Молниезащита и заземление в чем разница
Инструкция: заземление и молниезащита для частного дома, дачи, коттеджа
Уважаемые читатели! Инструкция объёмная, поэтому специально для вашего удобства мы сделали навигацию по её разделам (см. ниже).
Быстрая навигация:
Пример комплексной защиты дома: защитное заземление, система внешней молниезащиты и комбинированное УЗИП класса 1+2+3, предназначенное для установки в системе ТТ
(кликните, чтобы увеличить)
Введение — о роли заземления в частном доме
Необходимость заземления
Такие повреждения представляют наибольшую угрозу для безопасности людей, потому что для их раннего обнаружения, а, следовательно, чтобы защититься от них, обязательно нужно иметь заземление. В рамках данной статьи рассматривается, какие действия нужно предпринять по организации заземления для частного дома или дачи.
Система TN-S
Система заземления TN-S
Основная система уравнивания потенциалов (ОСУП) объединяет все крупные токопроводящие части здания, в обычном состоянии не имеющие электрического потенциала, в единый контур с главной заземляющей шиной. Рассмотрим графический пример выполнения СУП в электроустановке жилого дома.
Вначале рассмотрим самый прогрессивный подход к электрическому питанию дома – систему TN-S. В этой системе PE и N проводники разделены на всем протяжении, и необходимости в установке заземления у потребителя нет. Нужно только завести PE-проводник на главную шину заземления, и далее развести с нее проводники заземления к электроприборам. Реализуется такая система как кабельной, так воздушной линией, в случае последней прокладывается ВЛИ (воздушная линия изолированная) с помощью самонесущих проводов (СИП).
Система TN-C-S
Система заземления TN-C-S
В системе TN-C-S по линии так же прокладывается PEN-проводник. Но, теперь уже, пункт 1.7.102 ПУЭ 7 изд. говорит, что на вводах ВЛ к электроустановкам должны быть выполнены повторные заземления PEN-проводника. Выполняются они, как правило, у электрического столба, с которого выполняется ввод. При повторном заземлении производится разделение PEN-проводника на отдельные PE и N, которые и заводятся в дом. Норма повторного заземления содержится в пункте 1.7.103 ПУЭ 7 изд. и составляет 30 Ом, либо 10 Ом (при наличии в доме газового котла). Если заземление у столба не выполнено, необходимо обратиться в Энергосбыт, в чьём ведомстве находится электрический столб, распределительный щит и ввод в дом потребителя, и указать на нарушение, которое должно быть исправлено. Если распределительный щит находится в доме, разделение PEN нужно выполнить в этом щите, а повторное заземление сделать возле дома.
Схема распределительного щита
В таком виде TN-C-S успешно эксплуатируется, но с некоторыми оговорками:
В обоих случаях электробезопасность оставляет желать лучшего. Решением этих проблем является система ТТ.
Система ТТ
В системе ТТ PEN-проводник линии используется в качестве рабочего нуля, а отдельно выполняется индивидуальное заземление, которое можно установить возле дома. Пункт 1.7.59 ПУЭ 7 изд. оговаривает такой случай, когда невозможно обеспечить электробезопасность, и разрешает использовать систему ТТ. Обязательно должно быть установлено УЗО, а его правильная работа должна обеспечиваться условием Rа*Iа 
Система заземления TT
Как сделать заземление дома?
Цель заземления для частного дома состоит в том, чтобы получить необходимое сопротивление заземления. Для этого используются вертикальные и горизонтальные электроды, которые в совокупности должны обеспечить необходимое растекание тока. Вертикальные заземлители подходят для монтажа в мягком грунте, тогда как в каменистом их заглубление связано с большими трудностями. В таком грунте подойдут горизонтальные электроды.
Защитное заземление и заземление молниезащиты выполняются общими, один заземлитель будет универсальным и выполнять оба назначения, об этом говорится в пункте 1.7.55 ПУЭ 7 изд. Поэтому полезно будет узнать, как унифицировать молниезащиту и заземление. Чтобы наглядно увидеть процесс монтажа этих систем, описание процесса заземления для частного дома будет разделено на этапы.
Этап 1. Установка защитного заземления
Отдельным пунктом следует выделить защитное заземление в системе TN-S. Исходной точкой для установки заземления будет тип системы питания. Различия систем питания были рассмотрены в предыдущем пункте, поэтому мы знаем, что для системы TN-S заземление монтировать не нужно, нулевой защитный (заземляющий) проводник приходит с линии – требуется только присоединить его к главной заземляющей шине, и в доме будет заземление. Но нельзя говорить, что дому не нужна молниезащита. Значит это лишь то, что мы, не обращая внимание на этапы 1 и 2, сразу можем перейти к этапам 3-5, см. ниже
Системы TN-C и TT всегда требуют установку заземления, поэтому перейдём к самому главному.
Защитное заземление устанавливается у столба, либо у стены дома, в зависимости от того в каком месте выполняется разделение PEN-проводника. Желательно располагать заземлитель в непосредственной близости от главной заземляющей шины. Отличия TN-C от TT лишь в том, что в TN-C место заземления привязано к месту разделения PEN. Сопротивление заземления в обоих случаях должно быть не более 30 Ом в грунте с удельным сопротивлением 100 Ом*м, например суглинке, и 300 Ом в грунте с удельным сопротивлением более 1000 Ом*м. Значения одинаковые, хоть и опираемся мы на разные нормативы: для системы TN-C 1.7.103 ПУЭ 7 изд., а для системы ТТ — на пункт 1.7.59 ПУЭ и 3.4.8. Инструкции И 1.03-08. Так как отличий в необходимых мероприятиях нет, будем рассматривать общие решения для этих двух систем.
Для заземления достаточно забить шестиметровый вертикальный электрод.
Заземление для дома (один вертикальный электрод глубиной 6 метров)
(кликните, чтобы увеличить)
Такое заземление получается очень компактным, установить его можно даже в подвале, никакие нормативные документы этому не противоречат. Необходимые действия для заземления описаны для мягкого грунта с удельным сопротивлением 100 Ом*м. Если грунт имеет сопротивление выше, требуются дополнительные расчёты, обратитесь к техническим специалистам ZANDZ.ru за помощью в расчётах и подборе материалов.
Этап 2. Заземление для газового котла
Если в доме установлен газовый котел, тогда, газовая служба может потребовать заземление с сопротивлением не более 10 Ом, руководствуясь пунктом 1.7.103 ПУЭ 7 изд. Данное требование должно быть отражено в проекте газификации.
Тогда для достижения нормы необходимо установить 15-ти метровый вертикальный заземлитель, который устанавливается в одну точку.
Заземление для газового котла в доме (один вертикальный электрод глубиной 15 метров)
(кликните, чтобы увеличить)
Установить можно и в несколько точек, например, в две или три, соединив затем горизонтальным электродом в виде полосы вдоль стены дома на расстоянии 1 м и на глубине 0,5-0,7 м. Установка заземлителя в несколько точек послужит также для цели молниезащиты, чтобы понять каким образом, перейдём к её рассмотрению.
Этап 3. Заземление для молниезащиты
Перед тем как монтировать заземление, нужно сразу решить, будет ли выполняться защита дома от молнии. Так, если конфигурация заземлителя для защитного заземления может быть любой, то заземление для молниезащиты должно быть определенного типа. Устанавливаются минимум 2 вертикальных электрода длиной 3 метра, объединённые горизонтальным электродом такой длины, чтобы между штырями было не менее 5 метров. Данное требование содержится в пункте 2.26 РД 34.21.122-87. Монтироваться такое заземление должно вдоль одной из стен дома, оно будет являться своего рода соединением в земле двух спущенных с крыши токоотводов. Если токоотводов несколько, правильным решением выглядит прокладка контура заземления для дома на расстоянии 1 м от стен на глубине 0,5-0,7 м, а в месте соединения с токоотводом установка вертикального электрода длиной 3 м.
Заземление для молниезащиты дома
(кликните, чтобы увеличить)
Теперь настало время узнать, как сделать молниезащиту частного дома. Состоит она из двух частей: внешней и внутренней.
Этап 4. Внешняя молниезащита
Выполняется в соответствии СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (далее СО) и РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (далее РД).
Защита зданий от разрядов молнии осуществляется с помощью молниеотводов. Молниеотвод представляет собой возвышающееся над защищаемым объектом устройство, через которое ток молнии, минуя защищаемый объект, отводится в землю. Оно состоит из молниеприёмника, непосредственно воспринимающего на себя разряд молнии, токоотвода и заземлителя.
Молниеотводы устанавливаются на кровлю таким образом, чтобы обеспечивалась надёжность защиты более 0,9 по СО, т.е. вероятность прорыва через молниеприёмную систему должна быть не более 10%. Более подробно о том, что такое надёжность защиты читайте в статье «Молниезащита частного дома». Как правило, они устанавливаются по краям конька кровли, если крыша двускатная. Когда крыша мансардная, четырёхскатная или ещё боле сложной формы, молниеприёмники могут быть закреплены на дымовых трубах.
Все молниеприёмники соединяются между собой токоотводами, спуски токоотводов выполняются к заземляющему устройству, которое у нас уже имеется.
Внешняя молниезащита дома (два вертикальных молниеприёмника)
(кликните, чтобы увеличить)
Этап 5. Внутренняя молниезащита
Защита дома от перенапряжений выполняется с помощью УЗИП. Для их установки необходимо заземление, потому что ток отводится в землю с помощью нулевых защитных проводников, присоединяемых к контактам этих устройств. Варианты установки зависят от наличия или отсутствия внешней молниезащиты.
На рисунке показан дом с установленными защитным заземлением, системой внешней молниезащиты и и комбинированным УЗИП класса 1+2+3, предназначенным для установки в системе ТТ.
Комплексная защита дома: защитное заземление, система внешней молниезащиты и
комбинированное УЗИП класса 1+2+3, предназначенное для установки в системе ТТ
(кликните, чтобы увеличить)
Увеличенное изображение щита с установленным УЗИП для дома
(кликните, чтобы увеличить)
В таблице учтено устройство защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП) комбинированного типа класса 1+2+3 для системы ТТ. Выбор подходящей модели УЗИП зависит от системы заземления и других факторов, которые были учтены в приведённом примере.
Этап 6. Измерение сопротивления заземления
После установки системы заземления необходимо произвести замеры и получить протокол измерения сопротивления. Право оформлять и выдавать протокол имеют специалисты зарегистрированной в Ростехнадзоре электротехнической лаборатории. Найти уполномоченных специалистов можно в нашем Клубе Экспертов, который работает на всей территории России.
Протокол нужен для приёма газового оборудования в эксплуатацию, для газовой службы это будет подтверждением, что заземление соответствует норме 10 Ом. Понадобится протокол и для того, чтобы быть уверенным, что обеспечивается электробезопасность частного дома. Соблюдение требований нормативов будет гарантией безопасной эксплуатации электрической системы.
Рассмотрев поэтапно необходимые мероприятия, вы уже знаете, что нужно делать, чтобы обеспечить частный дом надёжными заземлением и молниезащитой.
Заземление молниезащиты
Защитное заземление зданий многоэтажных домов, общественных, офисных и производственных строений имеет сложное устройство в силу их большого объёма и распределённости электрической схемы, оснащённости электроприборами и числа пользователей. Дополнительный фактор данного вида строительства заключается в том, что дома подвержены влиянию атмосферного электричества. В них необходимо провести монтаж заземления, чтобы обезопасить от прямого попадания либо вторичного воздействия молний. В таких случаях речь идёт о контурах заземления как части системы молниезащиты.
Назначение
Основное назначение – отведение электрического тока при помощи заземляющих шин и электродов оптимального сечения, перераспределение его в земляном грунте. Заземляющая схема осуществляет выравнивание потенциалов между установленными токоотводами и управление ими на территориях, где присутствуют люди. Защитное заземление является серьёзным фактором безопасности в быту и на производстве.
Основные показатели
Проектирование
Компания «МЗК-Электро» выполняет расчет заземления, проектирование, сборку и обслуживание молниезащиты и элементов заземляющих контуров, в качестве составной части системы и отдельной услуги.
Заземление зданий и электроустановок различного напряжения сооружают по одному из трех типов: кольцевому, глубинному или фундаментному. Выбор вида контура и материалов для заземлителя для конкретного строения производится с учётом его размеров и назначения, возможностей и ограничений монтажа, степени насыщенности электрооборудованием и ряда других причин. При необходимости можно соединять между собой несколько систем заземления (с учетом риска возникновения коррозии). Любое заземление зданий необходимо соединить с шиной уравнивания потенциалов.
Кольцевое заземление дома
Устройство
Кольцевой тип заземлителя иначе называют поверхностным. Такой заземлитель представляет собой замкнутую металлическую кольцевую заземляющую шину, проложенную по периметру постройки. Не менее 80% его длины должно контактировать с грунтом. Как правило, заземляющий контур прокладывают ниже точки промерзания земляного грунта (около 0,5 метра), на расстоянии от защищаемого объекта не меньше 1 метра. Монтаж заземления в районах с высокой вероятностью возникновения коррозии требует использования заземлителя кольцевого типа из нержавеющей стали. В таких случаях от коррозии должны быть защищены также резьбовые соединения элементов, расположенные ниже поверхности земли.
Шины кольцевого заземлителя изготавливаются из следующих материалов:
Кольцевое заземление зданий является одним из самых эффективных видов устройства. Таким методом можно оборудовать дачи или загородные дома. Кольцевой контур из металла равномерно распределяет ток по периметру здания, а между токоотводами образуется равное напряжение. К недостаткам можно отнести только длительный и трудоемкий процесс монтажа.
Глубинный заземлитель
Устройство
Данный вид представляет собой несколько металлических стержней, вертикально погружённых в грунт на определенную глубину и соединённых с заземляющей шиной-контуром. Расчёт заземления и заглубления производится методом определения величины сопротивления.
Длина контура также зависит от характеристик грунта. Рекомендуется к каждому отдельному токоотводу заземляющего контура подсоединять один глубинный заземлитель длиной не менее 9 метров, прокладываемый на расстоянии не менее 1 метра от защищаемого объекта. По DIN V VDE V 0185 для категорий молниезащиты III и IV длина заземлителя должна составлять минимум 2,5 метра. Монтаж заземления производится с помощью бензо-, электро- или пневмомолотов (в зависимости от конкретного типа грунта). При оборудовании защиты в частном доме возможна установка заземляющих стержней вручную. Соединения, расположенные в земляном грунте, необходимо обезопасить от коррозии и подсоединить к шине уравнивания потенциалов.
Материалы для изготовления кольцевого контура:
Соединение между стержнями и шиной создаётся резьбовое или безрезьбовое. Площадь, которую занимают элементы схемы при производстве работ по устройству модульно-стержневого контура, минимальна. Это позволяет производить монтаж заземления даже в подвалах строений.
Модульный принцип устройства заземления является альтернативой классической схеме. Устройство по классическому принципу основано на том, что вертикальные стержни-заземлители сравнительно небольшой длины забиваются друг за другом по прямой линии или хаотично, с учётом расстояния для снижения экранирования.
Измерение сопротивления растеканию желательно производить по мере работы, после каждого вбитого штыревого элемента. К сожалению, при самостоятельном устройстве заземлителя в загородном коттедже или на даче аппаратура для измерения сопротивления растеканию, как правило, отсутствует, и заземляющая конструкция делается «на глаз». В общем случае число вертикальных заземлителей и длина горизонтального проводника зависят от искомого результата. При этом необходимо знать удельное сопротивление грунта. Соответственно, для грунта с большим удельным сопротивлением понадобится в несколько раз больше заземлителей.
Фундаментный заземлитель
Устройство
Фундаментный заземлитель размещается в железобетонном фундаменте сооружения. Этот тип контура задействуется в тех случаях, когда из фундамента выведены арматурные стержни для присоединения токоотводов. Электроды при монтаже устройства соединяют с арматурой, чаще всего резьбовым соединением или муфтой, на расстоянии около 3 метров. При этом запрещается использовать в грунте клинообразные зажимы. Для устройства фундаментного контура лучше всего применять ленточные держатели, установленные с интервалом в 2 метра. При монтаже заземляющего оборудования в районах с высокой вероятностью возникновения коррозии необходимо устанавливать фундаментный заземлитель из нержавеющей стали.
Материалы для изготовления фундаментных заземлителей:
К преимуществам фундаментного контура относится высокая экономичность и простота реализации, минимальное заглубление, отсутствие необходимости укладки дополнительных заземляющих шин. К сожалению, на этапе заливки железобетонного фундамента строители очень часто забывают как о молниезащите, так и о защитном заземлении в целом. По этой причине фундаментное заземление зданий используется реже остальных видов.
При выборе варианта реализации для промышленного здания, многоэтажного дома, загородного коттеджа, дачи или другого строительного объекта, включая кровлю, с любыми значениями напряжения, необходимо произвести точный расчёт заземления и правильно подобрать материалы. Лучше всего доверить работу по выбору, расчёту и монтажу систем электробезопасности грамотным специалистам, имеющим соответствующее образование и опыт работы.
Специалисты компании «МЗК-Электро» выполнят монтаж заземления быстро, квалифицированно и качественно, рационально использовав средства заказчика, рассчитав оптимальную схему и использовав надёжные заземляющие элементы из каталогов известных производителей.
Молниезащита и заземление. Молниезащита зданий. Активная молниезащита
Грозовые разряды, попадая в любые строения или в возвышающиеся объекты, создают перенапряжение и выводят из строя электрические сети и приборы. Наибольший ущерб зданию может принести непосредственное попадание молнии в конкретный объект. Это приведёт не только к пожару, но и частичному разрушению.
Наша электролаборатория успешно справляется с услугой по проверке молниезащиты зданий и сооружений, так как оснащена необходимым набором технических средств. Высококлассные специалисты проверят защищённость ваших объектов и выполнят весь комплекс измерительных работ.
Молниезащита – направлена на обеспечение безопасности граждан, сохранности жилых и производственных зданий. Она гарантированно защищает от возгорания и разрушения объектов.
Специалистами будет проведён осмотр молниезащиты внешних и внутренних систем, так как каждая система имеет свои технические параметры и назначения, а их применение носит комплексный характер. Проверка устройств молниезащиты направлена на оценку состояния молниеприёмников, токоотводящей сети и заземления. При оценке внутренних систем защиты будет проверена система уравнивания потенциалов и устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Принятые меры позволят исключить поражение объекта грозовым разрядом.
Молниезащита зданий и сооружений
Молниезащита зданий предусматривает монтаж контура заземления, выполненного из стержней 14,2 мм х 1,5 м. Точки входа в землю, находятся под спуском токоотводов по стенам здания. Стержни заземления соединены между собою полосой 40х4 мм. На стенах здания контактные спуски от молниеприёмников крепятся при помощи различных держателей. Крепления применяются в зависимости от материала фасада. Держатель токоотвода не должен подвергаться коррозии, и не терять свойства более 30 лет.
Молниезащита сооружений из железобетона с армированием и имеющим класс опасности требует повышенного внимания при строительстве и эксплуатации. Прямое попадание удара молнии может вызвать частичное или полное механическое разрушение кирпичных зданий, бетонных и железобетонных сооружений. Опыты подтверждают, что импульсные токи полностью разрушают напряжённую арматуру.
На практике используются два основных типа оборудования. Это тросовые неизолированные и стержневые молниеотводы. Исходя из формы и конструкции объекта, молниезащита зданий и сооружений подбирается персонально. При строительстве объектов ввод в здание всех токоподводящих сетей напряжением до 1000 В выполняется кабелем. Каждый молниеотвод соединяется с контуром заземления двумя токоотводами. Показатели импульсного сопротивления элементов заземления должна соответствовать категорийности объекта. При ширине здания более 100 метров укладываются горизонтальные электроды с расчётным сечением.
Значительно повышает безопасность и эффективность работы молниезащиты активный молниеприёмник. При приближении грозы специальные конденсаторы накапливают заряд до 200 000 вольт, образуется напряжённость, которая притягивает разряд молнии. Установка активизирует грозовой потенциал тучи и исключает повторение грозового удара в защищаемое строение. Применение активной молниезащиты обеспечивает безопасность на большой территории.
Молниезащита и заземление проектируется и строится с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей объекта, интенсивности грозовой активности в регионе. В настоящее время все сооружения разделены на 3 категории, в зависимости от предъявляемых требований к защите от опасного воздействия грозовых разрядов в атмосфере.
Молниезащита АЗС
АЗС относится к объектам повышенной опасности. Нормативы определяют установку молниезащиты II категории, что позволит обезопасить их от воздействия прямых грозовых ударов молнии и от вторичных проявлений.
Молниезащита АЗС выполняется 2 способами – внешней и внутренней системами.
Внешняя молниезащита предусматривает установку стержневых или тросовых молниеотводов, которые обязательно устанавливаются рядом с резервуарами, наливным оборудованием и топливораздаточной аппаратурой. При этом соблюдаются места установки и требования к размерным характеристикам. Внутренняя система обеспечивает защиту электрического оборудования от повышения напряжения в сети, вызванное зарядами молнии. В конструкцию внутренней защиты входят токоотводы и заземление, обеспечивающее отвод и рассеивание статического заряда в земле. К основным требованиям организации систем молниезащиты АЗС относятся:
Конструкция и определения элементов молниезащиты
На плоских крышах зданий монтируется молниеприёмная сетка, которую изготавливают из проволоки, как правило оцинкованной, диаметром 10 мм или стальной полосы. Конструкция изготавливается под размер кровли, и процесс относится к разряду трудоёмких. Её можно монтировать и на скатах крыш по периметру. К молниеприёмной сетке присоединяются все элементы кровли, выступающие над плоскостью.
Одним из основных элементов защиты зданий от грозового разряда является молниеприёмники. Они отличаются по конструкции, процессу изготовления и применяемых материалов. Они могут быть стержневые, тросовые и сетчатые. Стержневые и тросовые применяются на двускатных простых и сложных крышах. На плоских крышах применяется сетчатый молниеприёмник, с минимальным шагом 10 метров. Стержневой громоотвод должен быть выше объекта, прочным и одновременно простым в монтаже. Тросовый молниеотвод изготавливается из стального оцинкованного многожильного троса расчётного сечения.
Молниеотвод — это технический элемент, конструктивно соединяющий молниеприёмник с элементами заземления. Он изготавливается из стальной проволоки диаметром 6 – 10 мм. Может применяться стальная полоса, а также квадратная или круглая труба, расчётного сечения. Важным условием этой цепи элементов является надежное соединение между собой. Для этого применяется сварка или болты.
Устройство защиты от импульсных перенапряжений – УЗИП
В зависимости от текущей обстановки устанавливают один из типов:
Работа УЗИП основана на принципе применения резистора полупроводникового сопротивления. Работа устройства основана на двух видах защиты:
Рекомендуется применять комбинированные УЗИП, которые могут выполнять функции разрядника и ограничителя.