Длина сварного шва заземления ПУЭ нормы какие?
Есть информация касающаяся длины сварного шва с учётом круглых заземлителей и длина сварного шва на свариваемых металлических полосах заземлителя.
Если это круглый заземлитель (круглая арматурная сталь, как правило), то длина сварного шва не менее шести его диаметров, к примеру диаметр заземлителя 10-ь мм, значит длинна сварного шва не менее 60-и мм, более можно, но смыла нет, этого достаточно.
Если речь о плоском заземлителе, то длина сварного шва, не менее ширины той самой полосы.
К примеру используется стальная полоса 4х40 (4-е мм, это толщина, 40-к мм ширина полосы), значит длина сварного шва 40-к мм и более, но не менее.
Так же в ПУЭ есть требования к диаметру заземлителей (если они круглого сечения) к покрытию сварочных швов.
Сварные швы покрываются (окрашиваются, после зачистки от окалины) специальным битумным лаком,
Соединение элементов заземляющих устройств в земле
При обустройстве заземления приходится соединять между собой провода, а также проводники и штыри, устанавливаемые под землей. Такие соединения должны быть устойчивыми к действию коррозии, а также не требовать обслуживания в течение длительного периода времени. В настоящее время используются три основных способа соединения проводов заземлений — опресовка, сварка и винтовой зажим. В этой статье будет дано краткое описание каждого из методов и проведено сравнение их преимуществ и недостатков.
Нормативная база
Соединение проводов заземления регулируется ГОСТ Р 50571.5.54-2013 (МЭК 60364-5-54:2011) «Электроустановки низковольтные». Часть 5-54, пункт 542.2.8: «Если заземлитель состоит из частей, которые должны быть соединены вместе, соединение должно быть выполнено экзотермической сваркой, опрессовкой, зажимами или другим разрешённым механическим соединителем».
Другим документом, регламентирующим соединение проводов заземления, является ПУЭ. П. 1.7.139, 7-е издание ПУЭ, в частности, гласит: «Соединения и присоединения заземляющих, защитных проводников и проводников системы уравнивания и выравнивания потенциалов должны быть надёжными и обеспечивать непрерывность электрической цепи… Соединения должны быть защищены от коррозии и механических повреждений. Для болтовых соединений должны быть предусмотрены меры против ослабления контакта».
Кроме этого, параметры соединения проводов заземления винтовыми зажимами регулируются ГОСТ 10434 «Соединения контактные электрические. Общие технические требования». Если нет агрессивной среды (земля к ней, как правило, не относится), то соединения должны относиться ко 2 классу. К нему относятся контактные соединения цепей, сечения проводников которых выбраны по стойкости к сквозным токам, потере и отклонению напряжения, механической прочности и защите от перегрузки. Допускает зажимное соединение и циркуляр 11/2006 ассоциации «Электромонтаж», если соединяемые элементы выполнены не из чёрных металлов.
Опрессовка
Соединение проводов посредством опрессовки — самый простой и технологичный способ. Провода вставляются с двух сторон в гильзу и опрессовываются специальным устройством, именуемым кримпером. Однако, такой способ непригоден для соединения провода со штырём заземления. К тому же, если соединение опрессовкой находится под землей, то гильза и провода покрываются слоем окиси, что повышает сопротивление контакта. Применяется герметизация такого соединения, но в итоге такая герметизация представляет собой сложное и ненадёжное решение. По сути, не могут полностью быть соблюдены нормы ПУЭ. Вот почему опрессовка не может быть применяться для соединения, находящегося под землей.
Сварка
В настоящее время ГОСТ не упоминает в числе методов, допустимых для соединения проводов заземления дуговую сварку
Известны два основных вида сварки — электродуговая и экзотермическая. При электродуговой сварке температура достигает +7000°C, из-за чего происходит разрушение защитного антикоррозионного слоя. Кроме этого, сильный нагрев ослабляет не только покрытия, но и металлы, из которых сделаны сердцевины проводников. Возникает так называемая межкристаллитная коррозия, которая потенциально способна привести к разрушению соединения. Вот почему ГОСТ Р 50571.5.54-2013 не указывает в числе допустимых для соединения проводников заземления методов дуговую сварку.
Набор для экзотермической сварки проводников
Вместо дуговой сейчас для соединения проводов заземления применяют так называемую экзотермическую (иногда её ещё называют термитной) сварку. При экзотермической сварке для нагрева металла используется так называемый термит — порошкообразная смесь алюминия или магния с железной окалиной (либо окисью меди). Применительно к контуру заземления обычно используется термит на основе алюминия и оксида меди. Место соединения заформовывают огнеупорным материалом, туда засыпают порошкообразный термитный состав, который затем поджигают. В результате сгорания термита образуется жидкая медь, которая имеет хорошую адгезию со свариваемым материалам. Температура расплава превышает 3000°C. Экзотермическая сварка соответствует нормам как ГОСТ Р 50571.5.54-2013, так и ПУЭ.
Посмотреть, как осуществляется экзотермическая сварка, можно на видео:
Выпускаются готовые комплекты для экзотермической сварки, для использования которых не требуется специальной подготовки. Тем не менее, при прочих равных условиях, применение экзотермической сварки всё же сложнее, чем соединение проводов винтовыми зажимами. Естественно, к винтовым зажимам, пригодным для соединения проводов заземления, предъявляются особые требования.
Винтовые зажимы
Для того, чтобы реализовать преимущества готовых наборов для заземления ZANDZ, а, именно, предельную простоту сборки и установки, есть смысл использовать винтовые зажимы. Если при сборке допущена ошибка, можно разобрать и потом правильно собрать. Но даже если ваши квалификация и опыт позволяют сразу сделать всё правильно, всё равно с винтовыми зажимами работать проще, чем применять сварку.
Но у винтовых зажимов есть два недостатка, которые, впрочем, преодолимы. Во-первых, при соединении ими омеднённого штыря заземления и провода из обычной стали, либо оцинкованной стали, возникает электрохимическая реакция, приводящая к коррозии. Во-вторых, со временем может происходить ослабление затяжки винтов, на что особое внимание обращено в ПУЭ.
Сварка заземления по ПУЭ
Заземление в промышленности используют давно, однако в жилой недвижимости его стали применять не так давно, в связи с чем и на сварные швы заземления обратили повышенное внимание примерно в то же время. В правилах устройства электроустановок (ПУЭ) сведений о заземлении содержится достаточно много. В них четко прописано, каким образом необходимо проводить заземляющий контур, что при этом в нем необходимо использовать, каковы будут параметры контуров и многое другое. К системе защиты от утечек тока следует относиться максимально ответственно. То есть необходимо с большим вниманием подходить к монтажу, расчету и дальнейшему обслуживанию системы и учитывать все основные требования ПУЭ.
Основные термины
Прежде чем начать монтаж заземления, стоит изучить основные термины.
Для начала разберёмся, что такое заземляющее устройство. Оно представляет собой конструкцию, которая состоит из самого заземлителя и заземляющих проводников.
Заземлитель является проводником из металла, который так или иначе контактирует с землёй. А заземляющие проводники являются металлическими проводниками, которые помогают соединить заземлитель с электрическим оборудованием.
Сварка контура заземления
Заземляющие проводники к трубопроводам присоединяют с помощью сварки или хомутов со стороны ввода трубопроводов в здание. При этом сварочные швы, которые расположены в земле, сразу после установки дополнительно покрывают битумом, чтобы защитить их от коррозии,. Данный пункт входит в нормы сварки заземления.
Необходимо понимать, что именно соединения проводников являются слабым местом всех заземляющих цепей. В результате необходимо позаботиться о том, чтобы они были максимально надежными. Только в этом случае проводники смогут выдерживать движение грунта и достаточно высокие механические нагрузки. Сварка полосы заземления – один из наиболее популярных методов, который применяют в процессе прокладки контура.
Эту технологию используют в первую очередь для крепления уголков-электродов на медную полосу. Необходимо учитывать, что размер шва должен быть не меньше, чем ширина полосы. Фиксацию следует производить со всех четырёх сторон. Выполняется полоса заземления сварки внахлёст. При этом необходимо оставить припуск более десяти сантиметров. Детали соединяют благодаря одному из двух способов.
Первый — использование электрической сварки, но только при условии, что поблизости есть соответствующие источники электропитания.
Во втором случае применяют термитную сварку. Это особенно актуально во время работы на линиях электропередачи и удаленных объектах.
Швы, которые контактируют с грунтом, необходимо зачищать от окалины, дополнительно покрыв их битумным лаком. Он требуется в первую очередь для защиты шва от коррозии.
Требования к сварке и контролю качества сварных соединений
В процессе изготовления и монтажа резервуаров используют определённые электродуговые способы сварки:
- механизированную дуговую сварку, отличительной чертой которой являются плавящийся электрод в защитном газе;
- автоматическая дуговая сварка, который имеет плавящийся электрод под флюсом;
- механизированную дуговую сварку, которая имеет самозащитную порошковую проволоку;
- механизированную дуговую сварку, которая имеет самозащитную порошковую проволоку в области защитного газа;
- стандартную ручную дуговую сварку.
Стоит отметить, что организации-подрядчики достаточно часто разрабатывают операционные технологические карты не только по сварке, но и по контролю сварных соединений. Сварка заземления по ПУЭ будет иметь свои нюансы.
Осуществлять сварочные работы и сварку металлоконструкций или резервуаров обязаны исключительно специалисты, которые имеют соответствующее образование и определённый опыт.
Сварочный шов заземления конструкций выполняют в соответствии с заранее утвержденным технологическим процессом.
При этом обязаны быть предусмотрены:
- определённые требования не только к форме, но и к подготовке кромок всех деталей;
- методы и режимы сварки, соответствующие сварочные материалы и соблюдение последовательности выполнения технологических операций;
- определённые указания для правильной подготовки и сборки деталей непосредственно перед сваркой с применением кондукторов.
Сварка шины заземления
Должна быть выполнена в соответствии с указаниями ППР, где обязательно предусматривают:
- самые эффективные методы сварки для монтажных соединений;
- форму подготовки основных свариваемых деталей;
- стандартные технологические режимы сварки;
- технологическую оснастку и оборудование;
- указания по климатическим условиям выполнения сварочных работ. К ним относят температуру воздуха, ветер и влажность.
Сварка контура заземления — это достаточно сложный процесс, поэтому его лучше доверить специалистам. Эксперты нашей компании помогут справиться с этой проблемой и бесплатно при необходимости проконсультируют по всем вопросам.
Как сделать контур заземления
Заземление защищает электрическое оборудование и людей от воздействия критического напряжения, возникающего в аварийных ситуациях или при молниевых разрядах. Конструкция предотвращает появление электромагнитных помех в питающих цепях, образующихся от функционирующих поблизости установок.
Что из себя представляет
Система представляет собой один или несколько электродов, сопрягаемых с оборудованием через грунт. Выносные искусственные модификации монтируются на удалении от обслуживаемых установок. В распределенных конструкциях элементы располагаются внутри пространства сопряженных устройств и по его контуру.
Несколько соединенных элеткродов для вбивания в грунт. Фото ВсеИнструменты.ру
Почему необходимо
Система заземления обеспечивает кратчайший путь электротоку, попадающему на проводник с минимальным показателем сопротивления. Большая часть напряжения берется заземлителем, тело человека получит малую долю тока, не причиняющую вреда. Согласно нормам ГОСТ и ПУЭ объекты, подключенные к токовым сетям от 40 вольт должны оборудоваться заземлением.
Схемы
Заземляющую систему формируют с учетом сетевой подводки к зданию. Обычно делают вариант TN-C, обеспечивающийся кабелем с двумя жилами либо атмосферной линией на 2 провода при 220 В и четырьмя – при 380 В. К строению подводится фаза (L) и ноль (PEN).
Другие схемы:
- TN-C-S. На вводе PEN делится на проводники, расположенные параллельно. В шкафу монтируется три шины (нейтральная, заземляющая, расщепительная на 4 вывода). PE и N не вступают в контакт, между элементом N и заземлителем ставится медная перемычка не менее 10 кв.мм в диаметре.
- TN-S. Схема с разделением нулевого и защитного проводников на всем протяжении.
- ТТ. Проводящие элементы не расщепляются, поскольку разведены в подводящей сети. Контур заземления соединяют с РЕ.
Однозначно выбрать лучшую из указанных систем сложно. Конфигурация ТТ проще в монтаже, не требует дополнительной защиты. Но большая часть сетей функционирует по TN-C, а в быту часто применяются установки с питающей парой проводов. После заземления подобных устройств по типу ТТ они частично оказываются под напряжением.
На видео – контур заземления, тонкости и правила монтажа:
Что такое контур заземления, устройство, элементы
Конструкция из токопроводящих элементов с небольшим электросопротивлением называется контуром заземления. Он обеспечивает моментальное попадание тока в землю. Система состоит из двух частей (наружного и внутреннего расположения). Надежность соединения обеспечивается во входном щитке.
Внешний контур гарантирует отвод электроимпульса в почву с последующим распределением по территории. Основа системы – электроды, забитые в землю, соединяемые пластинчатыми элементами. От них отводится шина в электрощит, где сопрягается с внутренней частью. Она представляет собой разводку цепи заземления по объекту. От щитка проводящие детали перенаправляются на электрооборудование, трубные магистрали, розетки. Отдельные элементы соединяются в общую шину, подсоединяемую к аналогичной детали наружного контура.
Электрод заземления EZETEK EZ — 3,3 метра, 16мм., 2х1500мм. 60212. Фото ВсеИнструменты.ру
Действует рассматриваемая система по простому принципу. Электрозаряд, накопившийся в стальных приспособлениях, в случае деформации изоляции или поступивший извне, стремится по проводам внутреннего контура к внешнему. По углубленным в почву заземлителям он попадает в землю, которая обладает повышенной емкостью, способна без последствий впитывать подобные токовые утечки.
Треугольник, полоса и другие виды контуров
Для ускорения перетекания тока в грунт, внешняя система разделяет его на несколько электродных заземлителей, смонтированных в определенной последовательности, что увеличивает рассеивающую площадь.
- Треугольник – часто используемый вид формирования контура. Схема замкнутого типа предполагает применение трех прутов, соединенных полосами в геометрическую фигуру. Минимальная дистанция между заземлителями равняется глубине части электрода, помещенной под поверхность земли, максимальная – 2. Например, при 3-метровом заглублении сторона треугольника берется 3-6 м.
- Второй популярный вариант – полоса. Включает в себя несколько электродов, находящихся на одной линии или расставленных половиной круга. Разомкнутая разновидность контура уместна, если отсутствует возможность формирования геометрической цельной фигуры. Дистанция между прутами – 1,0-1,5 посадки вглубь. Минус системы – увеличение числа штырей.
- Замкнутую схему можно сделать в виде любой геометрической фигуры. При этом потребуется больший расход электродов. Преимущество подобных схем – отсутствует сбой в работе при разрыве связки заземлителей.
4 Ом и прочие правила, требования
Предъявляемые требования к контуру:
- Суммарный показатель сопротивления не должен быть свыше 4 Ом (380 В) и 8 Ом (220 В).
- Допускаемое сечение прокладываемой шины от щита ввода до контура – не менее 16 кв. мм.
- Электродные группы увязываются сваркой, в щитке допускается болтовое соединение.
- Заглубление штырей по стандарту – 2-3 м., на поверхности оставляют 200-250 мм для полосного соединения.
- Наружный контур располагают на удалении 100-1000 см от строения. Оптимальный показатель – 3-4 м. от фундаментального основания.
Расчет заземления на даче, в частном доме
Чтобы заземляющий контур функционировал правильно, потребуется провести ряд расчетов. Способы и формулы приведены ниже.
Сопротивление грунта
Для монтажа одного стержня используется формула:
| Разновидность грунта | Сопротивление (Ом/м) |
|---|---|
| Торфяник | 20 |
| Песок с залеганием подземных вод до 5/глубже 5 м. | 500/1000 |
| Чернозем и плодородная земля | 50 |
| Суспеси | 150 |
| Суглинки | 60 |
Общее сопротивление стержней меньше одного штыря, соизмеримо количеству элементов:
Коэффициент компенсации в замершем грунте и корректировку на использование проходимости рассчитываются по формуле:
Размеры и расстояния до электродов заземления
Число контурных стержней вычисляют по формуле:
Rн — предельно допустимое суммарное сопротивление (127-220 В – 60 Ом, для 380 В – 15 Ом), Ψ — погодный коэффициент (в таблице).
| Разновидность заземлителя | Зона по климатическим условиям | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| Полоса | 4,6/7,1 | 3,4/4,6 | 2,1/2,6 | 1,4-1,6 |
| Стержень | 1,9/2,1 | 1,6/1,9 | 1,4/1,7 | 1,1/1,5 |
Рекомендуемые минимальные размеры (сечения) электродов в мм:
- стенки по толщине – 3,0, диаметр – от 4,0;
- прут стальной – от 14;
- уголок – от 4,0;
- увязывающая полоса – по ширине/толщине – от 10/3,0 мм.
Забивка осуществляется на глубину не менее 15-25 см. ниже степени промерзания. Длина по минимуму – 1,5 м., шаг монтажа стержней – 1-2 длины штырей при минимальной дистанции 2 м.
Как делать, сварить правильно заземляющий контур
Монтаж контура включает нескольких этапов. Сначала по периметру строения вдоль стен на расстоянии 1 метр выкапывают траншею глубиной 50-75 см. Для 20 3-метровых электродов длина канавы составит 60 м.
Дальнейшие стадии работ:
- В траншею на дистанции 3 м. между собой забивают стальные штыри или уголки.
- После монтажа стержней укладывают проводник заземления от вводного щита здания до самого дальнего электрода.
- Связующую полосу из стали (4*50 мм.) приваривают к заземлителям качественным длинным швом.
- Сваренные точки покрывают битумом или антикоррозийным покрытием.
- Засыпают траншею.
- Подготавливают внешний или внутренний переход со стальной полосы на медный провод, подсоединяемый к электрическому щитку.
Разработка схемы
Формирование контура начинают с проектирования схемы. Наиболее востребована система-треугольник. Вершины геометрической фигуры – три электрода, остальные штыри углубляют по сторонам. Если придомовая территория не позволяет сформировать указанный контур, стержни размещают в виде волны, полукруга или линии.
Элементы
Контур должен обладать повышенной механической прочностью, уменьшенным электросопротивлением, надежной фиксацией элементов. Электроды преимущественно изготавливаются из стали. Такой профиль привлекателен тем, что стержни несложно углубить посредством забивания молотом или кувалдой. При этом сопротивление имеет достаточный показатель при необходимом поперечном сечении.
Электроды
Популярные детали контура заземления – стержни 16-18 мм. в диаметре. Арматуру применять нежелательно, поскольку она подвержена калению, что повышает показатель удельного сопротивления. Рифление на поверхности снижает рациональность эксплуатации штыря.
Стержень заземления EZETEK омедненный 14х1200мм 90124. Фото ВсеИнструменты.ру
Уголки, часто используемые, имеют размер 5,0х5,0 см. при утолщении стенки 4-5 мм. Низ приспособления заостряют для лучшей забивки. Еще один вариант электрода – труба сечением свыше 5 см. и стенкой 4-5 мм. Такие элементы подходят для твердой почвы и засушливых климатических зон. Для повышения рассеивающего показателя земли в трубу заливают воду с солью.
Металлосвязь, как варить
Углубленные электроды соединяют при помощи металлосвязи. Она выполняется из:
- омедненного провода или шины от 10 кв.мм в сечении;
- полос из алюминия не менее 16 кв.мм в диаметре;
- стальной полосы сечением от 48 кв.мм.
Провод заземления TWT сечением 10 кв.мм., 100 м. EARTH-W10-100. Фото ВсеИнструменты.ру
Последний вариант используется обычно в размерах (23-30)*5 мм. Главный плюс – надежное сцепление с электродами сваркой. Если применяются проводники из цветмета, к стержням привариваются винты, фиксирующие шины.
Выбор места
Выбирают участок, куда редко заходят люди и живность. Контур размещают не ближе 100 см от фундамента строения. Желательно огородить место забором. На грунте отмечают все точки монтажа стержней. Оптимальный вариант – конструкция в виде равнобедренного треугольника.
На видео контур заземления своими руками:
Земляные работы
Вдоль подготовленной разметки роют траншею 0,5-0,6 м в глубину. Аналогичную канаву делают по ходу монтажа шины, соединяющей контур с вводящим электрощитом.
Сборка конструкции
По схеме вбивают стержни на 2,0-2,5 м в глубину. К верхним частям электродов приваривают металлосвязь. Одну полосу фиксируют на крайнем штыре и укладывают в траншейную трассу, ведущую к зданию.
Ввод в дом
Шину контурного заземления соединяют с электрощитом на входе. На краю просверливают отверстие под болты. К этому месту подключают кабельную жилу. При использовании схемы TN-C-S элемент подсоединяют к расщепителю.
Проверка и контроль
Контролируют готовность контура посредством измерения электросопротивления всей системы. Показатели должны соответствовать установленным нормам ГОСТ. Элементарный метод проверки контура – при помощи 100-ваттной лампочки. Один отвод кидают на фазу, второй – на заземление. Если свечение четкое, монтаж выполнен правильно. При тусклом свете нужно проверить качество соединений. При отсутствии реакции лампы, сборка выполнена с нарушениями.
Распространенные ошибки при установке контура
Эксперты отмечают, что при формировании контурного заземления допускают ряд характерных ошибок:
- Окрашивание электродов. Это недопустимо, т.к. существенно снижает поступление тока в почву.
- Сопряжение металлосвязи из стали и штырей на болты. Коррозийные процессы нарушают контакт между деталями.
- Большое отдаление контура от строения, что заметно повышает удельное сопротивление.
- Использование тонких проводников для электродов. Ржавление увеличивает сопротивление металла.
- Соединение элементов из меди и алюминия между собой, что провоцирует контактную коррозию.
Обнаруженные недочеты в конструкции следует немедленно устранить. Повышенное сопротивления или изменение цепи негативно влияет на функционирование контура. При этом нарушаются нормы безопасности.
Готовый комплект заземления ТЭЗИЗ. Фото ВсеИнструменты.ру
Готовый комплект или сделать своими руками из уголков и не только, сколько стоит
Монтаж заземляющего контура самостоятельно существенно снижает затраты на обустройство конструкции. Для этого применяют уголки или трубы. Если нет уверенности в собственных силах, лучше приобрести комплекты в готовом виде.
Среди них выделяют следующие варианты:
- Galmar. В набор входят стержни до 30 м в длину. Усредненная стоимость составляет 40-42 тысячи рублей.
- ZandZ. Контур с электродами из нержавейки. Предельное углубление – до 10 м, на цену влияет длина заземлителей. Ориентировочная стоимость комплекта с 5-метровыми элементами – от 23 000 рублей.
- Elmast. Система максимально приспособлена к эксплуатации в российских климатических условиях. Средняя цена – от 8 000 руб.
Полезное видео
Где купить
Составные элементы системы заземления возможно приобрести у сотрудников компаний, реализующих комплектующие для болгарок.