимости от полученного опыта, ежегодно или раз в полгода. IEEE и другие рекомендуют 5 Ом на землю или меньше.
Выводы
При соблюдении вышеизложенных рекомендаций вероятность возникновения проблем с качеством электроэнергии сводится к минимуму. Однако в этой статье представлен лишь общий обзор некоторых широко используемых методов повышения качества электроэнергии. Это ни в коем случае не полный справочник по этому вопросу. Помните, что кодексы — это минимумы, иногда неадекватные, и они на шаг опережают незаконные действия. Часто рекомендуется превышение минимума кода.
В тех случаях, когда на существующем объекте возникают проблемы с качеством электроэнергии, необходимо провести тщательное исследование для определения наилучшего плана действий. Решения могут быть такими же простыми, как перемещение некоторых нагрузок между ответвленными цепями, незначительная замена электропроводки или дополнительные ответвления. В сложных случаях рекомендуется профессиональная инженерная помощь.
Фотографии предоставлены Ассоциацией развития меди. (www.copper.org)
Сохр.
Сохр.
Правильное заземление компьютера в доме или квартире ▷ ➡️ IK4 ▷ ➡️
Правильное заземление компьютера в доме или квартире Не во всех 4 Не во всех 4 в квартирах или домах современные розетки, оборудованные контактом третьей стороны для заземления. В этом случае, если системный блок подключен к обычной электрической розетке, существует риск получения травмы при неисправности блока или скачках напряжения в оборудовании. Компьютер должен быть заземлен для обеспечения безопасности компонентов и вашей собственной безопасности. Давайте посмотрим подробно, как это сделать.
Содержание
- 1 Роль заземления ПК
- 2 Недопустимые методы заземления
- 2.1 Заземление компьютера в квартире
- 2.2 Заземление компьютера в частном доме 1 Помогла ли вам эта статья
- 2.213. ?
Роль заземления ПК
Заземление необходимо по нескольким причинам. Все они важны и помогут сохранить не только здоровье вашего компьютера, но и вашу жизнь. Вот некоторые аспекты, которые необходимо учитывать при проведении этого процесса:
- Большинство компьютеров имеют металлический корпус или дисковод с этими вставками. В случае короткого замыкания или другой неисправности ток будет протекать через заземляющий провод, предохраняя человека от поражения электрическим током.
- В квартирах или домах часто случаются скачки напряжения. Почти вся бытовая техника от него страдает. Заземленный компьютер остается неповрежденным после этих скачков напряжения.
- Любой электрический прибор излучает электромагнитные волны и статическое напряжение. Иногда он скапливается в металлическом корпусе ПК, оказывая вредное воздействие на человека. Схема защиты отводит ток, делая устройство безопасным.
- При использовании микрофона часто возникает фоновый шум. При заземлении они должны исчезнуть.
Недопустимые способы заземления
Иногда некоторые пользователи пытаются вручную подключить схему защиты не самыми надежными методами, что не только несет в себе повышенный риск выхода из строя компьютера, но и повышает уровень опасности для людей. Рассмотрим некоторые запрещенные способы заземления:
- Крепление кабеля к радиатору отопления. Если заземляющий провод припаять непосредственно к трубке нагревателя, это сломает компьютер.
- Соединение с газовой трубой. Этот тип заземления еще более опасен, поскольку увеличивает риск взрыва всей газовой системы с ужасными последствиями.
- Громоотвод. Подключение схемы защиты к молниеотводу приведет к выходу из строя всех ее компонентов.
- Беспроводное соединение. Данный способ подключения небезопасен для пользователя, так как в любой момент на системный блок может попасть фаза с напряжением двести двадцать вольт, что губительно для человека.
Заземление компьютера в квартире
Во многих многоквартирных домах распределение электричества происходит по одной и той же схеме, что видно на изображении ниже. Напряжение подключается четырьмя проводами, один из которых нулевой. Заземляется на отдельной подстанции. Самый простой способ установить заземление в такой системе – проложить дополнительный проводник. Делается это следующим образом:
- Купите кабель заземления необходимой длины и проведите его от дома к электрощиту. Для этих работ лучше всего подойдет многожильный и медный кабель большого сечения.
- В электрощите вам нужно найти место, где к металлической пластине прикручено много проводников.
- В свободном пространстве закрепить кабель болтом или саморезом. Правильнее перед этим зачистить конец провода, так будет надежнее.
- Остается только подключить другой конец кабеля, который вы используете, к корпусу компьютера или контакту штекера. При подключении к системному блоку используйте резьбовое соединение.
Важно не соединять медный провод с алюминиевым проводом, так как это быстро разрушит контакт и может привести к возгоранию проводки.
Заземление компьютера в частном доме
Если в частном доме реализована такая же система электроснабжения, как и в многоквартирном доме, то алгоритм заземления ничем не отличается.