Электричество: просто и безопасно [в вопросах и ответах]

Общие сведения

Как производят сборку и установку системы?

В процессе сборки и установки электротехнических конструкций нужно выполнять электромонтажные работы. Под ними понимаются сооружение кабельных и воздушных линий, закрытых или открытых подстанций, монтаж осветительного оборудования, различных электрических приборов.

Чем руководствуются при проведении электромонтажных работ?

В настоящее время существует целый комплекс нормативных документов, связанных именно с проведением электричества в квартиру или дом. При этом главными документами, регламентирующими порядок проведения электричества, являются строительные нормы и правила, или же СНиПы, правила устройства электроустановок, правила противопожарной безопасности, техники безопасности, ведомственные инструкции, а также инструкции производителей электрооборудования. Установку электрооборудования необходимо производить, руководствуясь, в первую очередь, рабочими чертежами, а также документами, полагающимися к этому оборудованию.

Какими понятиями оперируют при работах, связанных с электричеством?

Перед проведением электромонтажных или электротехнических работ нужно запомнить, что означают следующие понятия:

— напряжение;

— отклонение напряжения;

— мощность;

— сила электрического тока;

— электрическая нагрузка;

— электрическое сопротивление;

— электрическая энергия.

Что такое напряжение и как его использовать без вреда для здоровья?

Для того чтобы передать электроэнергию на достаточно большое расстояние, обычно используют напряжение в несколько десятков или даже сотен тысяч вольт. При этом в бытовых условиях напряжение не должно превышать 220 В.

Если сравнивать такое напряжение с сетями электропередач, то оно будет достаточно небольшим. По этой причине 220 В зачастую называют «низким» напряжением, однако это не означает, что оно будет полностью безопасным, так как при неправильной установке или эксплуатации энергосистем могут быть получены опасные для человеческой жизни травмы.

Если дотронуться до оголенных проводов, находящихся под напряжением 220 В, то через тело пройдет электрический ток, который в итоге может привести даже к летальному исходу.

В случае если электричество используется в достаточно стесненных условиях, допустим, в подвалах, или же если существует достаточно высокая вероятность поражения электрическим током, то здесь нужно использовать совсем малое напряжение — от 12 до 42 В.

Какое напряжение принято считать безопасным?

Потенциально опасным считается любое напряжение, однако 12 В вряд ли причинят какой-либо серьезный ущерб человеческому здоровью. При этом напряжение 36–42 В допустимо использовать лишь в том случае, если нужно подключить стационарные светильники, но их все равно придется дополнительно защищать.

Если в каком-либо хозяйственном помещении полы сделаны из любого диэлектрика или же отделаны материалами, не проводящими электричество, то в этом случае напряжение до 42 В можно применять спокойно, не опасаясь за свое здоровье, а также за здоровье других людей.

Как получить напряжение 12 или 42 В?

Для получения такого напряжения вам нужно использовать специальные трансформаторы, которые на выходе будут давать 12 или 42 В, причем их подключают в общую электрическую сеть.

Что такое отклонение напряжения?

Прохождение электрического тока по проводам линии электропередач в любом случае сопровождается определенными потерями. Это приводит к тому, что в конце линии напряжение будет меньшим по сравнению с тем, которое было в начале. Для того чтобы до всех потребителей электроэнергия подходила с необходимым напряжением, на трансформаторной подстанции его приходится немного повышать (приблизительно на 5–8 %). Такой шаг не может не сказаться на электроприборах.

Например, электродвигатели и светильники, снабженные люминисцентными лампами, практически не чувствуют подобных отклонений из-за не слишком высокой чувствительности. Однако с нагревательными приборами дело обстоит значительно сложнее. Например, если напряжение будет ниже необходимого, то в этом случае производительность значительно упадет. Если же оно будет чересчур высоким, то у аппаратуры снизится срок службы.

Различные полупроводниковые приборы, например телевизоры, музыкальные центры, компьютеры и т. д., в случае возникновения различных отклонений напряжения могут вообще выйти из строя.

В последнее время в подобные устройства стали монтировать системы, позволяющие стабилизировать напряжение, тем самым в значительной степени увеличить срок их службы. За счет подобных стабилизаторов создается нечувствительность к отклонениям в напряжении в относительно большом диапазоне. Если же в инструкции к подобному прибору не приведены аналогичные данные, то допустимое отклонение должно составлять 5 %, то есть прибор будет работать при напряжении от 210 до 230 В.

Зачастую в частном секторе или же в сельской местности напряжение может «скакать», из-за этого нужно использовать специальные трансформаторы или стабилизаторы напряжения. Однако сильнее всего заметно слабое напряжение в обыкновенных лампочках накаливания, так как они попросту светят тусклее.

Какая мощность тока должна использоваться в повседневной жизни?

В бытовом электроснабжении используют электрические приемники, мощность которых может колебаться от десятых или даже сотых долей ватта до нескольких тысяч ватт (это относится, например, к электрическим плитам). Между прочим, следует отметить, что та мощность, которая указана на приборе, далеко не всегда соответствует номинальной мощности, которую этот прибор будет потреблять. Допустим, мощность тока, которую потребляют лампочки накаливания, в значительной мере зависит от напряжения. В случае если значение этого напряжения будет на 5–7 % выше по сравнению с номинальным, то мощность увеличится приблизительно на 10–15 %. Для электроинструментов мощность напрямую зависит от того, какое сопротивление они будут преодолевать в процессе эксплуатации, однако в любом случае этот показатель не должен быть выше по сравнению с номинальной мощностью.

Что такое сила электрического тока?

Значение силы тока в электрических проводах можно определить за счет мощности электроприборов, которые присоединены к данной сети. Для вычисления силы тока однофазного приемника вам нужно разделить мощность на напряжение, а также на коэффициент мощности — это безразмерная величина, значение которой не больше единицы. Для ламп накаливания и для обогревателей такой коэффициент всегда будет равен 1, если же нужно вычислить силу тока применительно к электродвигателю или трансформатору, то это значение будет меньше.

Чем ниже коэффициент мощности для того или иного прибора, тем большее количество электрического тока будет идти по проводам. Из-за этого увеличатся потери энергии. Для того чтобы специально сделать коэффициент мощности большим, используют специальные конденсаторы, которые необходимо подключать параллельно нагрузке.

Как рассчитать силу тока в проводах?

Это можно относительно точно сделать в том случае, если принять мощность электроприборов и напряжение номинальными. Однако здесь велика вероятность того, что номинальная и фактическая сила тока будут иметь разные величины.

Как рассчитывают электрическую нагрузку?

Самое большое значение силы тока, который проходит по проводу, принято считать электрической нагрузкой этого провода. Например, можно привести значения силы тока для при боров с коэффициентом мощности, равным единице при напряжении 220 В (табл. 1).

Как вычислить электрическую нагрузку на несколько электроприборов?

В случае если необходимо вычислить электрическую нагрузку, которая получается вследствие работы нескольких электрических приборов, необходимо сложить их номинальные токи. Однако делать это допустимо лишь, когда их коэффициент мощности примерно одинаков или же приближается к единице.

Если эти условия не соблюдаются, то нужно отыскать среднее значение коэффициента мощности (как правило, это значение находится в пределах от 0,8 до 0,9), потом определяют силу тока, основываясь на сумме номинальных мощностей.

Общую нагрузку, которая будет приходится на провод фазы из трехфазного электроприбора, определяют, базируясь на том, что на каждую из фаз приходится по ¹/₃ мощности. Кроме того, вам нужно учитывать еще и тот факт, что фазное напряжение в 1,73 раза меньше по сравнению с линейным. Здесь для определения нагрузки мощность трехфазного электроприбора нужно разделить на номинальное линейное напряжение, затем на коэффициент мощности и на 1,73.

В чем особенность использования трехфазного электрического тока?

Если общая электросистема пропускает через себя трехфазный ток, то в этом случае одну из этих фаз необходимо выделить для того, чтобы запитывать однофазные электроприборы.

Как вычислить силу тока в фазном проводе?

Для этого нужно сложить все нагрузки как трехфазных, так и однофазных электроприборов. На электрический ток в других фазных проводах однофазные электроприборы не оказывают существенного влияния, однако они будут определяют ток в нулевом проводе. Если к сети подключены лишь трехфазные электроприборы, то это означает, что в нулевом проводе вообще нет тока.

Что такое электрическое сопротивление?

Если напряжение тока, подходящего к электроприбору, составляет 220 В, а сила тока в этом случае равна 1 А, то сопротивление равно 220 Ом. Если сопротивление сделать большим, то сила тока будет уменьшаться пропорционально. Если воспользоваться существующей зависимостью силы тока и номинальной мощности, то можно путем несложных вычислений определить, что сопротивление электроприбора на 220 В при мощности 15 Вт будет равно 3200 Ом. Если же мощность прибора будет составлять 1,5 кВт, то сопротивление будет равняться всего лишь 32 Ом.

Какое обычно сопротивление в электрической сети?

В обычной электрической сети, которая используется в повседневном быту, сопротивление проводов, как правило, находится в пределах от нескольких десятых долей Ома до 1–2 Ом.

Из-за чего может происходить нагревание проводов?

Обычно провода, находящиеся под напряжением, не нагреваются, однако незначительное повышение их температуры может происходить из-за сопротивления и силы тока.

В том случае, если соединение электрических проводов сделано не слишком качественно, например слабо затянуты винты, провода плохо контактируют друг с другом или же с их концов не была удалена изоляция, то в этом случае сопротивление получается больше по сравнению с расчетным. Из-за такого положения вещей перегрев может получиться достаточно опасным, что в конечном итоге может привести к возгоранию.

В случае если в сети произойдет короткое замыкание, сила тока может возрасти до сотен ампер, что, как правило, в несколько раз больше по сравнению с допустимой величиной. Если предварительно не были произведены соответствующие меры по защите проводки, то это может привести к тому, что провода загорятся из-за того, что их температура будет слишком высокой. Это может даже привести к оплавлению изоляционного слоя, что повлечет за собой дополнительное возникновение короткого замыкания.

Как производят измерение израсходованной электроэнергии?

Данный показатель вычисляется с помощью специальных электросчетчиков. Если мощность потребляемого тока равна 1 кВт, то за 1 час будет израсходован 1 кВт·ч. Аналогичное количество электрической энергии будет потрачено электроприбором мощностью 500 Вт за 2 часа.

Типы электропроводок. Характеристика и схемы

Какими бывают электроустановки?

По всем требованиям безопасности, которые приводятся в соответствующих нормативных документах, все электроустановки делятся на две группы:

— напряжением до 1000 В;

— напряжением свыше 1000 В.

К электроустановкам также относят вводные устройства, через которые они связываются с линиями электропередач, разного рода наружные и внутренние электропроводки, кроме того, сюда же входят все электрические приборы.

Как устанавливать электроустановки?

Независимо от того, где находится электроустановка, сооружать, монтировать и использовать ее можно лишь в соответствии с правилами устройства электроустановок, строительными нормами и правилами, правилами техники безопасности, правилами пользования электрической и тепловой энергией, правилами пожарной безопасности. Кроме того, особое внимание нужно уделить еще и инструкции завода, на котором была выпущена та или иная электроустановка.

Какие существуют специальные термины?

В инструкциях, а также сводах правил зачастую упоминаются разного рода термины, понятия и определения. Необходимо разъяснить основные из них, чтобы в случае встречи с данным термином, вы поняли, что именно он означает:

— групповая сеть — сеть, от которой запитываются осветительные приборы и розетки;

— двойная изоляция электроприемника — это система, состоящая из двух слоев изоляции — основного, или рабочего, и защитного или дополнительного. При использовании данного вида защиты доступные для прямого соприкосновения части электроприемника не будут находиться под напряжением даже в том случае, если верхний слой изоляции будет поврежден;

— двойная изоляция проводов и кабелей — это бытовое название проводов или кабелей, которые имеют два слоя покрытий. Первый слой изолирует жилы, по которым проходит ток, а второй — представляет собой оболочку, которая объединяет эти две жилы и предохраняет их от негативного внешнего воздействия. Этот внешний слой предназначен для герметизации. Но он не является изоляционным слоем;

— заземление — специальное соединение электрического прибора с заземляющим устройством;

— зануление, используемое в электроустановках, напряжение которых не превышает 1 кВ, — специальное соединение частей конструкции, не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях, где используется трехфазный ток;

— заземляющее устройство включает в себя непосредственно сам заземлитель и заземляющие проводники;

— замыкание на землю — части электроустановки, находящиеся под напряжением, с частями, которые дополнительно не имеют изоляции от земли, или же непосредственно с землей;

— замыкание на корпус — соединение частей конструкции, находящихся под напряжением, с конструктивными элементами установки, которые под напряжением не находятся;

— изолятор — устройство, которое предназначено для того, чтобы изолировать элементы электрического оборудования, которые находятся под различными потенциалами, а также оно используется для недопущения открытого замыкания на землю или корпус;

— квалифицированный обслуживающий персонал — люди, которые прошли специальную подготовку. Ими были получены знания и практические навыки в необходимом объеме, нужном для работы с той или иной электрической установкой;

— потребитель электрической энергии — это любое помещение (квартира, дом, завод и т. д.), которое было подключено к электрической сети;

— приемник электрической энергии, или электроприемник — установка, с помощью которой потребитель получает электрическую энергию;

— электроустановочные изделия — различного рода патроны, выключатели, переключатели, розетки, вилки, предохранители и прочее оборудование аналогичного типа;

— электропроводка — это целая система проводов и кабелей вместе с креплениями, защитными установками и элементами, которая была смонтирована с учетом всех предписаний правил устройства электроустановок.

Какими бывают электроустановки?

В зависимости от основных функций, а также от общей конструкции системы, все электроустановки можно разделить на несколько групп:

— силовые — с их помощью приводятся в действие насосы и различного рода технологическое оборудование;

— осветительные — используются исключительно для освещения и для подключения в сеть бытовых приборов.

По мере защиты от отрицательного воздействия внешней среды их можно также разделить на две группы:

— открытые — располагаются непосредственно на открытом воздухе;

— закрытые — такие электроустановки устанавливают в помещении.

Все электроустановки могут быть как стационарными, так и передвижными.

Какими бывают жилые дома?

Жилые дома делятся на две группы — одноквартирные и многоквартирные. Однако классификаций жилых строений достаточно много и базируются они на самых различных принципах:

— по количеству этажей: одноэтажные, двухэтажные и многоэтажные;

— с мансардами и верандами или же без них;

— с погребами и подвалами или без них;

— отапливаемые и неотапливаемые дома;

— по материалу: кирпичные, деревянные, из гипсоблоков, из бетонных плит и т. д.

Необходимо заметить, что в домах и коттеджах люди живут постоянно, а в дачных домиках — сезонно.

Как правильно произвести классификацию жилых помещений?

В соответствии с санитарными нормами и правилами все конструкции, образующие собой помещение, делят на три основные группы:

— сгораемые;

— трудносгораемые;

— несгораемые.

Что относится к несгораемым материалам?

В первую очередь, несгораемыми являются естественные и искусственные неорганические материалы, которые достаточно часто используют при строительстве домов. В эту группу входят металлы, гипсовые и гипсоволокнистые плиты. Однако в последнем случае нужно оговорится, так как несгораемыми подобные материалы будут лишь в том случае, если в них содержится не более 8 % от их массы органического вещества. Также несгораемыми являются минераловатные плиты, изготовленные на синтетической, крахмальной или битумной базе, в случае если ее содержание не более 6 % относительно всей массы плиты.

Какие материалы являются трудносгораемыми?

Трудносгораемыми принято называть материалы, которые содержат в своем составе как сгораемые, так и несгораемые вещества. К этим материалам можно отнести асфальтный бетон, гипсовые и бетонные материалы (в том случае, если в них содержится более 8 % массы органического наполнителя), разного рода минераловатные плиты, изготовленные на базе битумной связки. При этом битума должно быть от 7 до 15 % по массе. Также к этим материалам нужно отнести глиносоломенные материалы, плотность которых составляет 900 кг/м³ или даже больше, войлок, тщательно пропитанный глиняным раствором.

К трудносгораемым материалам может быть отнесена и древесина, которую предварительно тщательно пропитали антипиренами, цементный фибролит и различные полимерные материалы.

Какие материалы являются сгораемыми?

Сгораемыми принято считать все органические материалы, не отвечающие требованиям, которые предъявляются к несгораемым или трудносгораемым строительным материалам.

Какие требования предъявляются к помещениям?

Если следовать правилам установки электроприборов, то помещения, где используются различные силовые или осветительные электрические системы, электроприборы, различные конструкции с электрическим приводом, подразделяют на несколько групп:

— сухие;

— нормальные;

— влажные;

— сырые;

— особо сырые;

— жаркие;

— пыльные;

— помещения с химически активной средой;

— пожароопасные помещения;

— взрывоопасные помещения.

К сухим принято относить такие помещения, в которых относительная влажность воздуха не больше 60 %.

Нормальные — это помещения, где поддерживается достаточный уровень влажности, а также не наблюдается условий типа «особо сырые», «жаркие» или «пыльные».

Влажными считают такие помещения, где влажность воздуха находится в пределах от 60 до 75 %. Водяной пар или влага в подобном помещении выделяются в течение небольшого промежутка времени и в незначительном количестве.

Сырыми называют помещения, если в них влажность воздуха более 75 %. Особо сырыми принято считать такие помещения, влажность в которых приближается к 100 %. Такое помещение распознать очень просто — на стенах, полу и потолке просматриваются капли конденсировавшейся жидкости.

Если вы собираетесь проводить электричество в дачный домик, то есть он не будет отапливаться в течение зимнего периода времени, то в этом случае его помещения должны быть отнесены к категории «-влажные» или «сырые».

Если вы проживаете в частном доме, то, в принципе, в нем могут находиться помещения разных типов, как сухие, так и влажные, сырые, особо сырые.

В некоторых случаях встречаются даже пожароопасные. Вам придется учитывать все эти моменты, когда вы будете прокладывать в своем доме электрическую проводку, так как у каждого вида данных помещений имеются свои особенности в этом плане.

Какие бывают помещения с точки зрения электробезопасности?

В зависимости от сочетаний факторов окружающей среды помещения, например от показателей влажности, уровня температуры, а также от того, проводят ли полы электрический ток, помещения можно условно разделить на несколько групп.

1. Помещения, в которых нет повышенной опасности поражения электрическим током.

2. Помещения с незначительной опасностью. Они определяются тем, что в них соблюдается одно или сразу несколько условий, из-за которых возникает опасность поражения электрическим током. Например, такими условиями могут быть: сырость, наличие пыли, проводящей через себя электрический ток, полы, изготовленные из проводниковых материалов, например из металла, земли, железобетона, кирпича и т. д., достаточно большая температура. Кроме того, одним из вероятных условий поражения человека электрическим током может стать возможность его одновременного прикосновения к заземленным элементам строения, аппаратам и механизмам, а также к металлическим корпусам электрооборудования.

3. Особо опасные помещения. В таких помещениях риск получить удар электрическим током возрастает в несколько раз. Особо опасное помещение определяется наличием как минимум одного из условий, которые создают эту увеличенную опасность: особо сырые помещения, а также одно или несколько условий из предыдущего пункта.

Как правильно на чертеже изобразить схему электропроводки?

В большинстве случаев схемы электропроводок в квартире или доме выполняются отдельно для каждого этажа (если их несколько), при этом они делаются в масштабе 1:100 или 1:200.

Наружная электропроводка не требует слишком подробного вычерчивания, поэтому ее можно схематично изображать в масштабе 1:500 или 1:1000. Все элементы электропроводки имеют свое схематичное изображение на чертеже.

На плане электрическая проводка должна быть показана в однолинейном исполнении. Непосредственно рядом с линиями указывают марку и сечение кабеля или провода, а также условно обозначают, как будет проложен кабель:

— Т — в металлической трубе;

— П — в пластмассовой трубе;

— Мр — в гибком металлическом рукаве;

— И — на изоляторах;

— Р — на роликах;

— Тс — на тросах.

Количество жил в проводе, а также площадь их сечения показывают на чертеже через произведение. Допустим, если вы встретили обозначение ПВ2 (1х2,5), то это сообщит вам о том, что на чертеже изображены два одножильных провода марки ПВ, а сечение токоведущей жилы будет составлять 2,5 мм. Если проводов более двух, то их нужно обозначать с помощью засечек под углом 45°.

В случае если в схеме будет приведен светильник, то в виде дроби нужно указать мощность лампы (она находится в числителе), а также высоту нахождения этого осветительного прибора над полом (в знаменателе).

В виде примера на рис. 1 изображена общая схема жилого частного дома вместе с блоком хозяйственных построек.

Рис. 1. Электросхема жилого дома и блока хозяйственных построек:

_{Ф — фазный провод (сплошная линия); р — нулевой рабочий проводник (линия точка — тире); з — нулевой защитный проводник (пунктирная линия); Руб. — рубильник; 1 — автоматический выключатель АП50-2МТ (ток номинальный 25 А, ток уставки 25 А); 2 — автоматический выключатель АП50-2МТ (ток номинальный 25 А, ток уставки 24 А); 3 — автоматический выключатель АП50-2МТ (ток номинальный 10 А, ток уставки — 8 А); 4 — автоматический выключатель AП50-2MT (ток номинальный 25 А, ток уставки 12 А); 5 — автоматический выключатель АП50-2МТ(ток номинальный 10 А, ток уставки 10 А); 6-12 — автоматический выключатель ПАР (ток номинальный 6,3 А); 13 — счетчик; 14 — холодильник; 15 — однополюсная розетка без зануления; 16 — светильник входного крыльца; 17 — выключатель светильника; 18 — светильники, установленные в жилых помещениях дома, в том числе в коридоре и ванной комнате; 19 — светильник, установленный в котельной; 20 — стиральная машина; 21 — утюг; 22 — однополюсная розетка с занулением; 23 — светильник, установленный перед блоком хозяйственных построек; 24 — выключатель светильника; 25 — светильники освещения гаража; 26 — переносная лампа; 27 — трансформатор 220/12 В; 28 — выключатель переносной лампы; 29 — выключатель освещения гаража; 30 — выключатель освещения мастерской; 31 — светильники мастерской; 32 — трехфазный электродвигатель; 33 — конденсаторное устройство; 34 — выключатель освещения помещения для скота; 35 — светильники помещения для скота.}

Чем определяется открытая электропроводка?

Данный тип электрической проводки укладывается непосредственно на поверхность стен или потолков, делают это на специальных струнах, тросах, роликах, изоляторах. В некоторых случаях провода помещают в трубы, короба, гибкие металлические провода, в лотки, а также в электротехнические плинтусы и наличники. Данный тип электропроводки бывает стационарным, передвижным и даже переносным.

Что отличает скрытую электропроводку?

Скрытую электропроводку обычно устанавливают непосредственно в конструктивных элементах строения, например она может находиться в стене, в полу, замкнутых каналах или пустотах, в потолке, проходить по перекрытиям. Кроме того, внутренняя проводка может представлять собой монолит, который был вмурован в перекрытия и перегородки еще в процессе их строительства.

За счет чего можно сократить время прокладки электропроводки?

Для того чтобы потратить как можно меньше времени на прокладку электропроводки, используются специальные магистральные, распределительные, троллейные и осветительные шинопроводы.

Что такое шинопровод?

Фактически он представляет собой комплектную электрическую сеть. Шинопровод включает в себя отдельные секции, которые объединяются в одну конструкцию с помощью сварки, болтовых или штепсельных соединений, а также кожухи, материалы для изоляции мест, где будут располагаться стыки. В нем должны быть предусмотрены конструкции для закрепления кронштейнов, стоек и подвесок. Секции шинопровода делают прямыми и фасонными, так как в этом случае гораздо проще собрать электрическую сеть практически любой конфигурации.

Как необходимо укладывать открытую электропроводку?

В последнее время специально для открытой электропроводки существуют короба или лотки вместо стальных труб, которые использовались в прежние времена. Это позволяет в значительной степени сократить расход этих труб, увеличить производительность труда, а также улучшить эстетический вид всего помещения.

Если у кабелей имеется оболочка, изготовленная из пластмассы, то в коробе они могут находиться близко друг к другу как в один слой, так и в несколько, а также их можно укладывать пучками. Сумма поперечных сечений таких кабелей, находящихся в одном коробе, должна быть не более 40 % по сравнению с внутренним поперечным сечением самого короба.

Как соединяют пучки кабелей?

Делать это лучше всего бандажами так, чтобы на 1,5 м приходилось не менее 1 бандажа при расположении провода на прямом участке. Если же производится вертикальная прокладка, то в этом случае между креплениями будет максимум 1 м. К лоткам кабели должны крепиться через каждые 0,5 м, причем независимо от места пролегания.

Что такое тросовая электропроводка?

Для прокладки электропроводки используются провода, в которые вставлен специальный несущий трос. А также используются проводки, которые выполнены с помощью установочных изолированных проводов или кабелей, которые, как правило, свободно подвешивают или же жестко крепят к специальным стальным несущим тросам.

Специальные коробки применяются в том случае, если на тросовом проводе изготовлено ответвление. В этой коробке находится запас троса и провода, который потребуется для соединения с отходящей линией.

Специально для сооружения тросовой проводки используют натяжные муфты, анкеры и зажимы, так как с их помощью гораздо проще производить монтаж подобной конструкции.

Где используется скрытая электропроводка?

Как правило, подобную проводку применяют в крупных домах. В этом случае проводка будет находиться в стенах в пластмассовых трубах, коробах или специальных закладных элементах. При этом провода заранее подготавливают на специальных технологических линиях.

Что является главным электротехническим устройством?

Электропроводка в бытовых условиях и представляет собой основное электротехническое устройство, так как в ее конструкцию входят элементы для искусственного освещения, осветительная арматура, пускорегулирующие устройства, сама электропроводка и распределительное устройство, в котором должны находиться аппараты защиты и управления.

Что такое осветительная арматура?

С помощью этого устройства производят установку источника света. С его же помощью защищают этот источник от негативного внешнего воздействия, дополнительно производится перераспределение светового потока и экранирование слишком большой яркости.

Осветительная арматура включает в себя корпус, патрон или ламповый держатель, оптическую систему (в нее входит отражатель и рассеиватель), подвеску и провода для того, чтобы соединить ее с электропроводкой. Осветительное оборудование с лампой обычно принято называть светильником.

Как лучше всего устанавливать светильники?

Светильники удобнее всего размещать на строительном основании здания или же устанавливать на специальном кронштейне, подвешивать на тросе, крюке или шпильке.

Распределение электроэнергии

Что такое наружные сети?

Как к квартире, так и к частному или даже дачному домику, электрическая энергия подходит с напряжением 220 В. Электроэнергия движется по отходящим линиям распределительной сети, которые идут от трансформаторной подстанции. К самим подстанциям, в свою очередь, энергия подводится обычно трехфазным током по трехпроводным линиям высоковольтных электропередач. Как правило, три провода — фазные, а один — нулевой или нейтральный.

В городских условиях такие провода ведут в земле, а в сельской местности — по воздушным линиям.

В этом случае неизолированные провода закрепляются с помощью специальных изоляторов, изготовленных из стекла или фарфора. Сами изоляторы крепятся на опорах, выполненных из древесины, железобетона или металла. В случае если рядом с линией передач планируется изготовить освещение, то тогда придется прокладывать еще один провод- фонарный.

При этом уличное освещение будет запитываться от фонарного провода и от нулевого провода воздушной линии электропередач. Для того чтобы управлять уличным освещением, устанавливают коммутационный аппарат, в котором будет находиться выключатель от него.

Как делают отводы с высоковольтных линий электропередач?

В сельской местности этот вопрос стоит наиболее остро, так как там приходится наибольшее внимание уделять электро- и пожарной безопасности.

Как правило, воздушная линия проходит по центральной улице поселка, поэтому распределение нагрузок, которые будут приходиться на каждую из фаз, должно быть примерно одинаковым. Допустим, от первой фазы ток подходит первому потребителю, от второй — второму и т. д. Второй провод в этом случае будет запитываться непосредственно от нулевого провода воздушных линий (рис. 2).

Рис. 2. Схема подключения потребителей к воздушным линиям (а) и к кабельной линии (б):

_{1 — трансформаторная подстанция; 2 — предохранители или автоматические выключатели в фазных проводах А, В и С (в нулевом проводе защитные и коммутационные аппараты устанавливать запрещается); 3 — здание с двухпроводным однофазным вводом: фаза А или В (С) и ноль; 4 — здание с четырехпроводным трехфазным вводом; 5 — двухквартирный дом с трехпроводным ответвлением (однофазным вводом к каждой квартире); 6 — контур заземления подстанции; 7 — светильник уличного освещения; 8 — повторные заземлители по трассе; 9 — кабельная линия; 10 — вводное устройство (силовой ящик)}

Кроме того, можно достаточно часто встретить трех- и четырехпроводные ответвления. В некоторых случаях три провода будут отходить к двухквартирным домам. Каждому из потребителей будет доходить свой фазный провод, но нулевой будет общим. Четырехпроводные подходят к многоквартирным домам. Это делают для того, чтобы нагрузка на провода распределялась как можно более равномерно.

Чем равномернее разделены нагрузки на фазы, тем меньше электрической энергии. Четырехпроводные ответвления делают к тем потребителям, у которых установлены трехфазные электроприемники.

Какие особенности у электроприемников одно- и трехфазного тока?

У индивидуальных потребителей в прежнее время не возникало проблем с однофазным током, так как к сети подключались лишь электронагревательные приборы, радиоэлектронная аппаратура. В настоящее время приборы стали значительно мощнее и однофазный ток не в состоянии полностью обеспечить потребности людей в тех или иных приборах, например компрессионных холодильниках, электроплитах, стиральных машинах и т. д. Именно поэтому трехфазный ток в настоящее время получил наибольшее распространение.

Что такое система распределения?

Между парой фазных проводов обычно действует межфазное или линейное напряжение, при том, что между любой из фаз и нулевым — только фазное. Если эксплуатационные условия соответствуют нормам, то в этом случае линейное напряжение всегда больше фазного в 1,73 раза. Допустим, линейное напряжение составляет 380 В, тогда значение фазного будет равно 220 В.

Трехфазные сети принято определять по величине линейного напряжения, в то время как сети, которые доводят электрический ток до непосредственного потребителя, нужно обозначать через дробную черту, указывая как линейное, так и фазное напряжение, например 380/220 В.

Какие системы распространены больше всего?

Чаше всего встречается трехфазная система 380/220 В с заземленной нейтралью, однако достаточно часто можно встретить и трехфазную систему 220 В и незаземленной или изолированной нейтралью. В такой системе отсутствует нулевой провод. Может встретиться и однофазная трехпроводная 2 х 220 В, в которой средний провод системы будет иметь заземление.

Если в трехфазной системе отсутствует нулевой провод, то в этом случае однофазные приемники можно соединять с любой парой фазных проводов. Однако делать это следует таким образом, чтобы нагрузка на фазы была приблизительно одинаковой. Трехфазные приемники подключают сразу к трем фазам.

Если будет наблюдаться повреждение изоляции при изолированной нейтрали, то в этом случае можно не опасаться удара электрическим током, однако найти поврежденное место будет крайне проблематично.

Где используется однофазная система 2х220 В?

Данную систему чаще всего применяют в небольших населенных пунктах, где не более 15–20 домов. К потребителям в этом случае подходят два провода — один заземленный, а второй нет. В связи с этим к каждому из этих проводов лучше всего подключать одинаковое количество потребителей. Здесь использование трехфазной системы снабжения электрическим током будет попросту нерационально.

Иногда бывают такие случаи, что при эксплуатации системы 380/220 В начинаются проблемы с подачей трехфазного тока. Это может случиться в том случае, если группа потребителей находится в стороне от четырехпроводной воздушной линии. Здесь делают общую ветку от нулевого провода, но фазные задействуются не все, а только один или два.

Проект электроснабжения

Для чего нужен этот проект?

Использовать электрическую энергию можно лишь в том случае, если электроустановки запущены в эксплуатацию при наличии соответствующих документов, а также после того, как потребитель получит абонентскую книжку для оплаты счетов за электричество.

Сначала владелец электрических сетей предоставляет потребителю необходимую информацию, в которой должны содержаться технические условия эксплуатации электрических сетей. По данной информации потребитель должен составить схему электроснабжения своей квартиры ил и дома. Затем ее нужно согласовать с владельцем электрической сети, а также с местными органами Госэнергонадзора.

Когда монтаж электросетей будет выполнен с соблюдением всех технических требований, потребитель должен подать заявление, чтобы ему разрешили подключиться к электросети. Прежде чем одобрить такое заявление, владелец сети должен проверить внутреннюю сеть на предмет следования проекту, а также провести инструктаж, касающийся техники безопасности при работе с электрическим током и электроприборами. Лишь после этого можно подсоединиться к общей электросети.

Что должно быть представлено в проекте?

В проекте обязательно должны содержаться решения, касающиеся выбора плавких предохранителей, автоматических выключателей, а также проводов, которые будут представлять собой системы проводки. Кроме того, в нем указывается способ прокладки проводки, схема внутренней электропроводки и наружных сетей, если у вас частный дом. На проекте отмечают местоположение счетчика, а также все заземляющие устройства. Все ответвления от внутренних линий должны быть нанесены на общий план участка, а внутренняя проводка должна находиться на плане самого строения.

Помимо этого на плане указывают местонахождения электрических щитков, ответвительных коробок, всех выключателей, стационарных светильников, а также всех остальных стационарных электроприборов. В план также вносят требуемые пояснения и электрические схемы щитков.

В каких случаях допустимо не составлять проект?

Вполне допустимо провести электричество в свою квартиру или дом без проекта, если объем работ по электрификации не слишком значителен, например, если вы собираетесь проложить проводку только для освещения и использования бытовых приборов. Здесь вам нужно только сделать схему, на которой указаны марки проводов, технология их прокладывания. Сюда же следует внести и номинальные токи предохранителей.

Не потребуется изготавливать электрические схемы внутренних соединений, допустим, электросчетчика и иных аналогичных приборов.

Чем отличается электрическая схема от плана электропроводки?

На схеме должны быть изображены исключительно связи между электрооборудованием и проводкой. В этом случае масштаб можно не соблюдать, в то время как на плане проводки все делается с учетом того, как то или иное оборудование будет располагаться в комнате или на местности.

Перед обращением за техническими нормами, необходимыми для проведения электричества, вам нужно сначала выяснить, какая степень электрификации вам нужна. От этого будет зависеть общий объем работ, связанных с прокладкой проводки, тип счетчика, щитка, а также номинальный ток предохранителей. Категорически запрещено увеличивать номинальный ток, делая его выше, нежели было указано в проекте или схеме.

Как классифицируются личные подсобные хозяйства по степени электрификации?

Условно все данные строения в плане можно разделить на три основные группы:

— подсобные хозяйства с незначительной степенью электрификации. В этом случае электрический ток используется исключительно для освещения, а мощность электроприемников здесь не должна превышать 1,3 кВт;

— хозяйства, которые применяют для своих нужд бытовые электроприборы, мощность которых выше 1,3 кВт, а также однофазные электрические машины или электроинструменты за пределами жилых строений;

— хозяйства, использующие трехфазные электроприемники для своих нужд.

В первом случае вы должны будете подавать заявление на однофазное ответвление со счетчиком, который будет рассчитан на силу тока, равную 5 А. Во втором подается такое же заявление, однако вам придется предусмотреть защитное зануление. При этом номинальный ток счетчика нужно рассчитывать в зависимости от мощности тех приборов, которыми вы намерены пользоваться. В третьем случае подается особое заявление на трехфазное ответвление с нулевым рабочим проводом, а также с защитной линией.

Вводное устройство

Где размещают такое устройство и для чего оно необходимо?

Вводное устройство, как понятно из его названия, устанавливается на вводе в местную электропроводку. Оно позволяет автоматически отключить подачу тока в случае, если в проводке будет обнаружена неисправность. Кроме того, за счет такого устройства можно отключить проводку на время проведения ремонтных работ или в случае, если она будет длительное время находиться в бездействии.

В настоящее время в многоквартирных домах эту систему устанавливают на лестничных клетках или в тамбурах. Если же дом небольшой и имеет максимум два этажа, то его лучше разместить снаружи строения на его внешней стене.

Что представляет собой вводное устройство?

В качестве вводного устройства может выступать плавкий предохранитель или иная защитная конструкция, например в ее роли может выступать автоматический выключатель. В частном доме номинальный ток защитной аппаратуры ни в коем случае не должен превышать 25 А.

Что необходимо для установки плавкого предохранителя?

В случае если вы собираетесь в качестве вводного устройства использовать плавкий предохранитель, то к нему нужно добавить коммутационный аппарат, в роли которого может выступать пакетный выключатель или рубильник. Следует заметить, что при использовании автоматического выключателя не понадобится установка дополнительного коммутационного аппарата.

Где следует устанавливать предохранители?

Любые предохранители и однополюсные защитные автоматы разрешается размещать исключительно в фазных проводах. Такие устройства запрещено устанавливать на нулевых проводах.

Линию нулевого провода допустимо разрывать лишь в случае одновременного разрыва линий фазных проводов. В случае однофазного ответвления необходимо устанавливать двухполюсные коммутационные или защитные системы. Разрешается также использовать и трехполюсную защитную систему, но в случае если ввод всего лишь двухпроводной или однофазный, один из этих полюсов не будет функционировать.

Какие вводные устройства лучше всего устанавливать?

Как уже говорилось ранее, все токопроводящие части вводного устройства необходимо тщательно защищать от попадания на них атмосферной влаги, кроме того, их нужно устанавливать таким образом, чтобы они были защищены от случайного прикосновения. По этой причине выбор вводного аппарата нужно осуществлять таким образом, чтобы он соответствовали требуемому уровню защиты. В противном случае вводное устройство лучше всего поместить в корпус, изготовленный из диэлектрика.

Если аппараты ввода находятся на наружной стене дома, то их лучше всего защитить с помощью деревянного, пластикового либо жестяного кожуха. При этом расстояние от токоведущих частей вводного устройства до корпуса должно быть не менее 10 мм.

Какие есть заблуждения относительно установки вводного устройства?

Достаточно часто можно услышать мнение, что необходимо устанавливать предохранители не только в фазный, но и в нулевой провод, так как это позволяет увеличить надежность защиты. Фактически, если произойдет обрыв цели, связанный с нулевым проводом, то это может быть опасно для жизни.

Как обезопасить себя в случае нарушения изоляционного слоя?

Для того чтобы при нарушении изоляции не возникла угроза короткого замыкания или поражения электрическим током, нужно произвести зануление, то есть соединить металлические части электрооборудования, которые не проводят электрический ток, с заземленным нулевым проводом. Кроме того, если в цепи нулевого провода будет установлен предохранитель или автомат, то в случае возникновения нештатной ситуации он может попросту выключиться, тем самым отключив и нулевой провод, из-за чего произойдет отключение зануления. В конечном итоге возникнет угроза поражения электрическим током. По этой причине категорически запрещается размещать однополюсные защитные или коммутационные системы в цепи нулевого провода.

При самостоятельной сборке электропроводки в доме необходимо строго следовать согласованному плану и инструкции.

Как правильно подключить вводное устройство?

Вводное устройство необходимо подключать с помощью проводов сечением 4 или 6 мм². Если же для этой цели вы собираетесь использовать провода, изготовленные из меди, то в этом случае их сечение может составлять 2,5 мм². К вводному устройству эти провода вы можете подключить самостоятельно, а вот само вводное устройство встраивается в сеть только специалистом.

При подключении любого одно- или трехфазного вводного устройства без использования специальной коммутационной конструкции нулевой провод соединяют с аналогичным проводом, который будет подходить к счетчику.

Как лучше всего соединять провода при монтаже вводного устройства?

Вполне допустимо соединение с помощью скрутки, однако в этом случае нужно дополнительно пропаять это место или же сварить провода между собой. Но если провода выполнены из алюминиевой жилы, то произвести подобную операцию будет весьма проблематично.

Лучше всего использовать контактный зажим электрического аппарата. Подойдет одногнездовой зажим для проводов, сечение которых не превышает 4 мм². Как правило, данный тип зажимов используется в осветительных приборах или в ответвительных коробках. Контактные винты должны иметь диаметр от 4 до 6 мм. Если соединяемые в одну конструкцию провода изготовлены из различных металлов, то в этом случае каждый из них придется закреплять с помощью отдельного винта.

Что такое групповая сеть?

Чаще всего подобную систему применяют в приусадебных постройках. Она имеет одну фазу. Ее монтируют из трех групп.

1. Для запитывания осветительных приборов.

2. Для подведения электрического тока к штепсельным розеткам, которые должны быть рассчитаны на силу тока до 6 А, без использования защитных контактов.

3. Для запитывания электроприемников, для которых требуется заземление или зануление корпуса. К таким приборам можно отнести кухонную плиту. В эту же группу входят штепсельные розетки, которые делают с защитным контактом. Кроме того, вполне допустимо смешанно запитывать штепсельные розетки без защиты и осветительные приборы.

Категорически запрещается объединять нулевые проводники, которые принадлежат к разным группам. В случае если провод используется для того, чтобы присоединить защитные контакты, идущие от штепсельных розеток, в него не следует вводить выключатели или предохранители (рис. 3).

Рис. 3. Схема питания групповой сети: а — многолинейная; б — однолинейная с воздушным вводом; в — однолинейная в варианте с кабельным вводом:

_{1 — воздушная линия; 2 — кабельная линия (выполняется по проекту наружных сетей); 3 — двухполюсный пакетный выключатель; 4 — счетчик; 5 — выключатель автоматический; 6 — провод для зануления; 7 — вводной ящик; 8 — квартирный щиток; 9 — рубильник; 10 — предохранители}

Какие номинальные токи у расцепителей?

Расцепители автоматических выключателей должны быть рассчитаны наследующие номинальные токи:

— 16 А — для групповой и осветительной сети, а также сети штепсельных розеток, которые должны быть рассчитаны на силу тока от 6 до 10 А в случае, если в доме не установлен кондиционер;

— 25 А — для сети штепсельных розеток при установленном в доме или квартире кондиционере. При этом мощность кондиционера не должна превышать 1,3 кВт. Кроме того, такой номинальный ток подойдет для групповой линии питания бытовых приборов, суммарная мощность которых при одновременной работе не должна превышать 1,4 кВт;

— 25–32 А — для групповой линии, от которой будет запитываться электрическая плита. Мощность такой плиты должна быть не более 5,8 кВт;

— 40 А — такая сила тока также рассчитана на групповую линию питания электрической плиты, мощность которой будет находиться в пределах 5,9–8 кВт.

Устройство электропроводки в жилом доме и хозяйственных строениях

Каким должен быть план электропроводки?

Как уже говорилось ранее, на плане электропроводки должны быть указаны как непосредственно электропроводка, так и все светильники, розетки, выключатели и иное статичное электрооборудование (рис. 4).

Рис. 4. План электропроводки одноквартирного жилого дома:

_{I — крыльцо; II — тамбур; III — санузел; IV — помещение для стирки; V — прихожая; VI — жилая комната; VII — кухня; VIII — кладовая; IX — веранда; 1 — силовой ящик; 2 — квартирный щиток; 3 — одно- или двухламповый светильник; 4 — штепсельная розетка с защитным контактом; 5 — однополюсный герметический выключатель; 6 — штепсельная розетка без защитного контакта; 7 — милицейский фонарь; 8 — кнопочный выключатель (кнопка) для звонка; 9 — звонок; 10 — однополюсный выключатель; 11 — сдвоенный выключатель; 12 — многоламповый светильник с раздельным включением ламп; 13 — штепсельная розетка с выключателем}

Кроме того, в приложении к этому плану нужно указать некоторые характерные особенности фрагментов схемы, причем на них должны быть как можно подробнее указаны соединения (рис. 5).

Рис. 5. Узлы соединений в ответвительных коробках:

14 — коробка; 15 — соединение проводников; Ф — фаза; 0 — ноль; 3, 4, 5, 8, 9, 10, 11, 12 — см. подпись к рис. 4

Какие особенности могут быть в схеме электропроводки?

Если розетка имеет два полюса, а также зануляющий контакт, то к ней должны подходить сразу три провода, причем один из них будет зануляющим. Его необходимо крепить в конструкции сети так, чтобы ни в одном месте не было ни малейшего разрыва. Кроме того, ни в коем случае нельзя менять местами зануляющий провод и нулевой рабочий провод, так как это может привести к серьезному поражению электрическим током. Фазный и нулевой провод соединяют с контактными винтами в самой розетке.

Если розетка штепсельная, то ее соединяют с фазным и нулевым проводами. В этом случае абсолютно не важно, в каком порядке эти провода будут подходить к конструкции.

Бывает так, что в перегородке можно установить две розетки в одном отверстии — так называемая сквозная розетка. Для того чтобы подключить подобную конструкцию, нужно всего лишь разместить в перегородке перемычку, которая будет соединять гнезда этих розеток.

Как установить в систему электропроводки светильник?

Если осветительный прибор рассчитан на одну или две лампочки, то по пути от фазного провода к патрону светильника устанавливают выключатель. Причем под самим выключателем можно установить штепсельную розетку.

Для того чтобы такая конструкция правильно функционировала, нужно одно из гнезд розетки соединить с одним из контактных винтов выключателя. Именно к этому винту должен подходить фазный провод. Второе гнездо в этом случае соединяется с нулевым проводом, причем делать это нужно в ответвительной коробке.

Если вам нужно повесить люстру с раздельным включением ламп, первые выводы от всех ламп нужно соединить с нулевым проводом, а оба выключателя подвести к фазному проводу. Звонок соединяют с сетью через кнопочный выключатель. И проводка, и сама кнопка должны быть рассчитаны на напряжение 250 В. Стоит особо отметить, что кнопочный выключатель категорически запрещается устанавливать в сырых помещениях и во дворе.

Как выполнить электропроводку с обеспечением мер электробезопасности?

Есть целый ряд обязательных к выполнению моментов, которые позволят обезопасить людей от поражения электрическим током.

1. Абсолютно все металлические корпуса необходимо занулить. Это относится как к однофазным электрическим плитам, так и бытовым электроприборам и машинам, мощность которых более 1,3 кВт. Причем занулить необходимо еще и металлические трубы, если электропроводка будет проходить по ним. Зануление в этом случае производится путем проложения отдельного провода, сечение которого должно совпадать с сечением фазного провода, а провод должен быть проведен от квартирного щитка. Его соединяют с нулевым защитным проводником питающей сети непосредственно перед счетчиком (сделать это нужно со стороны ввода) и перед отключающим устройством, если оно имеется в конструкции электропроводки.

2. В сырых и влажных помещениях, например в ванной, туалете и на кухне, всю электропроводку в обязательном порядке делают скрытой. Кроме того, запрещается прокладывать провода в стальных оболочках, а также в трубах. В помещениях с повышенным уровнем влажности не разрешается устанавливать розетки. Исключение из этого правила составляет розетка для электрической бритвы. Однако данную розетку можно соединять с питающей сетью через разделяющий трансформатор.

3. В неотапливаемых помещениях, например на чердаках и в подвалах, лучше всего делать Открытую электропроводку.

Электропроводка в хозяйственных постройках

Какие отличительные особенности данного вида электропроводки?

В большей части хозяйственных построек достаточно агрессивная среда, которая крайне негативно влияет на электропроводку, поэтому ее лучше всего делать путем прокладки кабеля (рис. 6).

Рис. 6. План хозяйственной проводки с электропроводкой:

_{I — свинарник; II — птичник; III — коровник; IV — помещение для хранения инвентаря и топлива; V — хозяйственное помещение; 1 — трубостойка; 2 — светильник; 3 — герметический выключатель}

Электромонтажные работы необходимо производить с максимальным вниманием и аккуратностью, так как если животное случайно коснется провода под напряжением, оно может погибнуть.

Все металлические части светильников, которые находятся в хозяйственных постройках, нужно дополнительно занулить специальным проводником. Его следует соединить с нулевым проводом сети через ответвительную коробку, которая расположена ближе всех остальных к светильнику.

Электротехнические устройства, необходимые для прокладки электропроводки

Какие элементы требуются для прокладки электропроводки в доме?

Несмотря на то, что существует множество типов домов и садовых домиков, все системы электропроводок включают в себя ограниченное количество элементов. В любом строении обязательными элементами будут вводное устройство, квартирный щиток, штепсельные розетки, выключатели и т. д. (табл. 2).

Общее количество электротехнических устройств, а также их тип выбирается исходя из конкретного решения для того или иного объекта.

Провода с небольшим сечением используются для сооружения системы сети освещения, а также для штепсельных розеток. Вводы линий делают проводами сечением 2,5 мм² для проводов, изготовленных из меди, и 4 мм² для алюминиевых проводов.

Защита от удара молнии

Что представляет собой молния?

Фактически молния — это сильный разряд статического электричества, который возникает между двумя разнонаправленно заряженными облаками. Молния чаще всего ударяет в предметы или участки поверхности, которые возвышаются над остальными. Именно по этой причине запрещается прятаться от грозы под высокими деревьями. Однако молния иногда бьет и в вышки или дымовые трубы.

Что влияет на вероятность удара молнии?

На то, ударит ли молния в этом конкретном месте, напрямую влияет, насколько слой земли способен проводить электричество. Кроме того, на это оказывает влияние и уровень грунтовых вод, как близко они подходят к поверхности земли. Чем ближе их залегание, тем выше вероятность того, что молния во время грозы ударит именно сюда.

Что происходит во время удара молнии?

Статическое электричество, образующееся во время удара молнии, мгновенно проходит через пораженный объект. При этом сила тока в этом случае бывает равна, как правило, нескольким тысячам ампер.

Грозовой разряд включает в себя не только электрический ток, но и механическое, тепловое и электромагнитное поле. Именно они чаще всего и становятся причиной травматизма и гибели людей, в которых ударила молния.

Молния однако не способна разрушать проводники с достаточно большим сечением, то есть провод диаметром 6–8 мм от такого воздействия практически не пострадает.

Как защититься от удара молнии?

Для того чтобы не допустить попадания в здание молнии, существуют специальные отводы (рис. 7).

Рис. 7. Молниеотвод:

_{1 — молниеприемник; 2 — токоотвод; 3 — заземлитесь; 4 — молнеприемник из трубы; 5 — сварка; 6 — молниеотвод; 7 — молниеприемник из уголка; 8 — молниеприемник из проволоки сечением 6-10 мм}

Молниеприемник представляет собой стержень, изготовленный из металла, который поднимают на необходимую высоту. Также в конструкцию входят токоотводящий спуск и заземлитель. Молниеотвод принимает на себя весь электрический заряд, после чего отводит его в землю.

Спуск, который направляется от молниеприемника к заземлителю, необходимо прокладывать, по возможности, самым коротким путем. Ни в коем случае не следует допускать того, чтобы провод изгибался под острым углом, иначе между соседними участками провода из-за слишком сильного тока возникнет искра, которая в итоге может привести к воспламенению участка.

Как правильно выбрать высоту молниеотвода?

Данную конструкцию делают такой высотой, чтобы она могла хорошо защитить строение от удара молнии. То, насколько эффективен молниеотвод, можно оценить по зоне, причем ее граница должна представлять собой коническую поверхность, а на вершине молниеотвода должно быть острие. Кроме того, в конструкцию входит основание, форма которого должна представлять собой окружность.

Размер такой окружности должен быть в 1,5 раза больше по сравнению с высотой молниеотвода. Все, что находится в пределах такой окружности, очень хорошо защищено от прямых ударов молнии.

Какие строения необходимо защищать от ударов молнии?

Как правило, молниеотводы устанавливают для того, чтобы предотвратить попадание молнии в здания, которые возвышаются над остальными строениями и деревьями на 25 м и больше. Кроме того, сооружение молниеотвода обязательно и возле зданий, которые находятся на значительном расстоянии от других строений и при этом не окружены деревьями.

Защиту от удара молнии закладывают еще в проект здания, поэтому она совершенно не связана с электрификацией строения.

От чего еще необходимо защитить строение?

Помимо защиты от удара молнии, необходимо также продумать, как защитить электропроводку от перенапряжения. Оно может возникнуть из-за того, что электромагнитное поле, возникающее в месте удара молнии, способно создать в проводах, которые находятся наиболее близко к проводам внутренних линий, слишком высокие напряжения. Для того чтобы этот повышенный потенциал не перешел во внутренние линии, нужно дополнительно изготовить заземление крюков, на которых находятся изоляторы.

Кроме того, помимо заземления крюков, можно между фазным проводом и заземляющим спуском дополнительно смонтировать вентильные разрядники РВН-0,5. Если не принять необходимых мер, то увеличенный от грозового разряда потенциал проникнет во внутренние линии, что приведет к тому, что практически вся электротехника выйдет из строя.

Однако заземление крюков не способно на 100 % обеспечить защиту от проникновения во внутренние линии опасных потенциалов. По этой причине в случае, если вы находитесь в сельской местности, то во время грозы лучше всего не подходить к электропроводке и прочим проводам на расстояние меньше 5 м. Также не стоит прикасаться к приборам, которые соединены с электрической сетью, и не нужно приближаться к заземляющему спуску на расстояние меньше 3–5 м.

Ответвление и заземление

Как правильно сделать ответвление?

Ответвление изготавливают без размещения каких-либо дополнительных опор в случае, если от его начала до внутренних линий не больше 25 м.

Лучше всего для изготовления ответвления использовать изолированные провода, однако, если вы решите применить для этой цели неизолированные, то это также вполне допустимо. В этом случае на каждый провод придется надевать мягкую изоляционную трубку.

В случае если длина ответвления больше 25 м, нужно продумать, где будут установлены дополнительные опоры. При этом от внутренних линий до последней опоры нужно протягивать неизолированный провод, а от последней опоры до стены строения — изолированный.

Несущий трос лучше всего прикрепить наглухо и соединить с нулевым проводом (рис. 8).

Рис. 8. Ответвление от внутренних линий проводом с несущим тросом:

_{1 — дополнительный изолятор; 2 — трос; 3 — провода ответвления; 4 — зануление троса; 5 — нулевая жила; 6 — изолятор для провода наружного освещения}

Какие меры безопасности предпринимают при проведении ответвления?

На стене здания в целях безопасности необходимо разместить изоляторы. Если провода имеют маркировку АВТВ или АВТУ, то для них нужно использовать один изолятор. На нем будет крепиться несущий трос.

В ином случае изоляторы ставятся по количеству проводов: по два изолятора устанавливаются в случае однофазного ввода и по четыре при трехфазном.

Кроме того, от проводов ответвления до земли должно быть 6 м или более в случае, если провод будет проходить над проезжей частью. Если же он будет пересекать пешеходную дорожку, то высота может быть немного ниже — 3,5 м, сами же изоляторы должны быть установлены на стене не ниже 2,75 м (рис. 9).

Рис. 9. Нормированные расстояния ответвления от внутренних линий:

_{1 — проезжая часть; 2 — пешеходная дорожка; 3 — опора внутренней линии; 4 — дополнительная опора}

Вполне допустимо устанавливать изоляторы рядом друг с другом или один под другим. До выступающих элементов здания, например до крыши или водосточного желоба, должно также быть некоторое расстояние — 20 см или, по возможности, больше (рис. 10).

Рис. 10. Крепление изолятора ввода на деревянной и каменной стенах

Как правильно закрепить изолятор на стене?

В первую очередь, изоляторы соединяют с крюками, причем данное соединение должно быть как можно более жестким. После этого крюки монтируют к наружной стене.

Если здание выполнено из бетона или кирпича, то в этом случае для каждого крюка нужно изготовить специальное гнездо, глубина которого должна составлять 100 мм или немного больше. После этого в полученное отверстие вставляют крюк с изолятором и заделывают отверстие цементным раствором.

Если стены деревянные (не важно, сделаны они из досок или из бревен), то нужно просверлить отверстие для крюка, а затем вкрутить его туда/ Если же стены вашего дома имеют каркасно-засыпную, глинобитную структуру, то крюки нужно размещать на деревянном брусе, толщиной от 70 до 100 мм. Его крепят к внешней стене с помощью шурупов или шпилек. В некоторых случаях необходимо дополнительно усиливать стену доской. Делают это изнутри, а затем через внешнюю тонкую стену к этой доске крепят брус.

Какие кабели подойдут для изготовления ответвления?

Для сооружение конструкции ответвления необходимо использовать кабель с медными жилами (ВВГ, ПВГ и некоторые другие), сечение которого должно составлять 2,5 мм². Можно также брать для этой цели кабель с алюминиевыми жилами (АВВГ, АПВГ), однако в этом случае его сечение должно быть больше — около 4 мм².

Как правильно проложить кабель?

Кабель проводят по стойке опоры. В верхней части опоры кабель можно прокладывать открыто на скобах. Если же он будет находиться на высоте менее 1,5 м, то его следует поместить в трубу. От последней опоры по трубе кабель уводят под землю таким образом, чтобы он шел под землей до здания, а у самого здания выходил наружу. Его необходимо вести на глубине минимум 70 см.

Для этого необходимо выкопать траншею чуть большей глубины, засыпать ее землей, в которой не должно содержаться шлака, камней или строительного мусора. Затем туда помещают трубу с кабелем, которую сверху засыпают землей. Если в районе этого места в дальнейшем предполагается производить земляные работы, то на слой засыпки нужно уложить бетонные плитки или кирпичи. Затем производят ввод ответвительной линии непосредственно в здание. Как это правильно сделать, изображено на рис. 11.

Рис. 11. Ввод в здание через трубостойки:

_{а — через крышу; б — через стену}

Как правильно произвести повторное заземление?

В случае если для электроприемника необходимо изготовить защитное зануление, придется еще раз заземлить нулевой провод. Вполне допустимо обойтись и без него, но так можно поступить лишь в том случае, если повторное заземление находится на опоре внутренних линий, а сама длина подобного ответвления не превышает 10 м.

Необходимость повторного заземления на внутреннюю линию нужно определить по наличию заземляющего спуска, к которому должен быть подключен нулевой провод, а также крюки либо штыри изоляторов.

Заземляющий спуск должен быть проложен по стойке опоры до заземлителя. При этом длина элементов заземлителя, общее количество стержней или труб, а также глубина, на которой они должны находиться, напрямую зависят от характеристик почвы и от уровня залегания грунтовых вод.

Защитное заземление электроустановок

Что может случиться с человеком при соприкосновении с токопроводящей частью?

Если человек дотронется до проводящих электрический ток элементов электрической установки в тот момент, когда она будет находиться под напряжением, или же к металлическим деталям, которые могут оказаться под напряжением из-за нарушения изоляционного слоя, его может поразить электрическим током.

Как правило, поражение электрическим током представляет собой удар или электрическую травму, которая проявляется в виде ожога.

От электрического удара человек может на время лишиться сознания, это может даже привести к остановке дыхания и кровообращения. В некоторых случаях удар электрическим током может привести даже к смерти. Были зарегистрированы случаи, когда смерть наступала от удара электрическим током, напряжение которого было немногим более 12 В.

Как не допустить поражения электрическим током?

Для того чтобы не стать жертвой электричества, необходимо полностью исключить даже самую незначительную вероятность прикосновения к проводящим электрический ток частям конструкции. Для этого их необходимо устанавливать на значительной высоте или, если это невозможно выполнить, изготовить ограждение.

Каким требованиям должны отвечать заземляющие и зануляющие конструкции?

Для того чтобы не подвергать риску получения травм от поражения электричеством людей, находящихся вблизи электрических установок, напряжение которых не превышает 1000 В, необходимо заземлять и занулять абсолютно все металлические элементы оборудования.

При этом все заземляющие конструкции должны в полной мере соответствовать требованиям, которые предъявляются к режиму работы сетей и дополнительного предохранения от перенапряжения.

Какие термины используются при изготовлении заземления и зануления?

В процессе проведения расчетов и изготовления заземления и зануления в общепринятой практике применяют следующие термины и понятия:

— заземлитель — это проводник или даже целая группа проводников, выполненных из металла, которые находятся в непосредственном контакте с землей;

— заземляющие проводники — проводники, изготовленные из меди или алюминия, с помощью которых соединяются заземляемые элементы заземляющейся конструкции с заземлителем;

— заземление — специальное соединение элемента электроустановки с заземлителем;

— заземляющее устройство — это комплекс, включающий в себя заземлитель и заземляющие проводники;

— сопротивление заземляющего устройства — общая сумма сопротивления как самого заземлителя (ее высчитывают относительно земли) и заземляющих проводников;

— замыкание на землю — неспециальное соединение элементов электрической установки, которые находятся под напряжением, с элементами, неизолированными от земли, или же непосредственно с землей;

— замыкание на корпус — соединение отдельных деталей электроустановки с заземленными конструктивными элементами всей конструкции;

— ток замыкания на землю — это электрический ток, который входит в землю в месте замыкания;

— электроустановки с большими токами замыкания на землю — напряжение подобных установок составляет свыше 1000 В, при этом сила однофазного тока замыкания на землю составляет около 500 А, в некоторых случаях она может значительно превышать этот показатель;

— электроустановки с малыми токами замыкания на землю — напряжение в таких установках такое же высокое (более 1000 В), но в них сила однофазного тока замыкания на землю составляет максимум 500 А;

— глухозаземленная нейтраль — так называют нейтраль трансформатора или генератора, которую присоединяют к заземляющей конструкции через небольшое сопротивление или же непосредственно. В качестве малого сопротивления могут выступать трансформаторы электрического тока;

— изолированная нейтраль — такая нейтраль не присоединяется к заземляющему устройству или же соединяется с ним с помощью аппаратов, которые должны компенсировать емкостный ток в сети. В их роли зачастую выступаю трансформаторы напряжения, а также другие подобные установки, сопротивление которых достаточно высокое;

— нулевой рабочий проводник (в электроустановках до 1000 В) — проводник, который используется для запитывания электроприемников. Его соединяют с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора, а также с глухозаземленным выводом источника однофазного тока или с глухозаземленной средней точкой постоянного источника тока;

— нулевой защитный проводник, используемый в электроустановках до 1000 В, представляет собой проводник, с помощью которого производится соединение зануляемых элементов с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора.

Что такое рабочее заземление?

В процессе изготовления рабочего заземления с заземляющим устройством соединяют какую-нибудь из точек электрической цепи. Это делают для того, чтобы электроустановка могла нормально функционировать даже в аварийных условиях. Сооружают рабочее заземление через специальные устройства, например через пробивные предохранители, разрядники или резисторы.

Заземляющие устройства

На чем основан принцип работы заземляющих устройств?

Защитная функция заземления базируется на том принципе, что части электроустановок, прикосновение к которым в случае нарушения изоляционного слоя крайне опасно для человеческой жизни, необходимо соединять с заземлителями. При этом данные заземлители должны находиться непосредственно в грунте.

Таким образом создается необходимое сопротивление в электропроводящей сети. Оно получается весьма малое, а падение напряжения на нем не будет достигать критического значения. В итоге удар тока, который получит человек в случае нарушения изоляционного слоя, будет не смертельным. Если человек соприкоснется сданной деталью, он будет в зоне действия пониженного напряжения.

Чем лучше будет изготовлено заземление, тем меньше вероятность того, что на корпусах электроприборов возникнет напряжение. Качество заземлителя зависит, в первую очередь, от того, насколько велико его сопротивление. При этом, чем ниже сопротивление в данной сети, тем заземление качественнее. В этом случае расходы материалов и труда будут несколько большими, нежели без изготовления заземления, однако безопасность конструкции будет в несколько раз выше.

Где найти перечень установок, подлежащих обязательному заземлению?

Электроустановки, которые нужно в обязательном порядке заземлить, подробно перечисляются в СНиПах, правилах технической эксплуатации и инструкциях. Здесь же указываются необходимые расчеты заземлителей, а также напряжения для различных условий функционирования данных электроустановок.

Отличительными чертами данных нормативов, как правило, являются следующие:

— отход от нормирования заземления по сопротивлению растеканию тока, а также дополнительное ориентирование, касающееся нормирования образующегося напряжения;

— применение заземлителей естественного типа в случае, если необходимо обеспечить их работоспособность в критических условиях, например в случае протекания достаточно большого тока замыкания;

— необходимость учитывать коррозионное воздействие грунта для того, чтобы заземлитель и заземляющий проводник могли нормально функционировать.

Для того чтобы соблюсти эти пункты, зачастую прибегают к увеличению размеров элементов, допустим, минимальный диаметр стержневых заземлителей в этом случае делается больше, от 6 до 10 мм.

Нормы проходят постоянное усовершенствование. В них время от времени вносят необходимые дополнения и изменения, которые содержатся как в сборниках, так и в отдельных дополнительных изданиях нормативных документов.

Какие дополнительные функции может выполнять заземлитель?

Достаточно часто заземлитель выступает также в роли грозоотвода, а также может выполнять функцию молниезащиты строения. Если же неподалеку находится вторая электроустановка, мощность которой не превышает 1 кВт, то для ее заземления можно использовать ту же заземляющую систему. С помощью данного конструктивного решения в значительной степени снижаются расходы на сооружение заземления.

В этом случае нормой будет служить наименьшее значение сопротивления растеканию тока. Вычисляют его, исходя из значений наименьшего сопротивления для каждой из объединенных в одном заземлителе электроустановок, причем необходимо взять наименьшее значение.

Что такое заземляющее устройство?

Совокупность заземлителя и заземляющего проводника является заземляющим устройством. С его помощью производят заземление элементов или корпусов электроустановок.

Из чего состоит заземляющее устройство?

Заземляющие устройства представляют собой систему, включающую в себя несколько основных составных частей:

1. Естественные заземлители, то есть-элементы, которые находятся непосредственно в почве или соприкасаются с ней. Именно через них электрический ток уходит в землю.

2. Заземляющие проводники, через них заземлители соединяются с заземляемым оборудованием.

3. Искусственные заземлители. Они схожи с естественными заземлителями, однако их специально размещают в почве для сооружения заземляющей конструкции.

Следует отметить, что каждый из указанных пунктов может быть устроен совершенно по-разному.

Естественные заземлители

Из чего делают естественное заземление?

Чаше всего для того, чтобы заземлить электроустановку, используют заземлители естественного типа, например металлические части (арматуру), входящие в устройство железобетонных элементов, допустим, фундаменты опоры линий электропередач и подстанций, а также фундаментов зданий. Кроме того, в качестве естественного заземлителя могут использоваться разного рода металлические подземные коммуникации, например трубопроводы, броня или оболочка кабелей. В некоторых случаях допустимо для заземления использовать и наземные коммуникации, например рельсовые пути.

Чем использование естественных заземлителей лучше по сравнению с искусственными?

Естественные заземлители допустимо использовать в случае, если они способны обеспечить выполнение абсолютно всех требований, которые предъявляют к заземляющим конструкциям.

Искусственные же заземлители нужно применять, когда нужно в значительной степени уменьшить токи, которые через естественные заземлители будут уходить в землю. Это значит, что в большинстве случаев вы можете использовать только естественные заземлители, не прибегая к искусственным. С помощью данного конструктивного шага можно в значительной степени уменьшить количество материалов, необходимых для сооружения заземления, кроме того будут снижены финансовые и трудовые затраты, а также эксплуатация заземляющего устройства будет намного проще, нежели при применении искусственного заземления.

В каком случае в качестве заземляющего устройства можно применять железобетонный фундамент строения?

Данный технологический шаг разрешается использовать лишь в том случае, если грунт, на котором установлено строение, имеет влажность 3 % или больше. Бетон при меньшем показателе влажности способен оказывать достаточно сильное электрическое сопротивление, следовательно, он не будет представлять собой заземляющую конструкцию.

Железобетонный фундамент можно использовать в качестве заземлителя еще и в том случае, если на него будет оказывать воздействие какая-нибудь не слишком агрессивная среда, например грунтовые воды с небольшим показателем жесткости. Кроме того, допустимо применение фундамента в качестве заземлителя при отсутствии гидроизоляции или в случае, если поверхность фундамента будет дополнительно защищена с помощью битумного покрытия, как этого требует СНиП.

Когда категорически запрещено использовать железобетонные фундаменты в качестве заземляющего устройства?

Не следует подводить заземляющий провод к железобетонному фундаменту строения в случае, если он находится в достаточно агрессивной среде, так как это вызовет дополнительную коррозию.

Также не следует использовать железобетонный фундамент в качестве естественного заземлителя, когда железобетонные конструкции имеют в своей структуре напрягаемую арматуру.

Если учесть все указанные выше разрешения и ограничения, то может получиться так, что в вашем строении можно вообще отказаться от изготовления искусственного заземлителя. Это позволит в значительной степени уменьшить длину заземляющих проводников, которые будут находиться в самом строении, что в итоге приведет к достаточно ощутимой экономии средств и материалов.

Как необходимо соединять элементы заземляющего устройства?

Абсолютно все детали как металлических, так и железобетонных конструкций должны быть соединены таким образом, чтобы в них была сделана непрерывная электрическая цепь, которая проходит непосредственно по металлу.

Если колонны изготовлены из железобетона, то нужно дополнительно предусмотреть специальные закладные детали в них, которые должны находиться на каждом из этажей здания.

Данные элементы конструкции нужны для того, чтобы к ним можно было присоединить заземляемое электрическое и технологическое оборудование.

Если в зданиях имеются сварные, болтовые или же заклепочные соединения, то их будет вполне достаточно для того, чтобы соорудить непрерывную электрическую цепь по металлу.

Если некоторые из элементов металлоконструкций не оснащены подобными соединениями, то к ним нужно дополнительно приварить гибкие перемычки, сечение которых должно составлять 100 мм² или даже больше.

Какие железобетонные конструкции не стоит использовать в качестве заземлителей?

Лучше всего не подводить заземляющий провод к сборным фундаментам, выполненным из железобетона. По возможности стоит соединить арматуру соседних блоков между собой, лишь после этого допустимо изготовление естественного заземления. В противном случае, если этого сделать не удастся, лучше всего изготовить искусственное заземление.

Как следует соединять железобетонные конструкции между собой?

Если фундамент дома выполнен из свай, то их арматуру лучше всего соединить с арматурой ростверка или блоков фундамента с использованием электродуговой сварки. Однако пространственные каркасы колонн и стаканов фундаментов, которые обычно выполняют из металла, а также арматурные сетки их подошв нужно сваривать путем точечной сварки.

Из чего изготавливают закладные детали?

Закладные детали лучше всего сооружать в виде отрезков, выполненных из угловой стали размерами 63х63х5 мм, а длиной около 60 мм. Их следует приварить к арматуре таким образом, чтобы они выходили на поверхность бетона.

Для изготовления металлических перемычек используют стержни диаметром 42 мм. Их приваривают непосредственно к закладным деталям.

Если здание будет оборудовано молниеприемной сеткой, она должна быть объединена в единую конструкцию с колоннами, которые используются в роли токоотводящих проводников, а также с фундаментами, выполняющими функцию заземлителя. При этом к данной сетке нужно присоединить все конструкции, изготовленные из металла и выступающие над кровлей, например антенны, вентиляционные шахты, трубы и прочие металлические изделия.

Металлические перемычки необходимо размещать в конструкции строения в случае, если в роли естественного заземлителя будут выступать трубы водопровода. Данные перемычки необходимо устанавливать на водомерах и задвижках.

В случае если при проведении ремонтных работ нужно снять перемычку, то предварительно необходимо установить еще одну. Кроме того, заземляющие проводники нужно соединять с трубами водопровода за водомером.

Категорически запрещается использовать в качестве заземляющего проводника канализационный трубопровод, так как в месте своих стыков канализационные трубы не обладают действительно качественным электрическим контактом.

На подстанциях в качестве естественных заземлителей могут выступать стойки из железобетона. Однако в этом случае для их изготовления должен использоваться специальный электротехнический бетон.

Какие естественные заземлители используются на линиях электропередач?

В данном случае в качестве заземлителя можно использовать подножники, изготовленные из железобетона и свай. Так поступать наиболее разумно в случае, если они устанавливаются на грунт, среднее сопротивление которого составляет 300 Ом/м, то есть в глиняных и супесчаных грунтах.

Кроме того, был проведен целый ряд экспериментов, которые показали, что даже в песчаных и скальных грунтах бетон основания линий электропередач получает постоянное увлажнение.

Из-за этого уже через несколько месяцев после его установки он превращается в естественный заземлитель, причем сопротивление данной конструкции в течение года будет не слишком значительно колебаться, так что такими значениями можно и пренебречь.

Какие еще есть естественные заземлители?

Помимо тех заземлителей, о которых было сказано выше, существует еще целый ряд возможных естественных заземлителей, например в их роли могут выступать металлические трубопроводы, через которые протекает какая-нибудь негорючая жидкость, обсадные трубы артезианских колодцев.

В случае если вы решите использовать исключительно естественный заземлитель для безопасности своего дома, то протекающие по заземляющему проводу электрические токи не должны быть больше допустимых для каждого составного элемента заземляющего устройства.

Искусственные заземлители

Что представляет собой искусственный заземлитель?

В большинстве случаев в роли искусственного заземлителя выступает проводник, изготовленный из стали и помешенный в грунт в горизонтальной или вертикальной плоскости. В некоторых случаях используют целую группу подобных проводников, которые соединяют между собой. В таком случае заземлитель получается сложным. Если же электроды образуют контур, то это уже будет заземляющий контур.

Чем отличаются друг от друга вертикальные и горизонтальные заземлители?

Фактически эти понятия достаточно условны, так как, например, во втором случае, совершенно необязательно, чтобы положение заземлителя в грунте было строго горизонтальным. Однако очень важно, чтобы проводники, образующие собой заземлитель или заземляющий контур, находились на требуемой глубине. Это необходимо для того, чтобы в случае земляных работ они не получили никаких механических повреждений.

Из-за того что поверхность земли на различных ее участках не является достаточно ровной, горизонтальные заземлители должны следовать рельефу поверхности, по возможности в точности повторяя его.

Точно так же вертикальные электроды могут быть установлены не совсем вертикально, а под незначительным наклоном, который, впрочем, не будет оказывать существенного влияния на их работу.

На какую глубину помещают горизонтальный заземлитель?

Горизонтальные заземлители лучше всего прокладывать на глубине приблизительно 0,5 м. Если же земли пахотные, то глубину лучше всего увеличить приблизительно до 1 м. Их следует использовать в тех случаях, когда верхний слой грунта в состоянии обеспечить требуемую проводимость электрического тока.

Как правило, подобные заземлители устанавливаются с помощью специальных аппаратов, поэтому ручной труд здесь практически не задействуется. Следует отметить, что верхние слои почвы зачастую способны сильнее сопротивляться электрическому току по сравнению с более глубокими. Если же заложить горизонтальный заземлитель слишком близко к поверхности земли, то в этом случае растекание электрического тока по почве будет проходить не слишком равномерно, а на более значительной глубине такой эффект достигается без лишних затрат и усилий.

У горизонтально заложенных проводников сопротивление значительно выше по сравнению с аналогичным проводником, установленным в вертикальное положение. Именно по этой причине чаще всего при проведении электромонтажных работ пользуются вертикальными проводниками. Лучше всего для этой цели использовать глубинные вертикальные электроды, так как они способны добраться до хорошо проводящих электрический ток слоев грунта.

Как подобрать размеры искусственных заземлителей?

Заземляющие электроды, установленные в почве, а также выводы от них и любые перемычки, должны иметь следующие минимально допустимые размеры:

— круглая сталь — диаметр 10 мм;

— круглая оцинкованная сталь — диаметр 6 мм;

— угловая сталь — толщина полки 4 мм;

— общее сечение для заземлителей с присоединенной к ним системой защиты от молний — 160 мм²;

— полосовая сталь — 4 мм, в случае, если сечение составляет 48 мм² (при изготовлении магистрали заземления сечение должно составлять не менее 100 мм², а для заземления с молниезащитой — 160 мм²);

— отбракованные трубы — толщина стенок труб 3,5 мм.

Исходя из чего вычисляются минимальные размеры?

Указанные выше минимальные размеры для электродов в искусственной системе заземления берутся, главным образом, для их использования во временных установках, где условиями коррозии можно пренебречь, так как они не будут иметь решающей роли.

Если же необходимо соорудить систему заземления для постоянной установки, то в этом случае сечение заземлителей нужно выбирать таким образом, чтобы был еще и запас на коррозионное разрушение материалов. Лучше всего способна сопротивляться негативному воздействию коррозионных процессов круглая сталь. Дело в том, что разъедание металла ржавчиной напрямую зависит от поверхности металла, которая будет непосредственно соприкасаться с землей. Из-за того что площадь круглой стали наименьшая, она значительно медленнее разрушается.

Для того чтобы заземлитель надежно функционировал достаточно долгое время, например 40–50 лет, для его изготовления нужно брать материал гораздо большей толщины, чем указанное минимальное значение. Например, если грунтовые условия достаточно благоприятные, то есть не слишком влажные, то диаметр заземлителя должен быть больше всего на 2–3 мм. Если же грунт влажный, то диаметр должен быть больше минимального значения в два раза.

Как устанавливать в грунте искусственный заземлитель?

От заземляемой части электроустановки горизонтальные лучи заземляющего устройства должны расходиться в противоположных направлениях. Если же этих лучей не два, а больше, то лучше всего их располагать под углом друг к другу.

Это делают с той целью, чтобы как можно большая площадь земли использовалась рационально. Если же установить заземлители рядом друг с другом, то они будут экранироваться друг другом, следовательно, их эффективность будет в значительной степени снижена. По такой же причине на значительном расстоянии друг от друга устанавливают и вертикальные заземлители. Вертикальные заземлители лучше всего установить на расстояние, равное как минимум длине самого заземлителя.

Из-за того что потенциалы на поверхности земли могут распределиться не слишком равномерно, вокруг заземлителя будут создаваться опасные напряжения. Для того чтобы выровнять разные потенциалы, заземлитель изготавливают в форме сетки, которая должна быть сделана из горизонтальных элементов. В почве их нужно уложить вдоль и поперек места электроустановки. Также их следует соединить друг с другом с помощью сварки. Как правило, размер одной ячейки полученной сетки составляет от 6х6 до 10х10 м.

Кроме того, в некоторых случаях потенциалы выравнивают с помощью заземлителя, который изготавливают в форме концентрических колец. Их необходимо поместить в почву и соединить с заземляемым устройством.

Напряжение на поверхности можно снизить за счет сетчатого заземлителя, только в этом случае все равно высока вероятность того, что за пределами этой сетки возможность поражения электрическим током будет сохраняться. В связи с этим нужно уложить дополнительные заземлители, глубина закладки которых должна постепенно увеличиваться. Такие дополнительные конструкции также нужно соединить с основными заземлителями.

Как дополнительно обезопасить участок заземления?

Площадь заземлителя и расход металла можно сократить за счет сооружения специального изолирующего заграждения, которое устанавливается по периметру заземлителя. Следует отметить, что ограждение должно быть изготовлено из диэлектрика. Такой подход позволяет не допустить растекания электрического тока по земной поверхности. Кроме того, ограждение из диэлектрика позволяет выровнять потенциал за пределами заземлителя.

Из чего лучше всего изготовить заграждение?

Для сооружения данной конструкции можно использовать любой материал, не пропускающий электрический ток, также он должен быть весьма прочным с механической точки зрения, а электрическая прочность его должна составлять не меньше 1 МВ/м. Для этой цели лучше всего подойдут изоляторы, которые изготавливают на битумной основе. Например, к ним относят бризол, производимый из отходов производства. Его электрическая прочность обычно бывает не менее 20 МВ/м.

Какие трудности могут возникнуть при изготовлении заземлителя?

Зачастую заземлители, изготовленные из профильной стали, не в состоянии удовлетворить те требования, которые предъявляют к заземляющим конструкциям. Допустим, в засушливой местности достаточно проблематично добиться того, чтобы данный вид заземлителя имел необходимую проводимость электрического тока. В скальных породах затруднен монтаж данного типа заземлителей, а в агрессивной среде очень сложно защитить их от коррозии и одновременно добиться необходимого уровня проводимости электрического тока. Для подобных случаев разработаны специальные конструкции искусственных заземлителей.

Из чего делают заземлитель в районах с засушливыми почвами?

Для засушливых районов чаще всего используется следующая конструкция. Заземлитель представляет собой емкость, изготовленную из железобетона. Ее размещают ниже поверхности земли. Водой такая емкость наполняется через специальный съемный люк.

Такая конструкция оборудуется водораспределительной системой. Она представляет собой отрезки стальных труб, в которых имеются отверстия для стока воды, располагающиеся равномерно по всей длине трубы. Трубы покрывают слоем материала, способного поглощать влагу, например бетоном или цементом. Скорость фильтрации влаги, с которой вода будет просачиваться через бетон и уходить в почву, напрямую зависит от марки бетона. Правильно подобранный бетон позволит сократить затраты усилий, направленных на регулярное увлажнение. Вывод от железобетонной емкости соединяется со стальными стержнями.

Какие отличительные черты иностранной конструкции заземлителя современного образца?

Основная цель данной конструкции состоит в уменьшении металлоемкости и облегчении помещения этого устройства в грунт. Заземлитель в этом случае оснащен тонкостенной металлической трубкой (толщина ее стенок равна 1–2 мм). При этом в нее установлен полужесткий стержень, изготовленный из пластичного материала. Однако его жесткость достаточна для того, чтобы служить опорой для упругой трубки с не слишком толстыми стенками. Данное свойство позволяет заземлителю обходить препятствия, которые встречаются на его пути.

Для того чтобы максимально увеличить срок службы данного заземлителя, трубку изготавливают из нержавеющей стали. На конце, этой трубки имеется конусообразный стальной наконечник, изготовленный из обычной стали. Он предназначен для того, чтобы трубку можно было как можно легче забивать в землю. Если же наконечника нет, то трубку можно попросту обжать в тисках.

Диаметр данной трубки обычно составляет 15 см. При этом диаметр сердечника, который впрессовывают в такую трубку, обычно больше его. Трубку иногда заполняют не полужестким сердечником, а текучим материалом, затвердевающим после заполнения. Чаще всего для этой цели используют эпоксидную смолу, полиуретан или эластомер.

Однако не следует использовать для этой цели слишком пластичные материалы, так как они не способны создать достаточную прочность для стенок трубки, ведь ее придется забивать на относительно большую глубину — приблизительно 2,3 м. Для того чтобы забить такую конструкцию в почву, используют специальную съемную наковальню. В ее конструкции предусмотрено плечо, которое упирается в конец трубки, а также выступ, который соединяется не только с внутренним диаметром самой трубки, но и пластичным сердечником.

Монтаж заземлителей

От чего зависит технология монтажа вертикального заземлителя?

Технология установки вертикального заземлителя находится в прямой зависимости от размеров электродов, времени года, климатических условий, от общего числа устанавливаемых электродов, удаленности объектов друг от друга, а также от наличия механизмов и приспособлений, которые потребуются для сооружения заземлителя.

Кроме того, необходимо учитывать сравнительные характеристики механизмов, их стоимость, объем работ, который предстоит выполнить, а также условия их проведения.

Какие рациональные технологии существуют?

Для каждого вида грунта есть свой способ установки заземлителей:

— для талых или мягких грунтов необходимо вдавливание либо вкручивание электродов, представляющих собой стержень, а также забивка или вдавливание профильных электродов;

— для плотных грунтов необходима забивка электродов с любым сечением, в случае, если фунт мерзлый, необходимо воспользоваться вибропогружением;

— для скальных и мерзлых грунтов в случае необходимости достаточно глубокого погружения, заземлитель прокладывают в предварительно пробуренную скважину.

Следует отметить, что забитый электрод минимально сопротивляется растеканию, у ввернутого заземлителя такой показатель приблизительно на 20–30 % выше. Если же заземлитель устанавливается в готовую скважину, то его сопротивление растеканию может находиться на таком уровне, что вводить электроустановку в эксплуатацию станет опасно для жизни.

Вдавленные заземлители, а также заземлители, погруженные с помощью вибраторов, имеют несколько повышенное сопротивление по сравнению с вбитыми, но показатель этот не будет превышать 5-10 %. Однако через некоторое время, буквально через 2–3 недели, сопротивление уменьшится и сравняется с вбитыми. При этом потребуется значительно больше времени для того, чтобы была восстановлена структура грунта, а также уменьшилось сопротивление заземлителей, ввернутых в фунт, тем более, если для вкручивания был использован расширенный наконечник. Такой ход позволяет облегчить погружение в грунт, однако он сильно разрыхляет почву. И требуется значительное количество времени для того, чтобы почва вновь пришла в нормальное состояние.

Какие заземлители лучше всего использовать при забивке?

В процессе забивки допустимо применять любые электроды подходящего профиля, как уголковые, квадратные, так и круглые. Как уже было сказано выше, наименьший расход металла будет в случае использования круглой стали.

Если на вашем участке обычный грунт, то, если вам необходимо забить заземлитель на глубину до 6 м, целесообразнее всего использовать круглую сталь, диаметр которой составляет 12–14 мм. Если же глубина будет большей — до 10 м, а также при необходимости забивания электрода в достаточно плотный грунт, то в этом случае сечение материала должно составлять от 16 до 20 мм.

В каких случаях необходимо использовать вибраторы для монтажа заземления?

Для того чтобы поместить электроды в фунт более чем на 12 м, используют специальные вибраторы (так называют устройства ударно-вибрационного действия). С их помощью электроды с легкостью входят даже в сильно промерзший грунт.

С помощью вибратора электроды можно поместить в фунт значительно глубже, нежели при вбивании или ввертывании. Это очень важно для грунтов, сопротивление которых достаточно большое (около 1000 Ом), а также для почв, в которых грунтовые воды залегают на значительной глубине — свыше 9 м.

Это относится, в первую очередь, к сухим песчаным грунтам. В них сопротивление электродов по мере погружения в толщу земли будет сильно понижаться.

Как производить закладку заземлителя без подготовки?

Если в процессе изготовления проекта грунт не прозондировали и его характеристики неизвестны, то для того, чтобы не проделывать лишнюю работу, сооружать подземную часть заземляющего устройства необходимо следующим образом:

1. В первую очередь производят заготовку отрезков электрода, их длина должна полностью соответствовать конструкции применяемого устройства.

2. Забивают нижний конец заземлителя.

3. Измеряют сопротивление растеканию отрезка, который уже находится в грунте.

4. Приваривают к концу отрезка следующий элемент заземляющей конструкции.

5. После забивки еще одного отрезка вновь необходимо выполнить измерение на сопротивление растеканию тока.

6. Ведут работы до тех пор, пока не будет получена требуемая проводимость.

Какие достоинства и недостатки имеются у технологии ввертывания?

Главной положительной характеристикой данной технологии является то, что освоить ее очень просто за счет того, что здесь используются механизированные приспособления (например, ручные электросверлильные машины и малые бензодвигатели). С помощью данных приспособлений можно погрузить электроды на не слишком значительную глубину. Это в некоторых случаях может в значительной степени увеличить количество электродов и расход металла.

Данные конструкции имеют не слишком большую мощность, поэтому для того, чтобы процесс вкручивания заземлителя в почву происходил как можно легче, на их концы надевают наконечники. В этом заключается основная отрицательная характеристика данной технологии — наконечники на заземлителях в значительной степени разрыхляют фунт, что в итоге приводят к тому, что сопротивление почвы резко возрастает. Это будет продолжаться до тех пор, пока структура грунта не возвратится в прежнее положение.

Если же нужно как можно быстрее ввести в эксплуатацию заземляющее устройство, то в этом случае необходимо сделать большое количество погружаемых в почву заземлителей, что в конечном итоге приведет к тому, что расход металла будет достаточно большим. Однако несмотря на все это, данная технология позволяет в сжатые сроки и с достаточной экономией изготовить заземляющее устройство.

Чем хороши вертикальные глубинные заземлители?

Данные конструкции позволяют обеспечить очень хорошую проводимость за счет того, что они находятся в прямом контакте с нижними слоями грунта. Особенно это хорошо заметно, когда у них увеличено сопротивление.

Где лучше устанавливать горизонтальные заземлители?

Если в наличии нет механизмов для монтажа вертикальных электродов в скальных, гравийных или иных плотных фунтах, то в этом случае необходимо соорудить горизонтальные заземлители. В случае если на скальном фунте находится даже незначительный слой почвы, то изготовить горизонтальный или «лучевой» заземлитель достаточно просто, кроме того для этого не придется тратить дополнительные средства. Кроме того, горизонтальные заземлители используют еще и для того, чтобы объединить между собой вертикальные электроды, образовав тем самым сложный заземлитель или контур заземления.

Какие заземлители чаще всего используются для защиты от молний?

Для этой цели обычно применяют лучевые заземлители. В летний период хорошей проводимости можно добиться и от горизонтального заземлителя, который прокладывают в торфяном или другом талом верхнем слое почвы, который должен хорошо проводить электричество. Примерно то же самое можно отнести и к электрическим установкам, которые функционируют в теплое время года.

Из чего делают горизонтальные заземлители?

Конструкция горизонтальных заземлителей предполагает, что они могут быть изготовлены из круглой, полосовой или иной стали. Лучше всего делать данный тип заземления с помощью круглой стали. Делают это не только из-за того, что круглая сталь способна лучше сопротивляться коррозии, но и из-за ее более низкой цены по сравнению с иными изделиями. По этой причине особенно для протяженных заземлителей лучше всего использовать малоуглеродистую круглую сталь.

Как правильно выбрать технологию монтажа заземлителя?

Способ монтирования заземляющих устройств необходимо выбирать, исходя из нескольких критериев:

— общий объем работ;

— удаленность объекта от баз механизации;

— тип фунта;

— наличия механизированных устройств.

В случае если поблизости от мест проведения работ имеются водоемы, то на их дно можно уложить протяженные линии заземлителей, от которых кабельные или воздушные линии будут направляться к объектам.

Если работы происходят в стесненных условиях, допустим, при прокладке горизонтальных перемычек между несколькими вертикальными электродами, то траншею для укладки этих элементов конструкции придется копать вручную.