Akva-tehnik.ru

Отделка дома своими руками
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Конструкция и области применения главной заземляющей шины

Что такое главная шина заземления и где ее используют

При организации работы электрооборудования и электрической сети основным вопросом является безопасность системы. В основе такой системы находится главная заземляющая шина. В этой статье мы расскажем о технических особенностях заземления и о практических аспектах его установки.

Применение

Заземляющая шина применяется как составной элемент защитного контура при отводе линий электропередачи к многоквартирным домам и промышленным зданиям. Заземление выполняет функцию защиты человека и других живых организмов от воздействия тока при работающих электробытовых приборах. Шины используются в системах мощностью до 1000 В.

главная шина

Шина призвана выступать соединительным элементом для множества проводников одновременно, а также обеспечивает работы всей заземлительной системы сооружения. На главную заземляющую шину (ГЗШ) возлагается функция выравнивания показателей потенциалов в электросети. Благодаря этому элементу, происходит разделение проводника и соединение контактов. Контакты же передают электрические разряды, что требуется для нормального функционирования отдельных систем в здании.

Конструкция

Система изготавливается из металла. В качестве конструкционных элементов могут выступать водопроводы, газопроводы и любые другие металлические трубы, а также канализационный колодец, стальные элементы здания. Нередко в целях заземления используются вентиляция и система кондиционирования воздуха.

медь для заземления

Согласно Правилам устройства электроустановок (сокращенно — ПУЭ), заземлительные устройства могут быть не только стальными, но и медными. Причем медь — лучший вариант, поскольку этот металл отличается прекрасной электропроводимостью, слабо окисляется под воздействием напряжения, не подвержен ржавлению. Необходимо заметить, что сталь для изготовления шин заземления используется гораздо чаще, но связано это с ее более низкой ценой. Не рекомендуется изготовление заземляющих реек из алюминия, так как этот металл быстро коррозирует и характеризуется недостаточным сопротивлением.

Обратите внимание! Главная заземляющая шина характеризуется меньшей площадью сечения в сравнении с защитным проводом или нулем рабочего провода силовой линии.

Для шины PE в электрических установках до 1000 В сечение проводников должно быть разным в зависимости от металла. В случае с медным проводником сечение должно быть более 10 квадратных миллиметров, для алюминия этот показатель составляет 16 квадратных миллиметров, а для стали — 75 квадратных миллиметров.

пластины для главной шины

Девятнадцатидюймовая шина заземления медная должна предусматривать участки для единовременного подключения 14 или 18 направляющих. Таким образом, на одной полосе будет от 14 до 18 крепежных болтов. Полоса чаще всего оснащается парой изоляторов и размещается в специальном шкафу (так называемом шкафу №19) и подключается к заземлительному контуру через ПВЗ провод. Девятнадцатидюймовая шина используется для стыковки контактов, сечение которых составляет 2,5 квадратных миллиметра.

Согласно требованиям ГОСТа, главная заземляющая шина должна иметь не менее пяти одновременных соединений.

Заземлительное устройство можно изготовить из стали с омеднением. Толщина листа — 14,2 миллиметра. Такой комплект будет стоить недешево, зато обретет все свойства, характерные для медных проводников.

Обратите внимание! Четырнадцати разъемов обычно достаточно для десяти и более квартир при условии равномерного распределения нагрузки.

Заземляющие шины выпускаются двух типов — REC-ET2-M и REC-ET. Первая модель закрепляется на специальных профилях в монтажных шкафах. А вот держатель шин заземления, гальванопокрытие которого защищает изделие от коррозии, не будет работать без специального органайзера, при наличии которого можно подключить до девяти потребителей.

Местоположение

По месту своего нахождения заземляющая шина может располагаться как во внутренней части вводного устройства, так и неподалеку от него. Если заземление находится внутри, разумнее применять PE-шину. К данному устройству подключается PE-провод, на другом конце которого находится главная заземляющая шина. Причем электропроводимость проводника должна быть равной или превышать проводимость PE-провода линии электропитания.

Совет! Заземление рекомендуется обустраивать еще на стадии планирования жилого дома или другого сооружения.

Где бы ни была установлена заземляющая шина, все ее части, ответственные за выравнивание потенциалов, должны соответствовать ГОСТу 10434. Указанные правила касаются контактов второго класса.

Читайте так же:
Способы использования индикаторной отвертки со светодиодом

Установка конструкции разрешается только в местах, к которым можно в дальнейшем сохранять свободный беспрепятственный доступ. Доступ нужен для осуществления замены деталей, а также в аварийной ситуации. В условиях промышленных предприятий популярным местом установки короба является вентиляционная система.

Основной способ соединения проводников к заземлению — сварка. Именно приваривание считается наиболее надежным методом фиксации контактов таким образом, что не нарушить электропроводимости.

Установить заземляющую шину можно в металлическом шкафу. Данная конструкция представляет собой короб, собранный из гнутых металлических профилей. С внешней стороны ящика имеется дверца, через которую и осуществляется доступ к шине. Главная заземляющая шина в электротехническом шкафу должна устанавливаться по горизонтали. Деталь фиксируется болтовыми соединениями по бокам и плотно прижимается к основанию.

электрический шкаф

На фасадной части короба должна быть прикреплена паспортная табличка с указанием технических характеристик изделия. Ящик необходимо оснастить замками, закрываемыми на ключ, — это необходимо во избежание случайных контактов с посторонними людьми. Защитный короб можно устанавливать на высоте не менее 150 сантиметров от пола, что необходимо для осложнения доступа к нему со стороны детей. При выборе места монтажа устройства необходимо иметь в виду, что на надежность и безопасность работы заземлительной системы влияет и окружающая среда. В частности, при 80 % влажности воздуха оптимальная температура воздуха составит от 15 до 20 градусов выше нуля. Это не значит, что шины заземления не могут функционировать при более низких или более высоких температурах, однако долговечность и надежность конструкции при неблагоприятных погодных условиях снизится. Также следует размещать короб как можно дальше от источников огня и агрессивных химических веществ.

Обратите внимание! Если доступ в помещение разрешен ограниченному кругу квалифицированных лиц, разрешается установка шины открытым способом.

Встроенные шины

Не обязательно создавать конструкцию с нуля, можно приобрести готовое устройство со встроенными шинами заземления. В качестве примера можно привести DIN-рею, которая представляет собой комплект разборного оборудования в металлическом ящике. К рее прилагается специальный коммутатор на 220 В, обеспечивающий электропитание аппарата. В комплект панели входит DIN-рея, нулевые шины (три единицы) с изолятором. Одновременно возможно подключение до 22 потребителей.

DIN-рея

На рынке представлены три разновидности реек: DIN U3 для автоматических выключателей, DIN U3 — также под автоматы, но в комплекте имеется и шина нулевая с заземлением. Также можно приобрести DIN U4, оснащенную дополнительными функциями (например, возможностью установки электросчетчика). Все DIN-рейки покрываются антикоррозийным материалом.

Один из популярных вариантов DIN-реи — TLK-ERH-CU. Девятнадцатидюймовое изделие производится из меди. Данная модель отличается невысокой стоимостью и достойным уровнем качества.

Главная заземляющая шина (ГЗШ)

Согласно ПУЭ (п.1.7.37.): Главная Заземляющая Шина (ГЗШ) — это шина, являющаяся частью заземляющего устройства электроустановки и предназначенная для присоединения нескольких проводников с целью заземления и уравнивания потенциалов.

Как следует из определения ГЗШ должна быть заземлена путем ее присоединения к заземляющему устройству, а к ГЗШ, в свою очередь, присоединяются заземляющие проводники, а так же проводники системы уравнивания потенциалов.

Главная заземляющая шина (ГЗШ)

2. Требования к главной заземляющей шине (ГЗШ) (п. 1.7.119. ПУЭ):

1) Материал и сечение ГЗШ :

  • Главная заземляющая шина должна быть, как правило, медной. Допускается применение главной заземляющей шины из стали. Применение алюминиевых шин не допускается.
  • Сечение главной заземляющей шины должно быть не менее сечения РЕ (pen)-проводника питающей линии.
Читайте так же:
Назначение и особенности монтажа коробов для электропроводки

2) Конструкция ГЗШ:

  • Конструкция шины должна обеспечивать возможность индивидуального отсоединения присоединенных к ней проводников. При этом отсоединение должно быть возможно только с использованием инструмента.

3) Место установки ГЗШ

  • Главная заземляющая шина может быть выполнена внутри вводного устройства электроустановки напряжением или отдельно от него.
  • Внутри вводного устройства в качестве главной заземляющей шины следует использовать шину PE. (Пример ГЗШ внутри вводного устройства жилого дома смотрите здесь).
  • При отдельной установке главная заземляющая шина должна быть расположена в доступном, удобном для обслуживания месте вблизи вводного устройства.
  • В местах, доступных только квалифицированному персоналу (например, щитовых помещениях жилых домов), главную заземляющую шину следует устанавливать открыто. В местах, доступных посторонним лицам (например, подъездах или 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: значок заземления

Пример открыто установленной ГЗШ:

Главная заземляющая шина (ГЗШ) установленная открыто

Пример ГЗШ установленной в отдельном ящике (щите):

Главная заземляющая шина (ГЗШ) установленная в отдельном ящике (щите)

Примечание: Если здание имеет несколько обособленных вводов, главная заземляющая шина должна быть выполнена для каждого вводного устройства. Эти шины должны соединяться проводником уравнивания потенциалов, сечение которого должно быть не менее половины сечения РЕ (pen)-проводника той линии среди отходящих от щитов низкого напряжения подстанций, которая имеет наибольшее сечение. Для соединения нескольких главных заземляющих шин могут использоваться сторонние проводящие части, если они соответствуют требованиям п.1.7.122 ПУЭ. (п.1.7.120. ПУЭ)

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

Читайте так же:

4 комментария

Здравствуйте! Необходимо в щите разделить PEN проводник на N и РЕ соответственно. Скажите, шина РЕ может быть алюминиевой? ГЗШ в подвале из полосовой стали 40*4мм

Здравствуйте, Владимир! На PE шину распространяется то же требование п. 1.7.119. ПУЭ, что и на главную заземляющую шину, т.е. применение алюминиевой PE шины не допускается, она должна быть медной или стальной.

здравствуйте подскажите как рассчитать сечение гзш имея вводной кабель 4х240 алюминий

Здравствуйте, Владислав! В пункте 1.7.119. ПУЭ сказано, что сечение главной заземляющей шины должно быть не менее сечения РЕ (pen)-проводника питающей линии, в Вашем случае вводной кабель имеет 4 жилы по 240 мм2, следовательно сечение PEN проводника так же 240 мм2, а значит и ГЗШ не должна иметь сечение менее 240 мм2, при этом так же следует учитывать что она не должна иметь проводимость меньше чем PEN проводник питающей линии. Так как может применяться только ГЗШ из меди или стали в Вашем случае можно использовать медную шину сечением 240 мм2 (таким образом будет выполнено условие и по сечению и по проводимости, т.к. у меди проводимость выше чем у алюминия). А вот если Вы решите использовать ГЗШ из стали, тогда сечение шины должно быть больше чем 240мм2, т.к. сталь имеет меньшую проводимость. В этом случае придется производить расчет сечения по удельной проводимости.

Как установить и подключить главную заземляющую шина

От выбора и состояния заземления во многом зависит безопасность эксплуатации электрооборудования. В предлагаемом материале рассматриваются условия применения главной заземляющей шины, с учетом видов и конструкций данных средств, назначения, используемого металла для изготовления, требований, порядка установки и подключения.

Для чего применяется ГЗШ

Основное назначение заземляющей шины в выравнивании потенциалов между заземлительными системами TN-C-S и TN-S, по всем участкам электрической сети. Главная заземляющая шина предполагает присоединение следующих элементов коммуникационного оборудования:

  • проводов и шин;
  • металлических водопроводных, отопительных и канализационных труб;
  • вентиляционных и кондиционирующих сетей;
  • прочих металлоконструкций, нуждающихся в заземлении.
Читайте так же:
Схема подключения дверного звонка в квартире — проводной, беспроводной

схема гзш

Таким способом обеспечивается общая безопасность объектов на случай возникновения токов КЗ, попадания молнии и других чрезвычайных ситуаций.

Виды и конструкции

Шина заземления – основная составляющая заземлительного контура для напряжений до 1000 Вольт, от правильного выбора которой во многом зависит безопасность эксплуатации электрической сети. Конструктивно этот элемент представляет собой пластину с выполненными отверстиями, для подсоединения рабочего нуля, защитных нулевых проводников и проводов для внешнего заземления.

С учетом особенностей конструктивного исполнения, ГЗШ может быть:

  • приспособленная для монтажа на ДИН-рейку;
  • для открытой или закрытой установки.

Предусмотрены различные марки шин, с учетом сечения, материала изготовления и размеров.

Металл для шины

Для изготовления ГЗШ возможно применение следующих материалов:

  • меди – отличается малым сопротивлением, что обеспечивает высокие эксплуатационные качества при тепловом нагреве или возникновении токов КЗ;
  • стали – более дешевый вариант, уступающий в свойствах, но удешевляющий изделие.

Государственные нормативы запрещают использовать для устройства главных заземляющих шин алюминий.

Сечение главной заземляющей шины должно быть не менее сечения РЕ (pen)-проводника питающей линии.

Требования к шине

Установлены следующие требования к ГЗШ:

  • элемент размещают в местах, доступных исключительно специализированному ремонтному персоналу; планка должна быть в защитной оболочке, состав и характеристики которой соответствуют условиям эксплуатации;
  • при наличии нескольких раздельных вводов в одном здании, по каждому из подключений устанавливают индивидуальную ГЗШ;
  • стальные шины применяют при условии нанесения покрытия, исключающего коррозионный износ элемента;
  • проводимость ГЗШ, установленной в непосредственной близости от распределительной установки, должна быть не менее половины данной характеристики для соответствующей ВРУ;
  • требуется обеспечение прочности шины, для сохранения целостности под влиянием разности возникающих в сети потенциалов.

Главные защитные шины должны соответствовать требованиям, предписанным государственными нормативами.

система-уравнивания-потенциалов

Как установить и подключить

В зависимости от особенностей объекта, возможен выбор следующих мест для размещения ГЗШ:

  • на столбах воздушных линий – если на опоре расположено отдельное ВРУ, внутри этого блока устанавливают заземляющую шину; эту деталь непосредственно соединяют с заземлительным контуром, устроенным под столбом;
  • в шкафах ВРУ – преимущественно применяют для промышленных объектов; для ГЗШ требуется отведение отдельного специализированного помещения; если шкаф размещен на улице, необходимо защитное исполнение, допускающее возможность подобного применения;
  • вне шкафов – фиксируют на твердой и плоской поверхности, посредством прочных изоляторов; следует исключить доступ к элементу посторонних людей.

Порядок подключения зависит от избранной схемы. При использовании систем TN-С и TN-С-S предполагается отсутствие заземляющего провода или его совмещение для отдельных участков сети с нейтралью.

Схема распределения

Шину размещают в распределительном щитке, собрав на ней все контакты от проводки объекта и заземлителей и соединив ГЗШ отдельным проводником с планкой при изолированной нейтрали.

Если шина устроена на столбе, к ней подсоединяют провод от заземлителя опоры, ЛЭП и отвода стального троса, которым этот заземляющий элемент соединен с домом. Трос нуждается в двухстороннем заземлении – на воздушной линии и возле дома.

При правильном устройстве ГЗШ можно обеспечить электробезопасность сети, исключив выход из строя при КЗ, попадании молнии и других чрезвычайных ситуациях.

Шина заземления

Одним из мероприятий, обеспечивающих безопасную эксплуатацию электрических цепей, считается заземление электроустановок и оборудования в жилых и производственных зданиях. При совместном использовании заземляющих устройств и автоматики защитного отключения значительно уменьшается вероятность травматизма и возгораний из-за коротких замыканий. Данная система включает в себя различные элементы, в состав которой входит шина заземления или главная заземляющая шина – ГЗШ. Она устанавливается внутри вводного устройства на специальной планке и обеспечивает защиту объекта подключенного к этой линии.

Читайте так же:
Принцип работы и отличия заземления от зануления

Для чего нужна заземляющая шина

Стандартная система заземления состоит из определенного набора металлических деталей и элементов, обеспечивающих надежный контакт с землей корпусов подключенных электроустановок. Она включает в себя следующие составные части:

  • Шина заземления – ГЗШ.
  • Отводы от корпусов установок, находящихся под напряжением.
  • Провод заземления в проводке локальной сети.
  • Металлический контур заземления.

Шина заземления

Важнейшей функцией рейки заземления – ГЗШ считается создание на входе в объект особенной зоны, с потенциалом, равным нулю относительно земли. К ней же подключается и электрооборудование, требующее заземления, работающее в пределах объекта.

Как правило, на ГЗШ собираются проводники, подключенные к определенным конструктивным элементам:

  • Основной контур заземления.
  • Трубопроводы и металлические корпуса электрооборудования.
  • Система молниезащиты – молниеотвод.

К этой же шине выполняется подключение всем известного PEN-проводника, являющегося составной частью кабеля, подающего электропитание. В этом кабеле совмещаются рабочие нулевой и защитный проводники. Для обоих кабелей на рейке ГЗШ имеются соответствующие места подключения каждого из них, оборудованные собственным креплением.

Подобное разделение со стороны потребителя дает возможность выполнить так называемое повторное заземление, предотвращающее поражение током при обрыве PEN-проводника. Данная схема подключения предусматривается исключительно для электросетей, питающихся от трансформаторов с глухозаземленной нейтралью.

Конструктивные особенности рейки

Структура главной заземляющей шины напрямую зависит от ее последующего размещения. Если для установки используется вводное устройство, то в этом случае лучше всего воспользоваться шиной РЕ, созданной специально для этой цели. Она будет иметь непосредственный контакт с корпусом шкафа ВРУ, сделанным из металла.

В другом случае главная заземляющая шина монтируется за пределами вводного устройства, вблизи него, в наиболее доступном, открытом месте, удобном для обслуживания и ремонта специалистами. Проникновение нежелательных субъектов к рейкам, размещенным открытым способом, ограничивается путем размещения всей конструкции в специальном ящике, надежно запирающемся на замок. На его дверцу наносится предупреждающий знак.

В соответствии с нормативными документами, для производства ГЗШ должен использоваться материал из стали или меди с установленными размерами. В случае наружной установки, размеры выбираются так, чтобы в конструкции могло разместиться нужное число отверстий под контакты для болтовых соединений. К примеру, типовое изделие заводского изготовления ГЗШ ХХ-УХЛ4 ТВС имеет строго нормированные размеры толщины и ширины рейки: 3х30, 3х40, 4х40 мм. Длина рассчитывается исходя из установленной численности отверстий для крепления проводников: 10, 15 или 20 штук.

Следует помнить, что алюминиевые полосы для реек не изготавливаются, а сделанные вручную не допускаются к эксплуатации. Помимо этого, главная заземляющая шина с определенными параметрами должна обладать габаритами не ниже сечения РЕ-шины, используемой в пределах электрического щита.

Конструктивно рейки выполняются с таким расчетом, чтобы к ним было возможно в любое время подключить дополнительные провода с использованием обычного инструмента. Если на объекте приходится пользоваться сразу несколькими вводами, то главная шина заземления монтируется в каждом таком месте. Одновременно с этим образуется реечное соединение, подключаемое к уравнителям потенциала.

Где установить главную шину

Исходя из конкретных условий, главная заземляющая шина монтируется в наиболее удобных участках. Нередко для этого применяются столбы (рис. 1), от которых линия электрической сети подводится к ведущему вводно-распределительному устройству. На этих столбах иногда монтируется дополнительное ВРУ, позволяющее подключить заземляющую рейку. В таких случаях она должна иметь контакт с главной планкой, установленной в основном щитке.

При использовании столба требуется выполнить действия по повторному заземлению PEN-провода. С этой целью из него выделяется индивидуальная планка РЕ. Она должна иметь электрическое соединение с дополнительным контуром заземления, монтируемым возле вблизи столба.

Читайте так же:
Как сделать резервное электроснабжение для частного дома

Наиболее оптимальным вариантом считается шкаф ВРУ, размещаемый на фасаде здания в отведенном месте (рис. 2). На объектах промышленного производства такие шкафы устанавливаются в специально оборудованных щитовых помещениях.

Внутри щитка шина заземления закрепляется на своем месте с помощью болтов. Для обеспечения контакта с нулевой планкой используется перемычка из меди или стали. Показатели габаритов шины должны соответствовать размерам сечения проводников нуля и заземления. На самой планке эти проводники могут располагаться где угодно, независимо друг от друга.

Необходимо помнить, что медная шина заземления должна иметь сечение не ниже 10 мм 2 . Этот же показатель для стальной пластины составляет уже 75 мм 2 .

При отсутствии шкафа, установка заземляющего приспособления осуществляется в местах, исключающих какое-либо вмешательство и посторонний доступ. В основном это плоские твердые поверхности, где рейка непосредственно размещается и закрепляется на изоляторах. Подключение всей конструкции к системе заземления выполняется с помощью медного провода, сечение которого рассчитывается заранее.

При необходимости отдельные детали шины соединяются методом сварки. В итоге получается не только высокая проводимость, но и надежные прочные соединения всех элементов.

Как правильно устанавливать заземляющие шины

Стандартная рейка делается в виде медной пластины. В ней просверлены отверстия под болтовые соединения для последующего закрепления наконечников проводников. Размеры планки могут быть разными и подбираются в соответствии с размерами шкафа. Кроме того, учитывается количество элементов, которые нужно заземлить. Провода от каждого из них соединяются с шиной. Сам болтовой крепеж имеет различный диаметр, что позволяет работать с любыми размерами кабелей и наконечников.

Чтобы зафиксировать планку на металлическом корпусе, используются болты с изолированными подставками, не нарушающими электрического контакта между щитом и планкой. Полученная конструкция размещается в горизонтальном положении, в нижней части вводно-распределительного устройства.

Такое расположение делает очень удобным последующую заводку и прикручивание заземляющих проводников. Изоляционные детали болтов создают зазор между рейкой и противоположной стенкой шкафа. За счет этого болты с другой стороны могут фиксироваться и удерживаться с помощью гаечного ключа, а провода с наконечниками надежно затягиваются.

Еще до монтажа все жилы отмечаются маркировкой, а затем их наконечники опрессовываются. Далее составляется схема соединения проводов и наклеивается на внутренней стороне дверцы. В дальнейшем будет сразу понятно, с какого оборудования и на какую клемму подведена та или иная заземляющая линия.

Сначала выполняется крепление провода, подключенного к основному контуру здания. После этого в порядке очередности подключается заземление кожухов механизмов и оборудования, различных конструкций, систем вентиляции, труб и т.д. Такое равномерное размещение позволяет наиболее оптимально распределить потенциал, влияющий на правильное срабатывание автоматических защитных устройств.

Иногда главную заземляющую рейку неправильно сравнивают с PEN-шиной, предназначенной для подключения линий, заземляющих розеточную, осветительную и другие группы электропроводки. Несмотря на различие функций, обе конструкции все равно контактируют между собой, соединенные общим проводом.

При подключении следует учитывать специфику схем TN-C и TN-C-S. В этих схемах заземляющий провод иногда вообще отсутствует, или на некоторых отрезках его функции выполняет нулевой проводник. При таких условиях допускается использование PEN-рейки в виде главной заземляющей шины, куда заводятся не только контурный проводник, но и заземления других групп проводок, имеющихся внутри здания. В результате, шина и нейтраль соединяются между собой.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию