Содержание

Заземление трубопроводов пуэ

Заземление трубопроводов пуэ: разбираемся по пунктам

В процессе прокладки трубопроводов любого предназначения необходимо позаботиться о безопасности их эксплуатации. Важно предотвратить негативное воздействие сильного электрического разряда как на сам трубопровод, так и на вещества, которые транспортируются по нему. Специально для этого важно установить заземление.

Основные правила

Документ, регламентирующий способы выполнения и устройства систем заземления, — «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ). Там указано, что заземление технологических трубопроводов — обязательное условие их допуска к эксплуатации.

Основные правила при выполнении подобных систем:

Должна быть обеспечена непрерывная металлическая связь на всей протяженности трубопровода, вне зависимости от его конструкции и назначения.
Тип контура заземления должен соответствовать удельному сопротивлению грунта в месте монтажа и току растекания конструкции.
Трубопровод должен быть соединен с заземляющим контуром минимум в двух точках.

Требования защиты при косвенном прикосновении распространяются на:

1) корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т.п.;

2) приводы электрических аппаратов;

3) каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов, а также съемных или открывающихся частей, если на последних установлено электрооборудование напряжением выше 50 В переменного или 120 В постоянного тока (в случаях, предусмотренных соответствующими главами ПУЭ — выше 25 В переменного или 60 В постоянного тока);

4) металлические конструкции распределительных устройств, кабельные конструкции, кабельные муфты, оболочки и броню контрольных и силовых кабелей, оболочки проводов, рукава и трубы электропроводки, оболочки и опорные конструкции шинопроводов (токопроводов), лотки, короба, струны, тросы и полосы, на которых укреплены кабели и провода (кроме струн, тросов и полос, по которым проложены кабели с зануленной или заземленной металлической оболочкой или броней), а также другие металлические конструкции, на которых устанавливается электрооборудование;

5) металлические оболочки и броню контрольных и силовых кабелей и проводов на напряжения, не превышающие указанные в 1.7.53, проложенные на общих металлических конструкциях, в том числе в общих трубах, коробах, лотках и т.п., с кабелями и проводами на более высокие напряжения;

6) металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников;

7) электрооборудование, установленное на движущихся частях станков, машин и механизмов.

При применении в качестве защитной меры автоматического отключения питания указанные открытые проводящие части должны быть присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания в системе и заземлены в системах и .

Не требуется преднамеренно присоединять к нейтрали источника в системе и заземлять в системах и :

1) корпуса электрооборудования и аппаратов, установленных на металлических основаниях: конструкциях, распределительных устройствах, щитах, шкафах, станинах станков, машин и механизмов, присоединенных к нейтрали источника питания или заземленных, при обеспечении надежного электрического контакта этих корпусов с основаниями;

2) конструкции, перечисленные в 1.7.76, при обеспечении надежного электрического контакта между этими конструкциями и установленным на них электрооборудованием, присоединенным к защитному проводнику;

3) съемные или открывающиеся части металлических каркасов камер распределительных устройств, шкафов, ограждений и т.п., если на съемных (открывающихся) частях не установлено электрооборудование или если напряжение установленного электрооборудования не превышает значений, указанных в 1.7.53;

4) арматуру изоляторов воздушных линий электропередачи и присоединяемые к ней крепежные детали;

5) открытые проводящие части электрооборудования с двойной изоляцией;

6) металлические скобы, закрепы, отрезки труб механической защиты кабелей в местах их прохода через стены и перекрытия и другие подобные детали электропроводок площадью до 100 см, в том числе протяжные и ответвительные коробки скрытых электропроводок.

При выполнении автоматического отключения питания в электроустановках напряжением до 1 кВ все открытые проводящие части должны быть присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания, если применена система TN, и заземлены, если применены системы IT или TT. При этом характеристики защитных аппаратов и параметры защитных проводников должны быть согласованы, чтобы обеспечивалось нормированное время отключения поврежденной цепи защитно-коммутационным аппаратом в соответствии с номинальным фазным напряжением питающей сети.

В электроустановках, в которых в качестве защитной меры применено автоматическое отключение питания, должно быть выполнено уравнивание потенциалов.

Для автоматического отключения питания могут быть применены защитно-коммутационные аппараты, реагирующие на сверхтоки или на дифференциальный ток.

Трубостойки

Чтобы установить устройство ввода в коммерческое здание или загородный дом, необходимо использовать трубостойку. Главной ее задачей является фиксация провода питания, который ведет к щиту, а также установки самого щита.

Согласно требованиям правил ПУЭ, трубостойка нуждается в обязательном заземлении.

Недалеко от щита надо просверлить отверстие, через которое важно поместить болт заземления. Как сама трубостойка, так и щит требуют качественное заземление. Недалеко от стойки следует вбить металлический уголок полутораметровой длины. Далее следует соединение трубостойки, щита и уголка.

Защите подлежит и нулевая шина. На нее надо подключить нулевой провод маркировки СИП4, который идет с опоры. Чтобы выполнять операцию, нужно воспользоваться желто-зеленым проводом маркировки ПВ-3, на которой установлены наконечники. На этом заземление металлической трубостойки можно считать завершенным.

Заземление трубопроводов

Свободные электрозаряды, присутствующие в грунте, склонны накапливаться, создавая статическое электричество. Оно влияет на пролегающие в земле трубы. А те части, которые находятся над землей потенциально могут подвергаться воздействию молний и атмосферных электрических зарядов. Это создает вероятность опасной ситуации.

Единственный способ обеспечить безопасную эксплуатацию и защитить людей от статического электричества – выполнить заземление металлических трубопроводов.

Правила ПУЭ

Процесс обустройства регламентируется нормативами ПУЭ. Согласно им, заземление технологических трубопроводов является обязательным. Только в этом случае допускается их использование.

Требования к системам:

Соответствие типа контура показателям тока растекания конструкции, а также удельного сопротивления грунта в точках монтажа.
Непрерывная электрическая цепочка, которая создается по всей длине трассы. При этом назначение и конструкция коммуникаций не важны.
Обязательное соединение конструкции и заземляющего контура не менее чем в 2-х точках.
Все виды коммуникаций, в местах ввода в сооружение, подлежат заземлению. Поэтому заземление трубопроводов отопления в жилых зданиях также является обязательным. Особенно если трубы изготовлены из металла.

Как выполнить анодное заземление трубопроводов?

Обустройство систем защиты прямо зависит от условий эксплуатации.

Если коммуникации пролегают внутри сооружения, то их подключают к естественным заземлителям дома, а также искусственным заземляющим контурам.

Технология используется и для другого технологического оборудования. Например, для трубостоек, которые используются при воздушной прокладке электропроводов и служат поддерживающими приспособлениями.

Если заземляется магистральный трубопровод, то на трассе его прохождения монтируют искусственный контур.

Заземляющий кабель крепят к трубе с помощью металлического хомута. Он оснащается специальным соединением для крепежа. В точках крепления поверхность труб зачищают. Это гарантирует лучший контакт компонентов.

Рекомендуемое сечение кабелей:

от 2,5 м2 (медные, предусматривающие механическую защиту);
4 м2 и более (медные, не имеющие механической защиты);
свыше 16м2 (из алюминия).

Требуемое сопротивление контура (максимальные значения):

сети 1-фазного тока – 5/10/20 Ом, в случае показателей напряжения (линейное) 380/220/127 В;
3-фазные сети – 5/10/20 Ом, при показателях линейного напряжения 660/380/220 В.

Заземление фланцевых соединений

Непрерывность электрической цепи – обязательное условие безопасности трубопровода. Поэтому выполняют заземление фланцев. Его реализуют путем монтажа перемычек из медной проволоки и соединения фланцевых, либо других соединений.

Рекомендуется использовать провод из меди, марки ПуГВ или ПВ3. Посредством прессования на концы проволоки устанавливают наконечники. Далее их крепят к трубе с помощью болтов.

Трубостойки

Безопасное использование коммуникаций возможно только при заземленности всех металлических компонентов. При этом учитываются и те, что установлены на крыше, а также трубостойки. Элементы соединяют с грозозащитой электродуговой сваркой, либо болтами.

Требования к создаваемой металлической связи аналогичны нормативам, которые предъявляют перед заземлением трубопроводов.

Взрывоопасные участки

С учетом конструктивного исполнения и предназначения, можно выделить:

нефтепроводы, а также газопроводы;
системы, по которым транспортируют спиртосодержащие жидкости/газы.

Транспортирование взрыво- и пожароопасных веществ обуславливает предъявление повышенных требований к безопасности. Нормативы описаны в ПУЭ (гл. 7.3).

В случае с взрывоопасными помещениями, применение естественных заземлителей допустимо только если они обеспечивают дополнительную защиту. Основной должен стать контур, сконструированный искусственно.

Узел заземления трубопровода: роль изоляции

Ее осуществляют путем нанесения покрытий с антикоррозийными свойствами. Данные мероприятия обеспечивают пассивную защиту.

При этом требования те же, что и в случае с не имеющими специального покрытия трубами.

ООО Свой Мастер & PoliStyle

07 февраля 2020

ПУЭ в вопросах и ответах. Заземление

Заземляющие устройства электроустановок напряжением до 1 кВ в сетях с глухозаземленной нейтралью

Куда должен быть присоединен заземляющий проводник, если в PEN-проводнике, соединяющем нейтраль трансформатора или генератора с шиной PEN РУ до I кВ, установлен ТТ?

Ответ. Должен быть присоединен не к нейтрали трансформатора или генератора непосредственно, а к PEN- проводнику, по возможности сразу на ТТ. В таком случае разделение PEN-проводника на RE- и N- проводники в системе TN-S должно быть выполнено также за ТТ. ТТ следует размещать как можно ближе к выводу нейтрали трансформатора или генератора.

Каким должно быть сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора, или выводы источника однофазного тока?

Ответ. Должно быть в любое время года не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. Это сопротивление должно быть обеспечено с учетом использования естественных заземлителей, а также заземлителей повторных заземлений PEN- или PE- проводника ВЛ до 1 кВ при количестве отходящих линий не менее двух.

Каким должно быть сопротивление заземлителя, расположенного в непосредственной близости от нейтрали генератора или трансформатора, или вывода источника однофазного тока?

Ответ. Должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственного при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При удельном сопротивлении земли ρ > 100 Ом×м допускается увеличивать указанные нормы в 0,01 ρ раз, но не более десятикратного.

В каких точках сети должны быть выполнены повторные заземления PEN- проводника?

Ответ. Должны быть выполнены на концах ВЛ или ответвлений от них длиной более 200 м, а также на вводах ВЛ к электроустановкам, в которых в качестве защитной меры при косвенном прикосновении применено автоматическое отключение питания.

Каким должно быть общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN- проводника каждой ВЛ в любое время года?

Ответ. Должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях. При удельном сопротивлении земли ρ > 100 Ом×м допускается увеличивать указанные нормы в 0,01ρ раз, но не более десятикратного.

Заземляющие устройства в электроустановках напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью

Какому условию должно соответствовать сопротивление заземляющего устройства, используемого для защитного заземления ОПЧ (открытая проводящая часть) в системе IT?

Ответ. Должно соответствовать условию:
R ≤ U пр/I
где R — сопротивление заземляющего устройства, Ом;
U пр- напряжение прикосновения, значение которого принимается равным 50 В; I — полный ток замыкания на землю, А.

Какие требования предъявляются к значениям сопротивления заземляющего устройства?

Ответ. Как правило, не требуется принимать значение этого сопротивления менее 4 Ом. Допускается сопротивление заземляющего устройства до 10 Ом, если соблюдено условие
R ≤ Uпр/I,
а мощность генераторов или трансформаторов не превышает 100 кВА, в том числе суммарная мощность генераторов или трансформаторов, работающих параллельно.

Заземлители

Что может быть использовано в качестве естественных заземлителей?

Ответ. Могут быть использованы:
o металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, в том числе железобетонные фундаменты зданий и сооружений, имеющие защитные гидроизоляционные покрытия в неагрессивных, слабоагрессивных и среднеагрессивных средах;
o металлические трубы водопровода, проложенные в земле;
o обсадные трубы буровых скважин;
o металлические шпунты гидротехнических сооружений, водоводы, закладные части затворов и т.п.;
o рельсовые пути магистральных неэлектрифицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами;
o другие находящиеся в земле металлические конструкции и сооружения;
o металлические оболочки бронированных кабелей, проложенных в земле. Алюминиевые оболочки кабелей использовать в качестве заземлителей не допускается.

Допускается ли использовать в качестве заземлителей трубопроводы горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов и смесей и трубопроводов канализации и центрального отопления?

Ответ. Использовать не допускается. Указанные ограничения не исключают необходимости присоединения таких трубопроводов к заземляющему устройству с целью уравнивания потенциалов.

Заземляющие проводники

Какое сечение должен иметь заземляющий проводник, присоединяющий заземлитель рабочего (функционального) заземления к главной заземляющей шине в электроустановках до 1 кВ?

Ответ. Должен иметь сечение не менее: медный — 10 мм>2, алюминиевый — 16 мм2, стальной — 75 мм?.

Главная заземляющая шина

Что следует использовать в качестве главной заземляющей шины внутри вводного устройства?

Ответ. Следует использовать шину PE.

Какие требования предъявляются к главной заземляющей шине?

Ответ. Ее сечение должно быть не менее сечения PE (PEN) — проводника питающей линии. Она должна быть, как правило, медной. Допускается применение ее из стали. Применение алюминиевых шин не допускается.

Какие требования предъявляются к установке главной заземляющей шины?

Ответ. В местах, доступных только квалифицированному персоналу, например, щитовых помещениях жилых домов, ее следует устанавливать открыто. В местах, доступных посторонним лицам, например, подъездах и подвалах домов, она должна иметь защитную оболочку — шкаф или ящик с запирающейся на ключ дверцей. На дверце или на стене над шиной должен быть нанесен знак .

Как должна быть выполнена главная заземляющая жила в случае, если здание имеет несколько обособленных вводов?

Ответ. Должна быть выполнена для каждого вводного устройства.

Защитные проводники (PE-проводники)

Какие проводники могут использоваться в качестве PE-проводников в электроустановках до 1 кВ?

Ответ. Могут использоваться:

специально предусмотренные проводники, жилы многожильных кабелей, изолированные или неизолированные провода в общей оболочке с фазными проводами, стационарно проложенные изолированные или неизолированные проводники;
ОПЧ электроустановок: алюминиевые оболочки кабелей, стальные трубы электропроводов, металлические оболочки и опорные конструкции шинопроводов и комплектных устройств заводского изготовления;
некоторые сторонние проводящие части: металлические строительные конструкции зданий и сооружений (фермы, колонны и т.п.), арматура железобетонных строительных конструкций зданий при условии выполнения требований, приведенных в ответе на вопрос 300, металлические конструкции производственного назначения (подкрановые рельсы, галереи, площадки, шахты лифтов, подъемников, элеваторов, обрамления каналов и т.п.).

Могут ли быть использованы в качестве PE-проводников сторонние проводящие части?

Ответ. Они могут быть использованы, если отвечают требованиям настоящей главы к проводимости и, кроме того, одновременно отвечают следующим требованиям: непрерывность электрической цепи обеспечивается либо их конструкцией, либо соответствующими соединениями, защищенными от механических, химических и других повреждений; их демонтаж невозможен, если не предусмотрены меры по сохранению непрерывности цепи и ее проводимости.

Что не допускается использовать в качестве PE-проводников?

Ответ. Не допускается использовать: металлические оболочки изоляционных труб и трубчатых проводов, несущие тросы при тросовой электропроводке, металлорукава, а также свинцовые оболочки проводов и кабелей; трубопроводы газоснабжения и другие трубопроводы горючих и взрывоопасных веществ и смесей, трубы канализации и центрального отопления; водопроводные трубы при наличии в них изолирующих вставок.

В каких случаях не допускается использовать нулевые защитные проводники в качестве защитных проводников?

Ответ. Не допускается использовать в качестве защитных проводников нулевые защитные проводники оборудования, питающегося по другим цепям, а также использовать ОПЧ электрооборудования в качестве нулевых защитных проводников для другого электрооборудования, за исключением оболочек и опорных конструкций шинопроводов и комплектных устройств заводского изготовления, обеспечивающих возможность подключения к ним защитных проводников в другом месте.

Какими должны быть наименьшие площади поперечного сечения защитных проводников?

Ответ. Должны соответствовать данным таблице 1
Таблица 1

ПУЭ заземления — нормы, защитные меры

Использование электрических приборов это неотъемлемая часть жизни каждого человека. Во время их эксплуатации возникает риск поражения электрическим током. Поэтому была создана защитная система заземления. Чтобы данная система эффективно работала и выполняла свои защитные функции, были сформулированы требования, предъявляемые к защитному устройству. Такие предписания содержатся в правилах устройства электроустановок (ПУЭ).

Раздел ПУЭ заземления включат в себя основные рекомендации: как правильно выполнить контур заземления; как установить защитные конструкции электросети; нормы заземления; сопротивление заземления и другие. Данные правила позволяют создать условия для эффективной защиты помещений различных модификаций от негативного воздействия.

Нормы ПУЭ заземления

Нормы ПУЭ заземления являются совокупностью нормативно-правовых актов. Настоящие правила включают рекомендации, как выполнить электропроводку грамотно, описание различных электроустановок и принцип их действия, а также требования, предъявляемые к электрическим системам и их компонентам.

Работы по установке заземления необходимо производить в соответствии с нормами правил устройства электроустановок. Критерии, определенные в ПУЭ, позволят выполнить все присоединения и подключение безошибочно, выдерживая все стандарты. Это гарантирует надежную работу защитной системы в доме, позволит избежать негативных последствий природного и техногенного воздействия.

Если беспрекословно соблюдать все правила, описанные в ПУЭ, это приведет к большим финансовым затратам, поэтому электрики и инженеры в своей деятельности соблюдают только очень важные рекомендации.

В соответствии с нормами ПУЭ, повторный защитный контур непременно должен быть расположен на участках выхода из помещения. На данном месте рекомендуется монтировать естественные заземлители. К ним относятся железобетонные устройства, большие металлические детали, которые большей своей частью непосредственно соединены с грунтом.

Также в ПУЭ указываются предметы, которые не могут использоваться в роли заземлителей: металлические предметы, находящиеся под напряжением, канализационные и отопительные трубы, а также трубопроводы с легковоспламеняющимися веществами.

При монтаже заземления необходимо тщательно произвести расчеты, учитывая все факторы, влияющие на качество создаваемого устройства, при этом необходимо следовать ПУЭ.

Сопротивление заземления ПУЭ

Согласно нормам ПУЭ все электроприборы производятся в соответствии с нормированными значениями:

для телекоммуникационного оборудования защитное устройство должно иметь сопротивление не более 2 Ома или 4 Ома;
для надежной работы подстанции с напряжением 110кВ данный показатель должен быть не более 0,5 Ом;
при напряжении электролинии 220В источника однофазного тока и 380В трехфазного тока сопротивление трансформаторной подстанции должно соответствовать величине не более 4 Ом;
защитные конструкции воздушных линий связи подключаются к заземлению с сопротивлением не более 2 Ом;
при подключении молниеприемников защитное устройство должно соответствовать сопротивлению не более 10 Ом;
для жилого фонда частного сектора при эксплуатации системы TN-C-S рекомендовано локальное заземляющее устройство с сопротивлением не более 30 Ом;
для подключения частных домов к электрической цепи 220В/380В при эксплуатации системы TT, с использованием устройства защитного отключения требуется защитное заземляющее устройство с сопротивлением не более 500 Ом.

Заземление оборудования

Правила устройства электроустановок требуют большую часть электрооборудования на 380В и 220В непосредственно подсоединять к заземляющему устройству.

В электроустановках с напряжением до 1кВ и свыше 1кВ, применяется заземление с целью снизить ток, который может убить человека.

Защитное заземление электрооборудования требуется проводить при переменном напряжении свыше 42 Вольта и постоянном напряжении от 110 Вольт, а также в условиях переменного напряжения 380В и постоянного напряжения 440В в электроустановках различного типа.

Заземлению подлежат корпуса электрооборудования, металлические каркасы распределительных электрощитов и шкафов, оболочки проводов и кабелей, приводы аппаратов, обмотки трансформаторов, стальные тросы, трубы электропроводки и электрооборудования, металлические корпуса переносных и передвижных электроприемников, вторичные обмотки трансформаторов.

Согласно ПУЭ не подходят для заземления:

арматура опорных и подвесных изоляторов;
электрооборудование, зафиксированное на металлических заземленных конструкциях, при условии надежного контакта между ними;
при установке на деревянные конструкции не заземляются кронштейны и осветительная арматура; обшивка электроизмерительных приборов;
поверхность электроприемников с двойной изоляцией;
рельсы, проходящие за территорией электроподстанций.

В общественных и жилых помещениях необходимо заземлять электрические приборы с мощностью более 1300 Вт.

Защитные меры электробезопасности

Если соблюдать в точности все правила при эксплуатации, использование электрических приборов не представляет никакой опасности. Защищенность от поражения электрическим током достигается следующими способами:

часть электрической цепи, через которую проходит ток, не должна быть доступна для случайного прикосновения;
токоведущие части, находящие в открытом состоянии, не должны содержать опасное для человеческой жизни, напряжение, даже если изоляция нарушена;
такая недоступность достигается путем защитного отключения, использование малого напряжения, двойной изоляцией, уравниванием и выравниванием потенциалов, выполнение барьеров, расположение электрооборудования вне зоны доступности.

Применение мер в совокупности по защите от поражения током не должны снижать эффективности каждой.
Если электрооборудование расположено в области уравнивания потенциалов, а самое большое рабочее напряжение при этом составляет не выше 25В переменного тока и не более 60В постоянного, то нет необходимости в защите от прямого прикосновения.

Также защитные функции электрооборудования должны быть предусмотрены при изготовлении последнего, либо при производстве монтажа.

Заземление трубопроводов на эстакадах

Главные особенности

При обустройстве системы заземления необходимо соединение с грозозащитой здания. С ее помощью полностью исключается возможное воздействие на сырье, транспортируемое внутри.

Это особенно актуально в случаях, когда внутри находится взрывоопасное вещество – газ, нефть, спирт и другие легковоспламеняющиеся материалы.

Чтобы заземлить трубопровод, необходимо присоединить токоотводящую полосу к заземленному металлическому предмету. Для этого применяется медная проволока, поскольку медь считается отличным проводником. На каждые двадцать метров делают как минимум одно заземление.

Если магистраль собрали из бумажно-металлической трубы, металлические оболочки надо соединить между собой, а также с корпусами ящиков, электроприемников или коробок.

При выполнении работ потребуются перемычки, выполненные из голого медного проводника с хорошим запасом гибкости.

Специалисты рекомендуют пользоваться проводниками, сечение которых составляет минимум 2,5 м кв. Причем экономить в этом отношении нельзя, даже обращая внимание на высокую стоимость меди. Достаточно закрепить его на каждом конце труб посредством проволочного бандажа, либо припаяв отвод к корпусу и самой трубе с помощью паяльника.

Важно помнить о том, что для полноценного заземления следует устанавливать металлические детали через каждые 20 метров. В данном случае их также придется постоянно подключать с помощью отвода.

Медная проволока

Практика показывает, что наиболее популярным методом, с помощью которого проводится заземление трубопроводов, является применение медной проволоки. Рекомендуется пользоваться проволокой диаметром от 1…1,5 мм.

Ее проводят как с внутренней, так и с наружной стороны, скрепляя между собой в местах соединений посредством проволочной перемычки. Для присоединения используется метод холодной пайки. Наружная проволока, установленная в конечной точке, нуждается в тщательном заземлении.

Заземление трубопровода является самым простым, но при этом обязательным методом отвода скопившихся статических зарядов электричества. В качестве основной меры, которая предотвращает появление разрядов, сопровождаемых искрой, является заземление с полноценным шунтированием кранов и муфт.

Операция выполняется с применением медного провода.

Стоит отметить, что использование технологии заземления в водопроводных трубах позволяет значительно уменьшить потенциал между стенками и самой жидкостью, которая передается по нему. Тем не менее, ни одна система заземления не может полностью ликвидировать электризацию жидких веществ.

Основные правила

Заземлять трубопровод необходимо в обязательном порядке – данное требование прописано в ПУЭ. Хотя на первый взгляд трубопровод и электроустановки имеют мало общего, однако будучи металлической конструкцией, он может пропускать ток и представлять опасность.

Использование заземления дает возможность существенно увеличить уровень безопасности во время прокладки или ремонта. При эксплуатации трубной системы передаваемому веществу свойственно генерировать статическое электричество. Кроме того, никто не исключает вероятность прямого попадания молниевого разряда в трубу.

Согласно действующим правилам, заземлению подлежат не только внешние трубопроводы, но и внутренние. К последним относятся коммуникационные и технологические.

ПУЭ регламентирует главные особенности обустройства заземления трубопроводов:

трубчатая система должна являть собой непрерывную сеть, которая соединяется в единый контур;
трубопровод должен подключаться к заземлению минимум в 2-х точках. Их количество напрямую зависит от протяженности магистрали, технических особенностей и так далее.

Что касается первого правила, это еще не повод полагать, что трубопроводная система всегда должна иметь непрерывную структуру. В данном случае нужно помнить о том, что следует соединить отдельные трубопроводы или участки в одну сеть. Для выполнения этой задачи потребуется межфланцевая перемычка.

Количество опять-таки зависит от особенностей конструкции. Зафиксировать перемычки к трубопроводу можно посредством болтового соединения, сварки или установки специального хомута, который обеспечивает качественное заземление металлических труб.

Межфланцевой перемычкой является провод, изготовленный из меди, имеющий маркировку ПуГВ или ПВЗ.

Касательно второго правила, специалисты рекомендуют отказываться от разброса заземления по всей технологической линии. Можно обойтись соединением в конце и начале отдельно взятого или единого контура.

Трубостойки

Согласно требованиям правил ПУЭ, трубостойка нуждается в обязательном заземлении.

Взрывоопасные участки

В некоторых случаях на территории производственных предприятий работают взрывоопасные цеха. Здесь важно качественно отводить статическое электричество, возникающее в процессе трения жидкообразного вещества о внутренние стенки труб.

В процессе обустройства таких конструкций обычно создается естественное заземление, которое проходит через аппаратуру и строительные конструкции. Тем не менее, этого недостаточно.

В подобных ситуациях необходимо снизить вынос потенциала. Хорошей мерой является установка промежуточного заземления трубопровода, применение кабельных проводников, имеющих неметаллическую оболочку. К таковым, например, относится марка ААШВ.

Влияние изоляции

Показатель удельного сопротивления изоляции способен значительно влиять на характерные особенности трубопровода. Согласно проведенным исследованиям, уровень сопротивления в заземлении трубопровода, использующего битумную изоляцию, может сильно зависеть от разницы потенциалов между грунтом и самим трубопроводом.

Если разница варьируется в пределах нескольких сотен вольт, в дефектных местах может происходить тлеющий разряд, который, в свою очередь, снижает сопротивление заземления. Если разность потенциала находится на уровне одного киловольта и больше, между грунтом и трубопроводом появляется дуговой разряд.

Он, соответственно, сильно снижает сопротивление установленному заземлению. Также может использоваться и переносное заземление, в котором струбцина является основной деталью.

Подготовка к ремонту

В процессе подготовки к ремонтным работам необходимо освободить трубопровод от передаваемого вещества, после чего провести продувку специальным техническим азотом. Стоит убедиться в наличии заземления.

Если в конструкции не предусмотрена установка температурного конденсатора, промывка водяным паром категорически запрещена. Это приведет к увеличению внутреннего давления, которое приводит к разрыву конструкции. Таким образом, система отопления выйдет из строя.

На протяжении длительного времени для обеспечения непрерывности заземления установленных стальных труб применялись шунтирующие перемычки, монтированные на коробках, фитингах или специальных муфтах. После проведенных испытаний оказалось, что делать это необязательно. Цепь заземления готового трубопровода становится непрерывной благодаря их резьбовому соединению.

Как правило, установленная система заземления способна прослужить на протяжении длительного времени.

Это особенно касается частей, работающих внутри помещения. Тем не менее, периодически следует заменять определенные участки или отдельно взятые элементы. Для повторной сборки линии и дальнейшего ее подключения не требуются дополнительные нюансы.

Все, что надо – убедиться в плотности примыкания рабочих частей друг к другу, отсутствии обрывов, коррозии на стыках и иных недостатков. Если установлена струбцина, она должна находиться в идеальном визуальном и техническом состоянии.

В промышленности заземление используется давно, в жилом фонде оно стало использоваться относительно недавно. Правда, в правилах устройства электроустановок (ПУЭ) о заземлении написано немало. Здесь четко расписано, как должен проводиться заземляющий контур, какие элементы должны в нем использоваться, параметры заземляющих контуров и все остальное. Вот почему к этой системе защите от утечек тока необходимо относится со всей ответственность, имеется в виду монтаж, расчет и обслуживание. Итак, заземление (ПУЭ лежит в основе) определяет безопасность эксплуатации электрических сетей.

Термины заземляющей системы

Прежде чем переходить к рассмотрению правил монтажа заземления, необходимо обозначить термины, которыми пользуются специалисты, проводя данный тип работ.

Во-первых, что такое заземляющее устройство? Это конструкция, состоящая из заземлителя и заземляющих проводников.
Во-вторых, что такое заземлитель? Это проводник из металла, который непосредственно соединяется с землей.
В-третьих, что такое заземляющие проводники? Это система металлических проводников, которые соединяют заземлитель с электрическим оборудованием.

Обратите внимание, что заземление электроустановки искусственным способом называется преднамеренным. Есть такое понятие, как сопротивление заземляющего устройства. Это, по сути, сумма сопротивлений заземлителя и заземляющих проводников. Если говорить о сопротивлении самого заземлителя, то это напряжение относительно земли к проходящему по металлическому проводнику току.

Заземлители искусственные и естественные

С терминами разобрались, теперь можно рассмотреть, какие проводники можно использовать в качестве заземлителя. По заголовку раздела становится понятным, что они могут быть или естественными, или искусственными.

К естественным относятся металлические системы подземных трубопроводов (водопровод, канализация, скважины) или металлические конструкции зданий и сооружений, глубоко входящие в землю.

Внимание! Трубопроводы, проложенные под землей, могут быть использованы в качестве естественного заземления лишь в том случае, если стыки труб были соединены газо- или электросваркой. Использовать в данных целях нефте-, газо- и бензопроводы запрещается. В ПУЭ это четко обозначено.

Что касается искусственных заземлителей, то для этого чаще всего используются металлические профили, которые вбиваются в землю на глубину от 2,5 до 3 м. Чаще всего для этих целей применяются стальные уголки с шириною полки 50 мм, арматуру или трубы. Обязательное условие – это оставить над поверхностью земли 10 см торчащего профиля. Заземлителей должно быть или четыре, или три, они устанавливаются или квадратом, или треугольником. Торчащие концы обвязываются круглой арматурой диаметром 10-16 мм или стальной полосой шириною 30 мм. Все стыки производятся только электросваркой.

Показатели сопротивления

Показатели сопротивления очень важны, когда идет речь о сетях с разным напряжением. Это четко зафиксировано в ПУЭ.

В электрических установках до 1000 вольт сопротивление должно составлять не больше 4 Ом.
Выше 1000 вольт – сопротивление не более 0,5 Ом.
Если в сети используются установки и больше и меньше 1000 вольт, то за расчетный показатель берется наименьший.

Правила монтажа

Внимание! Все соединения заземляющей системы производятся только сваркой, где два элемента или участка соединяются внахлест. Качество такого соединения проверятся ударом килограммового молотка. Сварные стыки обязательно надо обработать лаком на основе битума.

Теперь, что касается проводки заземляющих проводников. Их можно проводить по бетонным и кирпичным конструкциям, как в горизонтальной плоскости, так и в вертикальной. Крепление к конструкциям производится дюбелями, между которыми можно оставлять расстояние:

на прямолинейных участках в диапазоне 600-1000 мм;
на изгибах и поворотах не более 100 мм.

Расстояние от напольного основание до места крепежа должно составлять 400-600 мм. Если заземляющая система проводников будет прокладываться во влажных помещениях, то под них необходимо будет уложить подкладки толщиною не меньше 10 мм.

Заземление трубопроводов – мероприятие обязательное, закрепленное в ПУЭ. Именно таким образом можно повысить безопасность их эксплуатации, ведь в трубных системах скапливается статическое электричество, плюс всегда есть вероятность попадания молнии в трубы. Требования правил устройства электроустановок обеспечить заземлением не только трубопроводы внешние, но и внутренние (технологические и коммуникационные).

В ПУЭ четко регламентировано, как должно проводиться заземление трубопроводов.

Во-первых, система труб должна быть единой непрерывной сетью, соединяемой в единый контур.
Во-вторых, к заземляющей системе трубопроводы должны быть подключены минимум в двух точках.

Что касается первой позиции, то это не значит, что сама трубопроводная система должна быть непрерывной. Здесь будет достаточно обеспечить соединение участков или отдельных трубопроводов в одну единую сеть, для чего чаще всего используются так называемые межфланцевые перемычки. По сути, это обычный медный провод марки или ПВЗ, или ПуГВ. Крепление перемычек к трубопроводу обеспечивается сваркой, болтовым соединением или устанавливается хомут заземления для труб.

Что касается второй позиции, то специалисты рекомендуют не разбрасываться по всей линии технологической цепочки, просто провести соединение в начале и конце контура.

Заключение по теме

Обычно система заземления работает достаточно долго, особенно это касается той ее части, которая располагается внутри помещений. Но иногда приходиться менять какие-то элементы или целые участки. Повторное подключение и сборка линии не требует каких-то других нюансов проведения работ. Главное – это плотное примыкание всех частей друг к другу, никакого обрыва, коррозии стыков и других изъянов.

Заземление трубопроводов

Правила ПУЭ

Требования к системам:

Соответствие типа контура показателям тока растекания конструкции, а также удельного сопротивления грунта в точках монтажа.
Непрерывная электрическая цепочка, которая создается по всей длине трассы. При этом назначение и конструкция коммуникаций не важны.
Обязательное соединение конструкции и заземляющего контура не менее чем в 2-х точках.
Все виды коммуникаций, в местах ввода в сооружение, подлежат заземлению. Поэтому заземление трубопроводов отопления в жилых зданиях также является обязательным. Особенно если трубы изготовлены из металла.

Как выполнить анодное заземление трубопроводов?

Обустройство систем защиты прямо зависит от условий эксплуатации.

Если заземляется магистральный трубопровод, то на трассе его прохождения монтируют искусственный контур.

Рекомендуемое сечение кабелей:

от 2,5 м2 (медные, предусматривающие механическую защиту);
4 м2 и более (медные, не имеющие механической защиты);
свыше 16м2 (из алюминия).

Требуемое сопротивление контура (максимальные значения):

сети 1-фазного тока – 5/10/20 Ом, в случае показателей напряжения (линейное) 380/220/127 В;
3-фазные сети – 5/10/20 Ом, при показателях линейного напряжения 660/380/220 В.

Заземление фланцевых соединений

С учетом конструктивного исполнения и предназначения, можно выделить:

нефтепроводы, а также газопроводы;
системы, по которым транспортируют спиртосодержащие жидкости/газы.

Узел заземления трубопровода: роль изоляции

При этом требования те же, что и в случае с не имеющими специального покрытия трубами.

Проект молниезащиты и заземления радиотрансляционного узла

Открыть схему в полном размере

Задание:

Объект: Радиотрансляционный узел 12,5х10х8 м (ДхШхВ).
Удельное сопротивление грунта: 150 Ом*м.

Требуется провести расчёты и создать проект молниезащиты, контура защитного заземления, технологических контуров рабочего заземления (функционального заземления) для АПД (аппаратуры передачи данных), КЗС (контроллера зоновой связи), РТЗ (оборудования радиотехнической защиты), а также двух измерительных заземляющих устройств. В соответствии с п. 1.

3 ГОСТ 464-79 на предприятиях следует оборудовать обособленные рабочее и защитное заземляющие устройства, если имеются цепи дистанционного питания по схеме «провод-земля» с заземлением «плюса» источника тока. В соответствии с Техническим заданием, контуры рабочего заземления разного назначения выполняются обособленными.

В соответствии с п. 1.7, 2.1.

3 ГОСТ 464-79 сопротивление защитного заземляющего устройства и технологических контуров рабочего заземления должно быть не более 30 Ом, сопротивление измерительного заземляющего устройства не более 200 Ом — для грунтов с удельным сопротивлением более 100 Ом*м.

Решение:

Радиотрансляционный узел в соответствии с РД 34.21.122-87 относится ко III категории молниезащиты и должен быть защищен от прямых ударов молнии и заноса высокого потенциала через наземные (надземные) металлические коммуникации. Выбирается зона защиты Б в соответствии с пунктом 7 таблицы 1 РД 34.21.122-87 и определенным ниже ожидаемым количеством поражений молнией в год.

Защита от заноса высокого потенциала осуществлена путем присоединения металлических колонн здания радиотрансляционного узла к защитному заземляющему устройству. Колонны имеют непрерывную электрическую связь между собой.

Ожидаемое количество поражений объекта молнией за год определяется по формуле:

где h = 8 м – наибольшая высота объекта;
L = 12,5 м – длина объекта;
S = 10 м – ширина объекта;
n – плотность ударов молнии на 1 км2 земной поверхности в год.
n = 6,7 · Тгр/100, где Тгр – средняя продолжительность гроз в часах. Для Московской области средняя продолжительность гроз составляет 20-40 часов.

Ожидаемое количество поражений молнией объекта в год составляет 0,00606 поражений в год.

Так как отсутствуют специальные требования по защите кровли от повреждений с учётом толщины металла более 0,5 мм и под кровлей отсутствуют горючие материалы, в качестве естественного молниеприёмника принимается металлическая конструкция крыши (см. п.3.2.1.2 СО 153-34.21.122-2003).

В качестве токоотводов принимаем металлические колонны здания, соединенные с фермами металлической кровли сваркой (см. п. 3.2.2.5 СО 153-34.21.122-2003).
Токоотвод (колонна здания) соединяется с внешним контуром заземления омеднённой полосой 30х4 (GL-11075).

Внешний контур защитного заземления выполняется из 6 вертикальных электродов (омедненных резьбовых штырей D14, 1.5 м ZZ-001-065 — 2 шт. на 1 электрод), соединенных между собой омеднённой полосой 30х4 GL-11075 при помощи зажима для подключения проводника ZZ-005-064. Заземляющее устройство (внешний контур защитного заземления) прокладывается на глубине 0,5 м от поверхности земли на расстоянии 1 м от здания по всему периметру. Не более чем через каждые 25 м внешний контур заземления приваривается к колоннам здания.

Согласно п. 1.7.55 ПУЭ заземляющее устройство молниезащиты объединяется с контуром защитного заземления электроустановок зданий. Таким образом обеспечивается защита здания от прямых ударов молнии, вторичных проявлений молнии и заноса высокого потенциала. Устройство защитного заземляющего устройства см. чертежи настоящего проекта.

Расчет сопротивления заземляющего устройства:

Расчёт контура защитного заземления выполнен в соответствии с «Руководством по проектированию, строительству и эксплуатации заземлений в установках проводной связи и радиотрансляционных узлов».

Расчетное сопротивление грунта принято:
Ррасч. = 150 Ом*м Коэффициент промерзания: для вертикального заземлителя – 1,8; для горизонтального заземлителя – 4,5;

ηв = 0,66 (коэффициент использования из. табл. 2.5, см. руководство);

ηг = 0,40 (коэффициент использования из. табл. 2.8, см. руководство).
Расстояние между электродами – L вертикального заземлителя.

Сопротивление вертикального электрода:

где l – длина вертикального заземлителя, м;
d – внешний диаметр вертикального заземлителя, м;
h – расстояние от поверхности земли до верхнего конца вертикального заземлителя, м;
ρ – удельное сопротивление грунта, Ом×м;
k1 – коэффициент промерзания, учитывающий сезонные колебания температуры грунта.

Сопротивление горизонтального заземлителя:

где l – длина заземлителя, м;
b – ширина полосы, м;
h – глубина прокладки полосы, м;
ρ – удельное сопротивление грунта, Ом×м;
k2 – коэффициент промерзания грунта, учитывающий сезонные колебания температуры грунта.

Расчетное сопротивление многоэлектродного заземляющего устройства:

Расчетное сопротивление защитного заземляющего устройства составляет 18,48 Ом, что меньше допустимого сопротивления 30 Ом.

Проектом предусматриваются технические решения по устройству технологических контуров рабочего заземления для АПД, КЗС, РТЗ, а также двух измерительных заземляющих устройств.
Технологические контуры рабочего заземления предназначены для обеспечения нормальной работы аппаратуры, расположенной в радиотрансляционном узле, позволяют уменьшить величину электромагнитного излучения и влияние внешних помех на аппаратуру.

Согласно данным расчета каждый технологический контур рабочего заземления выполняется из 5 вертикальных электродов (омедненных резьбовых штырей D14, 1.5 м ZZ-001-065 — 2 шт.

на 1 электрод) и омеднённой полосы 30х4 GL-11075, соединенных при помощи зажима для подключения проводника ZZ-005-064 (полную спецификацию и ссылки на описание оборудования смотрите ниже). Токовые и потенциальные измерительные заземлители выполняются из 1 вертикального электрода (омедненных резьбовых штырей D14, 1.5 м ZZ-001-065 — 2 шт.

Для контроля мест соединения заземлителей с заземляющими проводниками и проведения контрольных измерений сопротивления заземляющего устройства предусмотрена установка контрольных колодцев (GL-11402). Наружные технологические контуры рабочего заземления и измерительные щупы соединяются с шинами щитов заземления АПД, КЗС, РТЗ радиотрансляционного узла омеднённой полосой 30х4 (GL-11075). Для болтовых соединений выполнить гидроизоляцию и предусмотреть возможность осмотра соединений в любое время.

Устройство наружных технологических контуров рабочего заземления см. чертежи настоящего проекта.

Монтаж молниезащиты, контура защитного заземления, технологических контуров рабочего заземления для АПД, КЗС, РТЗ, а также двух измерительных заземляющих устройств выполнить согласно ПУЭ, изд. 7, РД 34.21.122-87 «Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений», СО 153-34.21.

122-2003 «Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций», ГОСТ 464-79 «Заземления для стационарных установок проводной связи, радиорелейных станций, радиотрансляционных узлов проводного вещания и антенн систем коллективного приема телевидения.

Нормы сопротивления», «Руководства по проектированию, строительству и эксплуатации заземлений в установках проводной связи и радиотрансляционных узлов», ГОСТ 21130-75 «Изделия электротехнические. Зажимы заземляющие и знаки заземления. Конструкция и размеры».

Расчет сопротивления технологических заземляющих устройств:

Расчёт технологических контуров рабочего заземления выполнен в соответствии с «Руководством по проектированию, строительству и эксплуатации заземлений в установках проводной связи и радиотрансляционных узлов».

ηв = 0,66 (коэффициент использования из. табл. 2.5, см. руководство);

Сопротивление вертикального электрода:

Сопротивление горизонтального заземлителя:

Расчетное сопротивление многоэлектродного заземляющего устройства:

Расчетное сопротивление заземляющего устройства составляет 23,29 Ом, что меньше допустимого сопротивления 30 Ом.

Сопротивление измерительного щупа:

Расчетное сопротивление измерительного заземляющего устройства составляет 101,74 Ом, что меньше допустимого сопротивления 200 Ом.

Перечень необходимых материалов:

№ п/п	Рис	Обозначение	Наименование	Кол-во	Масса (кг за ед.)
1	ZZ-001-065	ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м)	46	1,9
2	ZZ-002-061	ZANDZ Муфта соединительная резьбовая	23	0,08
3	ZZ-003-061	ZANDZ Наконечник стартовый	23	0,07
4	ZZ-004-060	ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток	10	0,09
5	ZZ-005-064	ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм)	50	0,31
6	ZZ-006-000	ZANDZ Смазка токопроводящая	7	0,19
7	ZZ-007-030	ZANDZ Лента гидроизоляционная	10	0,442
8	ZZ-008-000	ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max)	1	0,48
9	GL-11402	GALMAR Колодец контрольный	23	2,6
10	GL-11075	GALMAR Полоса стальная омедненная 30х4 мм	250	0,98 (в метрах)
11	—	Анкер-клин 6х60 мм	150
12	—	Труба двустенная ПНД/ПВД Т2-КЛ0-050К, d = 50 мм, Dвн = 40 мм	160	(в метрах)

Приложение: проект в форматах DWG и PDF

Файлы в форматах DWG и PDF доступны для скачивания только авторизованным пользователям.

Вам требуется выполнить проект по заземлению и молниезащите? Закажите его, обратившись в Технический центр ZANDZ.ru!

Остались вопросы по данному расчету? Задайте его в комментарии к этой странице!

Полезные материалы для проектировщиков: статьи, рекомендации, примеры
Бесплатные обучающие вебинары с ведущими экспертами
Формулы для расчета заземляющего устройства
Реальные примеры расчета заземления и молниезащиты
Примеры решений по заземлению и молниезащите для крупных объектов

Правила заземления трубопроводов — Пожарная безопасность

> Электробезопасность > Заземление электроустановок по требованиям ПУЭ

При эксплуатации жилых и административных зданий устройство заземления имеет большое значение. В совокупности с защитными автоматическими системами отключения, они предотвращают пожары в случаях короткого замыкания в сетях.

Молниезащита зданий заводится на общий контур заземления. Исключаются поражения электрическим током обслуживающего персонала, обеспечивается стабильная, безаварийная работа электроустановок.

Требования по их монтажу и используемым материалам регулируют Правила устройства электроустановок (ПУЭ).

Правила устройства электроустановок (ПУЭ)

Понятие заземления

Это система из металлоконструкций, обеспечивающая электрический контакт корпуса электроустановок с землей.

Основным элементом является заземлитель, который может быть цельный или из соединяющихся между собой отдельных токопроводящих частей, на конечном этапе уходящих в грунт.

Правила требуют, чтобы монтаж металлоконструкций выполнялся из стали или меди. На каждый вариант существует свой ГОСТ и требования ПУЭ.

На эффективность работы заземляющего устройства существенно влияет электрическое сопротивление.

Требования ПУЭ в пункте 7.1.101 гласят: на жилых объектах с сетью 220В и 380В заземляющий контур должен иметь сопротивление не более 30 Ом, на трансформаторных подстанциях и генераторах не более 4 Ом.

Чтобы выполнить эти правила, величину сопротивления системы заземления можно регулировать. Для повышения проводимости заземляющего устройства используют несколько способов:

увеличивают площадь соприкосновения металлоконструкций с грунтом, вбивая дополнительные колья;
повышают проводимость самого грунта на участке, где размещен контур заземления, поливая его соляными растворами;
меняют провод от щита к контуру на медный, который имеет более высокую проводимость.

Проводимость системы заземления зависит от многих факторов:

состава грунта;
влажности грунта;
количества и глубины залегания электродов;
материала металлоконструкций.

Практика показывает, что идеальные условия для эффективной работы защитного заземления создают следующие грунты:

Особенно если этот грунт имеет высокую влажность.

Правила определяют, что провода и шины защитного заземления для электроустановок до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью обозначают маркировкой (РЕ), добавляя штрихованный знак с чередованием желтых и зеленых полос на концах проводов. Проводники рабочего нуля имеют голубой цвет изоляции и маркируются буквой (N).

В схемах электроустановок, где рабочие нулевые провода используются как элемент защитного заземления, подключены на заземляющий контур, они имеют голубую окраску, маркировку (РЕN) с желтыми и зелеными штрихами на концах. Этот порядок цветов и маркировки определяет ГОСТ Р 50462.

При монтаже конструкций используют правила для разных видов подключения защитного заземления электроустановок.

Виды и правила заземления электроустановок

Для чего нужно заземление

ТN—C – такая конструкция заземления электроустановок была принята в Германии с 1913 года, эти правила остаются действующими на многих старых сооружениях. В этой схеме рабочий нулевой провод сети одновременно используется как РЕ-проводник.

Недостатком этой системы оказалось высокое напряжение на корпусах электроустановок в случае обрыва РЕ-провода. Оно в 1,7 раза превышало фазное, что увеличивало угрозу поражения электрическим током обслуживающего персонала. Подобные схемы защитного заземления электроустановок часто встречаются в старых зданиях Европы и государств постсоветского пространства.

TN—S– новое устройство защиты электроустановок. Эти правила монтажа электропроводки были приняты в 1930 году. Они учитывали недостатки старой системы ТN-C.

TN-S отличается тем, что от подстанции до корпуса электрооборудования прокладывался отдельный защитный нулевой провод.

Здания оборудовались отдельным контуром заземления, к которому подключались все металлические корпуса бытовых электроприборов.

Схемы подключения TN-S и TN-С

Защитное заземление этого вида способствовало созданию автоматов отключения цепи. В основу работы дифференциальных автоматических устройств заложены законы Киргофа.

Его правила определяют: «ток, протекающий по фазному проводу, имеет равную величину току, который протекает по нулевому проводу».

При обрыве нуля, даже незначительная разница токов управляет отключением автоматических устройств, исключая возникновения линейного напряжения на корпусах электроустановок.

Комбинированная система ТN — C – S разделяет рабочий нулевой провод и заземляющий не на подстанции, а на участке цепи в зданиях, где эксплуатируются электроустановки. Правила этой системы имеют существенный недостаток. При коротком замыкании или обрыве нуля на корпусе электроустановок возникает линейное напряжение.

В большинстве случаев в жилых, производственных и офисных зданиях, сооружениях используется защитное заземление с глухозаземленной нейтралью. Это означает, что рабочий нулевой провод подключается к заземлению. В пункте 1.7.4 ПУЭ определено: «Нейтральные (нулевые) провода трансформаторов или генераторов подключаются к заземляющему контуру».

Защитное заземление в групповых сетях

В частных, многоквартирных и многоэтажных офисных зданиях потребители имеют дело с электроснабжением от распределительных устройств, с которых электроэнергия поступает на розетки, осветительные приборы и другие приемники тока. В подъездах на каждой лестничной площадке установлено ВРУ (вводное распределительное устройство), от которого сеть разделяется на группы по квартирам и функциональному назначению:

группа освещения;
розеточная группа;
группа для питания нагревательных приборов (бойлера, сплит системы или кухонной плиты).

Пример монтажа в шкафу ВРУ

Распределительное устройство разделяет группы по функциональному назначению или для электроснабжения отдельных помещений. Все они подключаются через защитные автоматические выключатели.

Распределительное устройство – разделение сети на группы

На основании требования ПУЭ (пункт 1.7.36) групповые линии выполняются трехпроводным кабелем с медными проводами:

фазный провод с обозначением – L;
провод рабочего ноля обозначается буквой – N, при монтаже используется проводник с синей или голубой изоляцией в кабеле;
нулевой провод, защитное заземление обозначается – РЕ желто-зеленой окраски.

Для монтажа используются трехпроводные кабели, соответствующие требованиям, определяющим состав полихлорвинилового пластика изоляции на проводах:

ГОСТ – 6323-79;
ГОСТ – 53768 -2010.

Насыщенность цвета определяют ГОСТ – 20.57.406 и ГОСТ – 25018, но эти параметры не являются критичными, так как не влияют на качество изоляции.

В старых зданиях советской постройки проводка выполнена двухпроводным проводом с алюминиевой проволокой.

Для надежной и безопасной эксплуатации современной бытовой техники от корпуса ВРУ до розеток, через распределительные коробки, прокладывается третий заземляющий провод.

Рекомендуется при капитальном ремонте заменить всю старую проводку и установить новые розетки с контактом на защитный провод.

Категорически запрещается в качестве защитного заземлителя использовать действующие конструкции трубопроводов канализации или системы отопления.

В щитке все провода, согласно своему назначению, крепятся на отдельные контактно-зажимные планки. Запрещается подключение проводов N на контактные шины РЕ другой группы и наоборот. Также не допускается подключение РЕ и N отдельных групп на общие контакты линий РЕ или N.

В сущности, при контактах нулевого провода и провода защитного заземления работа цепи электроснабжения не нарушится. В конечном итоге через подстанцию и заземляющий контур они замыкаются, но может нарушиться расчетный баланс токовых нагрузок на защитные автоматы.

Несоблюдение этого баланса приведет к незапланированному отключению на отдельных группах.

Монтаж рабочего нулевого и заземляющего проводов в ВРУ

Пример крепления нулевых и заземляющих проводов в ВРУ

Практически, исходя из пункта 7.1.68 ПУЭ, все корпуса электроприборов в здании подлежат заземлению:

токопроводящие металлические элементы светильников;
корпуса кондиционеров, стиральных машин;
утюги, электрические плиты и многие другие бытовые приборы.

Все современные производители электрооборудования учитывают эти требования. Любое современное устройство, потребляющее электроэнергию от стандартных промышленных сетей, производится со схемой подключения к трехпроводным розеткам. Одним проводом является защитное заземление (провод, который присоединяет корпус электроустановок к контуру заземления).

Контур для частного дома

Защитное заземление: принцип работы и схемы

Устройство металлоконструкций заземляющего контура собирается из различных элементов, это могут быть:

стальной уголок;
стальные полосы;
металлические трубы.
медные стержни и провод.

Наиболее подходящим материалом для монтажа считаются стальные оцинкованные полосы, трубы и уголки, соответствующие ГОСТ – 103-76. Производители изготавливают их разных размеров.

Размеры стальных оцинкованных шин

ИзделиеГОСТШиринаТолщина

Стальная оцинкованная шина	ГОСТ — 103-76	20 мм	4 мм
Стальная оцинкованная шина	ГОСТ — 103-76	25 мм	4 мм
Стальная оцинкованная шина	ГОСТ — 103-76	30 мм	4 мм

Стальные трубы и полосы для устройства контура заземления

Такие полосы удобно прокладывать по стенам здания, соединяя контур и корпус распределительного щита. Полоса гибкая, устойчивая к коррозии и имеет хорошую проводимость. Это гарантирует, что устройство защиты будет работать эффективно.

Наиболее распространенная конструкция, когда контур на защитное устройство заземления имеет по периметру форму равнобедренного треугольника, стороны которого 1.2 м.

Операция выполняется с применением медного провода.

ПУЭ регламентирует главные особенности обустройства заземления трубопроводов:

трубчатая система должна являть собой непрерывную сеть, которая соединяется в единый контур;
трубопровод должен подключаться к заземлению минимум в 2-х точках. Их количество напрямую зависит от протяженности магистрали, технических особенностей и так далее.

Межфланцевой перемычкой является провод, изготовленный из меди, имеющий маркировку ПуГВ или ПВЗ.

Согласно требованиям правил ПУЭ, трубостойка нуждается в обязательном заземлении.

Как правило, установленная система заземления способна прослужить на протяжении длительного времени.

Кабельные наконечники, гильзы, сжимы
Болтовые соединители и наконечники
Изолированные наконечники, разъемы и гильзы для проводов
Втулочные наконечники НШВИ
Изолированные зажимы, клеммы Wago
Оборудование и наконечники «GLW»
Кабельные муфты «КВТ»
Кабельные муфты «Raychem» (Райхем)
Компоненты кабельных муфт
Термоусадочные трубки общего назначения
Клеевые термоусадочные трубки
Наборы термоусадочных трубок
Высоковольтные термоусадочные трубки
Термоусадочные трубки специального назначения
Изоляционные материалы
Обжимной инструмент: пресс-клещи, кримперы, прессы ПГР
Ножницы для резки кабелей, тросов и арматуры
Инструмент для снятия изоляции
Инструмент для пробивки отверстий
Шиногибы, шинорезы, шинодыры
Домкраты гидравлические
Съемники гидравлические
Гидравлические помпы (насосы)
Диэлектрический инструмент
Слесарно-монтажный инструмент
Сумки, пояса и наборы инструментов
Средства индивидуальной защиты
Крепежный инструмент
Протяжка для кабеля, мини УЗК
Арматура для СИП
Инструмент для монтажа СИП и ВЛ
Стяжки кабельные из нейлона
Стяжки кабельные стальные
Кабельные вводы, сальники PG, MG
Металлорукав и фитинги
Скобы кабельные и трубные хомуты
Червячные и силовые хомуты
Маркировка кабеля и провода
Мультиметры и приборы «КВТ-PROLINE»
Мультиметры и приборы «КВТ»
Мультиметры и приборы «Mastech»
Фонарики светодиодные
Инструмент для термоусадки

Трубопроводы, проложенные в земле, подвержены воздействию статического электричества, накапливаемого в грунте под воздействием свободных электрических зарядов, а проложенные над поверхностью земли — воздействию атмосферных электрических разрядов, молний.

Чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию трубопроводных сетей, проложенных в земле и на поверхности, выполняется их заземление.

Основные правила при выполнении подобных систем:

Должна быть обеспечена непрерывная металлическая связь на всей протяженности трубопровода, вне зависимости от его конструкции и назначения.
Тип контура заземления должен соответствовать удельному сопротивлению грунта в месте монтажа и току растекания конструкции.
Трубопровод должен быть соединен с заземляющим контуром минимум в двух точках.

Особенности выполнения монтажа

Различия в устройстве системы заземления трубопроводов основаны на условиях их эксплуатации.

Трубопроводы, проложенные внутри зданий и сооружений, подключаются к естественным заземлителям зданий и их искусственным контурам заземления.

Таким же образом заземляется и прочее технологическое оборудование, в том числе и трубостойки, выступающие поддерживающими устройствами в проводных сетях связи, при воздушной прокладке электрических проводов и кабелей.

При заземлении технологических магистральных трубопроводов выполняется монтаж искусственных контуров заземления на трассе их прохождения.

При устройстве дополнительной катодной защиты, обеспечивающей антикоррозийную защиту трубопроводов, устройство контура заземления и самой защиты могут быть выполнены в одном месте.

Крепление заземляющего проводника к трубопроводу выполняется посредством установки металлического хомута, оснащенного болтовым соединением для закрепления. Поверхности трубопровода в месте крепления и хомута должны быть зачищены для обеспечения надежного контакта этих элементов.

Сечение заземляющего проводника, посредством которого трубопровод соединяется с заземлителем, должно быть:

для медных проводников без механической защиты — не менее 4 кв. мм;
для медных проводников с механической защитой — не менее 2,5 кв. мм;
для алюминиевых проводников — не менее 16 кв. мм.

Сопротивление растеканию контура заземления с учетом всех повторных заземлений должно быть не более:

для сетей трехфазного тока — 5/10/20 Ом, при линейном напряжении — 660/380/220 Вольт соответственно;
для сетей однофазного тока — 5/10/20 Ом, при линейном напряжении 380/220/127 Вольт соответственно.

Для обеспечения непрерывности металлической связи, т. е. электрической цепи, на трубопроводах, имеющих в конструкции фланцевые или иные соединения, выполняется монтаж перемычек медной проволокой или иным медным проводником.

Медная проволока соединяет участки трубопровода, соединенные путем использования фланцев.

Для изготовления перемычек, как правило, используют медные провода марок ПуГВ или ПВ3, на их концы методом прессования монтируются наконечники, которые крепятся к трубопроводу посредством болтового соединения.

Для обеспечения безопасной эксплуатации металлических конструкций, устанавливаемых на крышах зданий и прочих элементах сооружений, они, в том числе и трубостойки, соединяются с системой грозозащиты здания. Грозозащита соединяется с заземляющим контуром.

Связь трубостоек с системой выполняется методом электродуговой сварки или посредством болтового соединения.

Требования по обеспечению металлосвязи конструкции и используемым материалам аналогичны, как и в случае выполнения заземления трубопроводов.

Трубопроводы бывают разной конструкции и различного предназначения, что определяет требования к их эксплуатации и защите. К таким трубопроводам относят:

газопроводы и нефтепроводы различного давления;
системы транспортировки спиртосодержащих жидкостей и газов.

Если посредством трубной системы транспортируют взрыво- или пожароопасные вещества, к таким трубопроводам предъявляют дополнительные требования к безопасности. Способы устройства во взрывоопасных зонах регламентированы главой 7.3 ПУЭ.

Во взрывоопасных помещениях использование естественных заземлителей допускается лишь в качестве дополнительных устройств, а основным заземлителем служат искусственно смонтированные контуры.

Одним из видов пассивной защиты трубопроводов от коррозии становится их изоляция специальными материалами или покрытиями.

При оснащении трубопроводов специальными видами покрытия и при использовании обработанных труб требования к заземлению аналогичны, как и для «голых» трубопроводных систем.

Ремонт системы заземления

Работы, связанные с системами заземления электрического оборудования, в том числе и трубопроводами, можно классифицировать так:

визуальный осмотр видимой части;
осмотр со вскрытием грунта;
выполнение контрольных измерений;
ремонт.

Сроки проведения и объем выполняемых мероприятий регламентированы «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП).

Визуальный осмотр видимых частей системы заземления проводится один раз в полгода, а со вскрытием грунта — один раз в двенадцать лет.

Контрольные измерения выполняются в соответствии с планами проведения ремонтных работ, но не реже одного раза в двенадцать лет, после реконструкции и ремонта заземляющих устройств.

При выполнении ремонта делают:

проварку сварных соединений;
протяжку болтовых соединений;
замену поврежденных коррозией или внешними механическими воздействиями элементов заземляющего контура.

Замене подлежат элементы, у которых повреждено более 50 % полезной площади или сечения.

При проведении испытаний контура заземления по току растекания необходимо контур отделить от заземляющих элементов. Для этого, как правило, на шине, соединяющей контур с главной заземляющей шиной системы электроснабжения, есть болтовое соединение.

Проверка металлосвязи выполняется на всех элементах цепи, обеспечивающих целостность электрической цепи.

Соблюдение требований «Правил устройства электроустановок» и «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» — залог безаварийной эксплуатации трубопроводов, а надежная система их заземления — техническая основа безопасной эксплуатации.

Заземление трубопроводов пуэ: разбираемся по пунктам

Основные правила

Основные правила при выполнении подобных систем:

Должна быть обеспечена непрерывная металлическая связь на всей протяженности трубопровода, вне зависимости от его конструкции и назначения.
Тип контура заземления должен соответствовать удельному сопротивлению грунта в месте монтажа и току растекания конструкции.
Трубопровод должен быть соединен с заземляющим контуром минимум в двух точках.

Требования защиты при косвенном прикосновении распространяются на:

1) корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т.п.;

2) приводы электрических аппаратов;

6) металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников;

7) электрооборудование, установленное на движущихся частях станков, машин и механизмов.

Не требуется преднамеренно присоединять к нейтрали источника в системе и заземлять в системах и :

4) арматуру изоляторов воздушных линий электропередачи и присоединяемые к ней крепежные детали;

5) открытые проводящие части электрооборудования с двойной изоляцией;

Трубостойки

Согласно требованиям правил ПУЭ, трубостойка нуждается в обязательном заземлении.

В системе TN время автоматического отключения питания не должно превышать значений, указанных в табл.1.7.1.

Таблица 1.7.1 Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения для системы TN

Номинальное фазное напряжение , В

Время отключения, с

Приведенные значения времени отключения считаются достаточными для обеспечения электробезопасности, в том числе в групповых цепях, питающих передвижные и переносные электроприемники и ручной электроинструмент класса 1.

В цепях, питающих распределительные, групповые, этажные и др. щиты и щитки, время отключения не должно превышать 5 с.

Допускаются значения времени отключения более указанных в табл.1.7.1, но не более 5 с в цепях, питающих только стационарные электроприемники от распределительных щитов или щитков при выполнении одного из следующих условий:

1) полное сопротивление защитного проводника между главной заземляющей шиной и распределительным щитом или щитком не превышает значения, Ом:

где — полное сопротивление цепи «фаза-нуль», Ом;

— номинальное фазное напряжение цепи, В;

50 — падение напряжения на участке защитного проводника между главной заземляющей шиной и распределительным щитом или щитком. В;

2) к шине PE распределительного щита или щитка присоединена дополнительная система уравнивания потенциалов, охватывающая те же сторонние проводящие части, что и основная система уравнивания потенциалов.

Допускается применение УЗО, реагирующих на дифференциальный ток.

Основная система уравнивания потенциалов в электроустановках до 1 кВ должна соединять между собой следующие проводящие части (рис.1.7.7):

1) нулевой защитный PE— или PEN-проводник питающей линии в системе ;

2) заземляющий проводник, присоединенный к заземляющему устройству электроустановки, в системах и ;

3) заземляющий проводник, присоединенный к заземлителю повторного заземления на вводе в здание (если есть заземлитель);

4) металлические трубы коммуникаций, входящих в здание: горячего и холодного водоснабжения, канализации, отопления, газоснабжения и т.п.

Если трубопровод газоснабжения имеет изолирующую вставку на вводе в здание, к основной системе уравнивания потенциалов присоединяется только та часть трубопровода, которая находится относительно изолирующей вставки со стороны здания;

5) металлические части каркаса здания;

6) металлические части централизованных систем вентиляции и кондиционирования. При наличии децентрализованных систем вентиляции и кондиционирования металлические воздуховоды следует присоединять к шине PE щитов питания вентиляторов и кондиционеров;

7) заземляющее устройство системы молниезащиты 2-й и 3-й категорий;

заземляющий проводник функционального (рабочего) заземления, если такое имеется и отсутствуют ограничения на присоединение сети рабочего заземления к заземляющему устройству защитного заземления;

9) металлические оболочки телекоммуникационных кабелей.

Рис.1.7.7. Система уравнивания потенциалов в здании:

— открытая проводящая часть; — металлические трубы водопровода, входящие в здание;

— металлические трубы канализации, входящие в здание; — металлические трубы газоснабжения

с изолирующей вставкой на вводе, входящие в здание; — воздуховоды вентиляции и кондиционирования;

— система отопления; — металлические водопроводные трубы в ванной комнате; — металлическая

ванна; — сторонняя проводящая часть в пределах досягаемости от открытых проводящих частей;

— арматура железобетонных конструкций; Г3Ш — главная заземляющая шина; — естественный

заземлитель; — заземлитель молниезащиты (если имеется);

1 — нулевой защитный проводник; 2 — проводник основной системы уравнивания потенциалов;

3 — проводник дополнительной системы уравнивания потенциалов; 4 — токоотвод системы молниезащиты;

5 — контур (магистраль) рабочего заземления в помещении информационного вычислительного оборудования;

6 — проводник рабочего (функционального) заземления; 7 — проводник уравнивания потенциалов

в системе рабочего (функционального) заземления; 8 — заземляющий проводник

Проводящие части, входящие в здание извне, должны быть соединены как можно ближе к точке их ввода в здание.

Для соединения с основной системой уравнивания потенциалов все указанные части должны быть присоединены к главной заземляющей шине (1.7.119-1.7.120) при помощи проводников системы уравнивания потенциалов.

Взрывоопасные участки

Не допускается применять УЗО, реагирующие на дифференциальный ток, в четырехпроводных трехфазных цепях (система ). В случае необходимости применения УЗО для защиты отдельных электроприемников, получающих питание от системы , защитный PE-проводник электроприемника должен быть подключен к PEN-проводнику цепи, питающей электроприемник, до защитно-коммутационного аппарата.

Ремонт системы заземления

визуальный осмотр видимой части;
осмотр со вскрытием грунта;
выполнение контрольных измерений;
ремонт.

При выполнении ремонта делают:

проварку сварных соединений;
протяжку болтовых соединений;
замену поврежденных коррозией или внешними механическими воздействиями элементов заземляющего контура.

Замене подлежат элементы, у которых повреждено более 50 % полезной площади или сечения.

При проведении испытаний контура заземления по току растекания необходимо контур отделить от заземляющих элементов. Для этого, как правило, на шине, соединяющей контур с главной заземляющей шиной системы электроснабжения, есть болтовое соединение.

Проверка металлосвязи выполняется на всех элементах цепи, обеспечивающих целостность электрической цепи.