Технические параметры и разновидности заземляющих клемм

Заземляющие устройства: заземление, виды и технические параметры

Назначение и принцип работы ЗУ

Заземляющее устройство (ЗУ) — это совокупность заземлителя и заземляющих проводников которые соединяют землю с электрическими приборами, машинами и электроустановками.

Главная задача ЗУ – создание надежного соединения для отвода напряжения с элементов, которые могут попасть под высокое напряжение.

Причиной тому чаще всего служат:

  • молния;
  • вынос потенциалов;
  • вторичная индукция из-за влияния близко находящихся токоведущих частей.

Роль земли может выполнять грунт или вода в крупных водоемах и реках, каменноугольные выработки, и иные природные или рукотворные объекты с похожими свойствами.

Разделяют три вида заземления:

  • рабочее зазмеление необходимо для нормального функционирования прибора или установки, которое пропускает через себя рабочий ток, составляющий часть тока в фазе трехфазной системы или в одном из полюсов постоянного тока;
  • зануление заземление – нейтраль трехфазного генератора или трансформатора заземлена и от нее проложен нулевой провод, выполняющий одновременно функции рабочего и защитного зануления;
  • заземление безопасности – главной задачей является уменьшение шагового напряжения и обеспечение электробезопасности. Это осуществляется путем снижения сопротивления каждого отдельного заземлителя и равномерным распределением потенциала по всей площади;

В трехфазных сетях с напряжением менее 1000 Вольт при наличии изоляции нейтрали в обязательном порядке требуется защитное заземление, и независимо от режима изоляции в сетях от 1000 Вольт.

Виды ЗУ

В качестве заземляющего устройства может использоваться объекты естественного происхождения либо искусственные заземлители.

К первым относятся:

  • конструкции домов и помещений, осуществляющие соединение с землей;
  • фундаменты из железобетона – при наличии вокруг влажных грунтов (глинистые, суглинки и др.);
  • подземные трубы различных систем, кроме теплотрасс и слущащих для транспортировки горючих материалов;
  • оболочки кабеля из свинца.

Следует учитывать, что значение R (сопротивление) у естественных заземлителей можно узнать только путем проведения контрольных замеров, и если естественные элементы заземления будут иметь приемлемые показатели сопротивления, то конструировать что-то еще не нужно будет.

В качестве искусственных заземляющих устройств применяются элементы представляющие собой:

  • стальные трубы от 3 см в диаметре и от 2 метров длинной;
  • стальные полосы или угловая сталь не тоньше 0,4 см и длинной от 2 метров;
  • длинные (до 10 м) стальные прутья диаметром от 1 см;
  • обрезки труб из стали, рельс;
  • металлические цепи, тросы.

Выбирая размеры электрода, обязательно учитывайте:

  • значение сопротивления заземлителя при наименьшей массе – уровень сопротивления зависит в основном от длины электрода, и в наименьшей степени от его поперечного сечения;
  • механическую устойчивость к подземной коррозии – показатель устойчивости к коррозии зависит от толщины и площади соприкосновения с грунтом.

Имея одинаковые сечения, в качестве более долговечных электродов служат круглые стержни. Для предотвращения коррозии в агрессивных щелочных и кислых почвах, используют медные, омедненные или оцинкованные материалы. На любых типах почв нельзя использовать алюминий, из-за окисления и последующей изоляции его поверхности.

Монтируют вертикальные электроды таким образом, чтобы верхний конец находился около поверхности грунта или глубже на 50-80 см – данный вариант обеспечивает более стабильную и эффективную защиту из-за небольших изменений удельного сопротивления грунта в разные периоды. Если одного электрода недостаточно для достижения необходимых технических параметров сопротивления растеканию, тогда устанавливают несколько электродов подряд или по периметру. Лучшую прочность во время углубления показывают трубы и уголки.

Вертикальные элементы чаще всего соединяются стальными стержнями, приваренными к верхним концам, реже с помощью пластин или колец.

Технические параметры устройств заземления в различных видах электрических установок

От 1000 Вольт при больших токах замыкания

В этом случае для наибольшего сопротивления заземляющих устройств требуется менее 0,5 Ом, однако этим не обеспечивается достаточное напряжение касания и шага токозамыкания 1-2 кА. Поэтому дополнительно выполняются следующие действия:

  • должно быть быстрое отключение на случай замыкания в землю;
  • выравниваются потенциалы по периметру территории местонахождения установки и в ее пределах. Для этого по всей площади от 50 см глубиной закладывают сетку, состоящую из проводников выравнивания для равномерного растекания тока. Продольные части укладываются параллельно осей электрооборудования на дистанции 80 – 100 см от его основания либо фундамента. Затем укладывают поперечные детали и шаг соединения до 6 м. Крайние части сетки, через которые уходит большое количество тока, укладывают глубже на 30-50 см.
  • Такое же выравнивание осуществляют рядом с входами на территорию электрической установки укладкой дополнительно нескольких полос с их постепенным заглублением – расстояние от заземлителя 100 и 200 см соответственно, а глубина закладки 100 и 150 см.
  • Дистанция от периметра контура до ограждения должно превышать 3 м, тогда ограждение можно не заземлять. Подходы, входы и въезды есть смысл делать в виде асфальтовых или гравийных покрытий, из-за их малой проводимости.
  • Чтобы избежать выноса за границы местонахождения потенциала, разрешается присоединять приемники вне территории установки к трансформаторам смонтированным в нее можно лишь при условии изоляции их нейтрали.

Больше 1000 Вольт при небольших токах замыкания

Когда проводится значение R для таких установок, требуется менее 10 Ом. Рассчитать его можно с помощью формулы:

В качестве расчетного используется:

  • показатель тока сработки релейной защиты обязательно гарантирующей обесточивание замыкания на землю;
  • емкость предохранителей.

Необходимо превышение в 1,5 и 3 раза минимального эксплуатационного тока замыкания соответственно над уровнем срабатывания реле или номинальным током предохранителей.

До 1000 Вольт – нейтральный проводник заглушен в землю

Уровень сопротивления заземляющих устройств менее 4 Ом. Когда общая мощность источников и преобразователей напряжения не доходит больше 100 кВА, тогда достаточно уровеня менее 10 Ом.

Заземляемые детали делаются надежно связанными с проводниками заземления или нуля источника электричества.

На воздушных линиях этот контакт делается специально прокладываемым параллельно фазам проводом. В этом случае необходимо сделать повтор заземления нуля с интервалом 250 м, и обязательно в конечной точке линии. Для каждого повтора R меньше 10 Ом.

Если мощность всех источников и трансформаторов в сумме меньше 100 кВА, и для этой сети разрешено R главного ЗУ 10 Ом, то для повторных этот показатель необходим менее 30 Ом в количестве больше двух.

До 1000 Вольт – нейтраль в изоляции

Как в предыдущем пункте, требуется получить уровень R заземляющих устройств менее 4 Ом. Когда же сумма мощности генераторов и преобразователей до 100 кВА, показатель нужен меньше 10 Ом.

Наибольшее значение при касании может быть до 40 В. Из-за этого электробезопасность частей, которые могут оказаться под напряжением в таких сетях значительно выше.

Клемма заземления: назначение и применение

В конструкцию заземляющих систем помимо основных деталей и компонентов, входят дополнительные элементы, выполняющие собственные функции. Среди них важную роль играет клемма заземления, представляющая собой специальную соединительную деталь. Данное приспособление обеспечивает плотный контакт заземляющего провода с электрооборудованием и контуром, что особенно важно при выполнении сварочных работ. Существуют различные типы таких соединителей, применяемых в промышленности и в быту.

Использование клемм существенно повышает работу всей системы заземления, обеспечивая защиту людей и оборудования от негативного воздействия электрического тока.

Назначение и виды заземляющих клемм

Параметры заземляющих клемм, выполняющих также функции сварочных контактов определяются ГОСТом 12393-77. Они используются для безопасного и наиболее плотного соединения между собой кабеля и металлического корпуса оборудования. Данные элементы применяются не только с электроустановками, но и с другими видами мощных устройств.

Соединительные клеммы выпускаются в различных модификациях, что существенно расширяет сферу их применения. Чаще всего используются клыковые или зажимные устройства, изготовленные в виде пружинного зажима. В обиходе они называются «крокодилами», и выполняют свою функцию оказывая механическое давление на место контакта (рис. 1).

Не менее популярны резьбовые типы заземляющих клемм, похожие своим внешним видом на предыдущую модель. Основным отличием является отсутствие пружины, а фиксация контакта осуществляется затягиванием резьбы гайкой с барашком. В некоторых случаях используются зажимные винты с круглыми головками (рис. 2). Снятие и установка винтовых соединений выполняется медленнее, по сравнению с пружинными элементами, однако крепления получаются более надежными и качественными.

Наиболее дорогой и эффективной считается магнитная клемма заземления, типичным представителем которой является модель МКЗ-60. Она устанавливается непосредственно на рабочую поверхность и удерживается на ней за счет магнитного поля в течение всего рабочего процесса.

Существуют клеммы, предназначенные специально для слаботочных систем. Это всем известные коннекторы одноразового использования, используемые в компьютерных сетях и аудиосистемах, рассчитанные на незначительную мощность тока.

Где используются клеммы заземления

Все соединительные устройства обладают собственными техническими характеристиками и могут применяться практически в любой сфере, где в них возникает необходимость. Например, «крокодилы» или «собачки» используются в сварочном оборудовании и способны выдерживать напряжение от 220 до 380 вольт. Более высокое напряжение вызывает сильный нагрев деталей, в результате чего изоляция провода может расплавиться.

Под влиянием высоких температур увеличивается проводимость заземляющего проводника. В совокупности с нарушенной изоляцией возникает реальная опасность поражения работающих людей электрическим током.

В связи с этим, производственные процессы, в которых используется мощное оборудование требуют более надежных подключений. Для подобных случаев предусмотрены винтовые зажимы, обеспечивающие прочное соединение и хороший контакт. Единственно проблемой таких соединений является некоторая сложность в их установке на свое место. Для этого требуются специальные приспособления, чтобы закрутить болты на месте контакта. Однако на этот минус никто не обращает серьезного внимания, и винтовые клеммы широко используются не только профессиональными специалистами, но и многими домашними мастерами.

Читайте также:  Как правильно выбрать светодиодную лампу для домашнего использования

К наиболее востребованным соединительным устройствам относятся следующие:

  • Зажимная клемма заземления КЗ 20 СК, с помощью которой сварочный кабель соединяется с заземлением. Цифра, присутствующая в маркировке, соответствует максимальному количеству ампер, которые выдерживает данное крепление. Она должна быть умножена на 10, чтобы получить окончательный результат, то есть, 200А.
  • Клемма КЗ 31 КОРД выполняет такие же функции, как и предыдущая. Данная модель отличается более высокими характеристиками мощности и способна выдерживать до 310 ампер.
  • Другая клемма зажимного типа КЗ 50 может работать при силе тока 500А.

Некоторые специфические визы зажимных устройств следует рассмотреть более подробно.

Клеммы для заземления проволочных лотков

Среди специальных заземлительных клемм, наиболее характерным примером служат детали и элементы, с помощью которых заземляются проволочные металлические лотки, предназначенные для прокладки кабельных линий. Материалом служит не обычная листовая сталь, а сетчатая конструкция из проволоки, способствующая эффективному отведению избыточного тепла от проводов и кабелей.

Выравнивание потенциалов осуществляется при помощи клемм, рассчитанных именно на такие конструкции. В основном они используются в производственной сфере и на объектах с повышенной пожарной опасностью.

Сами зажимы устанавливаются очень просто. Вначале клемма заземления для проволочного лотка закрепляется на его сетчатом корпусе, а затем через нее пропускается заземляющий проводник. Место стыковки должно быть обязательно очищено от изоляции. На лотках большой протяженностью, проложенных на производстве, расстояние между точками крепления должно составлять примерно 10 метров.

Для каждой конструкции устраивается отдельное заземление с использованием одножильного кабеля сечением не менее 2,5 мм 2 . С целью повышения безопасности на объектах особой важности сечение проводника увеличивается до 4 мм 2 .

Приборные клеммы

Данные элементы закрепляются непосредственно на оборудовании, далее к ней подключается заземляющий провод. Чтобы не перепутать приборную клемму с другими устройствами, эта колодка маркируется символом «С». Зарубежные аналоги обозначаются «banana», поэтому наши электрики в разговорной речи называют их бананом.

Деталь представляет собой миниатюрную соединительную шину, к которой подключается защитное заземление на приборных шкафах, металлических стойках, распределительных щитках и других аналогичных изделиях.

Различные модели отличаются своими техническими характеристиками, в том числе габаритами и весом. Например, размеры КЗ 20 составляют 140х75х20 мм, а масса – 190 г. Наиболее эффективными считаются магнитные клеммы, способные работать с токами до 600 ампер. Они наилучшим образом подходят к сварочному оборудованию, в том числе и к аргонной сварке.

Выбор заземляющих клемм

Широкий ассортимент заземляющих устройств создает определенные трудности при их выборе. В первую очередь необходимо уточнить максимальную величину тока, с которым данный клеммник сможет нормально работать.

Клемма заземления кз 31, кз 20 и 50

Для обеспечения максимально плотного контакта между обрабатываемыми деталями или при передаче сигналов, нужно использовать специальные зажимы. Именно с такой целью применяется клемма заземления.

Что это такое

Приборные клеммы заземления или сварочные контакты ГОСТ 12393-77 – это соединяющие детали, которые обеспечивают максимально плотное и безопасное соединение между сварочным кабелем и сварочной деталью. При этом нужно отметить, что многие клеммы применяются не только в сварке, но и коммутации мощных приспособлений или станочного оборудования.

Фото — приборные клеммы

Существует несколько видов заземляющих клемм:

  1. Зажимной или клыковой тип (КС-124, все КЗ и прочие). Представляют собой просто пружинный зажим, который еще называют «крокодилом» или «собачкой». Они работают за счет механического давления;
  2. Более безопасным считается тип клеммы с гайкой барашек УН 42-171 или заграничные 300А American type. Зажимное кольцо с шайбой может более плотно фиксироваться на проводе. Иногда используется клемма-зажим винт с округлой головкой. Такой подход помогает минимизировать вероятность соскока соединения; Фото — латунная винтовая клемма
  3. Одноразовые коннекторы типа Art Sound Accessories AGT8, ADC Krone GmbH. Эти клеммы подойдут для разового использования на небольшой мощности тока. Такой электрододержатель можно наблюдать на креплениях проводов Интернет или компьютерных комплектующих. Они называются одноразовыми, потому что после снятия их нельзя повторно эксплуатировать. Фото — одноразовые клеммы на плинте

У каждого типа клеммы есть технические характеристики и область использования. «Собачки» в основном применяет электросварка. Они способный выдержать напряжение более 220 Вольт, но до 380. При подключении соединителя к боле высокой нагрузке – изоляция клеммы расплавится, и металл, из которого она изготовлена нагреется (некоторые типы даже раскаляются). Это повысит его качества, как проводника электрического тока, и может способствовать удару током работника.

Фото — зажимная клемма

Бывает также не изолированная «собачка», её используют чтобы подключить в быту провода питания и заземления. Главным достоинством такого соединителя заключаются в простоте подключения и отключения.

Клеммы заземления для проволочного лотка, рассчитанные на силу тока 300 А – 500 А могут быть изготовлены из латуни, легированной стали и различных сплавов. Нужно отметить, что хомут, который будет применяться в более сложных условиях обязательно производиться с добавлением вольфрама, для обеспечения тугоплавкости. Это гарантирует безопасность электрика и долговечность зажима.

Иногда используется медная соединительная клемма. Она применяется для сцепления медных проводов, которые могут закоротить от контакта с другим металлом. Также её применяют для некоторых видов сварки.

Для соединения какого-либо мощного приспособления и нулевого провода на производственных работах применяются винтовые зажимы. Они обеспечивают более прочное соединение проводников и лучший контакт. Несмотря на то что винтовая клемма довольно сложна в установке – нужно закручивать место контакта болтами при помощи специальных приспособлений, она пользуется большой популярностью как у домашних мастеров, так и у профессиональных электриков.

Видео: применение клеммы Magswitch 600 amp Welding Ground Clamp

Виды клемм и область использования

Сейчас в любом электрическом магазине можно купить любые зажимные клеммы, рассчитанные на 124, 300 или более Ампер. При этом цена на зажимы зависит от их характеристик и материала, из которого они выполнены. Рассмотрим некоторые виды:

  1. КЗ 20 СК – зажимная клемма, аналог TWT-LSA-CRML, которая применяется для соединения заземления и сварочного кабеля. Цифра 20 отвечает за максимальное количество Ампер, которое может пропустить крепление. В данном случае это 200;
  2. КЗ 31 КОРД – клемма зажимная, применяется, чтобы соединить кабель сварочного аппарата и провод заземления. Данный зажим имеет технические характеристики 310 Ампер;
  3. КЗ 50 – соответственно, это зажимной кабель, который используется для силы тока до 500 Ампер;
  4. Приборная клемма «S» или Banana – это специальная соединительная шина, которая необходима при установке приборного шкафа, металлических стоек или щитка. Её монтируют на корпусе изделия и соединяют с заземляющим проводом; Фото — комплект заземления для установки шкафа
  5. МКЗ-60 – это клемма магнитная, силой 600А ESAB, которая предназначена для крепления непосредственно на обрабатываемом изделии. Это может быть поверхность труб, din-рейка, продукция проволочного производства.

Магнитная клемма заземления самая дорогая среди подобных приборов. Она подходит для любого сварочного оборудования, применяется для аргоновой сварки и других работ (к примеру, на КТП, или КП-03), требующих высокой силы тока. Оборудована специальной неспадающей поверхностью, что способствует поддержанию силы зажима на весь процесс работы.

Есть еще клеммы типа КЗ-300 «Красс» — мощные зажимные устройства, которые позволяют пропускать сильные разряды тока.

Сейчас на рынке представлены различные модели устройств. Есть импортные WPE type-2, рычажные WAGO, проходные Phoenix Contact USLKG 3, Screw. Стоимость варьируется в пределах 150–170 рублей за штуку, вместе с ними продается специальный изолированный наконечник. Обязательно перед покупкой проверяйте сертификат и соответствие характеристики, указанных в прайс-листе.

Фото — клемма WAGO для пяти проводов

Виды клемм для заземления и советы по их выбору

Клемма заземления представляет собой электроустановочное изделие, предназначенное для соединения проводов. В заземлительных устройствах клеммы используются для подключения как рабочего, так и защитного заземления.

Разновидности клемм

Для подключения заземлительных проводников используют такие виды клемм:

  • зажимные;
  • резьбовые;
  • магнитные;
  • одноразовые;
  • специальные;
  • приборные.

Зажимные

Зажимные клеммы также называют клыковыми. Существуют и обиходные названия — «собачка» или «крокодил». Устройство включает два компонента, схожие с челюстями. Подвижные части изделия сжимаются пружиной, как в простой бельевой прищепке.

К зажимным относятся всю линейку «КЗ», в том числе КЗ-20. Также зажимной является популярная у электриков модель КС-124. На рынке есть и более продвинутые образцы, например, TWT-LSA-CRML. Особенность данной клеммы в простоте установки: она монтируется и демонтируется одним нажатием.

В связи с удобством использования и дешевизной именно зажимные клеммы являются самыми распространенными на рынке.

Резьбовые

По своей сути напоминают струбцину. Принцип действия: клемма надежно закрепляется на детали благодаря затягиванию резьбы. Для затягивания используется гайка типа «барашек». В качестве примера резьбовых моделей приведем российскую УН 42-171 и американскую 300А.

Резьбовые модели не так быстро снимаются и устанавливаются, как зажимные. Однако фиксируются такие клеммы более надежно, за счет чего создается более качественный контакт поверхностей.

Магнитные

Применяют в местах со сложной доступностью или при значительных габаритах конструкции. В пользу магнитных изделий делают выбор при невозможности использования зажимных или резьбовых клемм. Магнитные клеммы позволяют осуществить соединение к толстой металлической трубе или DIN-рейке, а также к проволочной сетке.

Обратите внимание! Узнать продукцию российского изготовления легко по аббревиатуре МКЗ.

Одноразовые

Клеммы одноразового использования находят применение в слаботочных и сигнальных электроцепях. Такие изделия распространены на персональных компьютерах, сетевых кабелях, акустической аппаратуре. Одноразовыми клеммы зовутся потому, что их удаление производится вместе с фрагментом провода, и дальнейшее их использование невозможно.

Читайте также:  Наружные розетки: двойные, с заземлением, установка

Пример данной группы клемм — продукция немецкой компании ADC Krone.

Специальные клеммы

Используются для соединения с заземляющим проводником определенных деталей. Например, к специализированным относят клеммы, используемые для заземления проволочных лотков для укладки электрических кабелей. Подобные лотки производят не из металлических листов, а из сетки, благодаря чему отвод тепловой энергии от кабельных магистралей более интенсивен.

Лотки заземляют не только с целью преодоления последствий разрушения изоляционного слоя. Также заземление обеспечивает процесс выравнивания и сбрасывания потенциала, наведенного проходящим неподалеку током. С этой целью на стенах лотков обустраивают специальные клеммы с закрепленными в них проводниками.

Приборные

На изделиях этого типа присутствует обозначение — буква «С». В зарубежной практике такие клеммы называют «banana». Устройство производится как соединительная шина и применяется для защиты электрощитов, металлических стоек и электрошкафов.

Технические параметры

Заземлительные клеммы имеют такие характеризующие их свойства:

  • наибольшая сила тока, которую устройство способно пропустить через себя, не повредившись;
  • показатель раскрытия (для клыковых и резьбовых моделей);
  • габариты;
  • вес.

Самым главным качеством является максимальная пропускаемая сила тока. Этот показатель указывается в маркировке в числовом выражении. Данное число необходимо умножить на 10, чтобы получить допустимую силу тока.

Примеры технических данных:

  1. Марка — КЗ-20 СК. Предназначена для тока 200 ампер. Габариты: 140×75×20 миллиметров. Вес составляет 190 граммов. Показатель раскрытия — 50 миллиметров.
  2. Марка — КЗ-300 «Красс». Отличается повышенной устойчивостью к высокомощным разрядам.
  3. Марка — КЗ-50. Выдерживает токи до 500 ампер.

Выбор клеммы

В качестве примера приведем факторы, на которые стоит обращать внимание при выборе зажимной клеммы:

  1. Пружина должна быть достаточно упругой, чтобы обеспечить удержание детали. К тому же, слабый зажим не выдержит массы прикрепленного к нему кабеля.
  2. Зажимное устройство должно иметь хорошую степень раскрытия, чтобы была возможность его установки на крупных конструкциях.
  3. Предпочтительный материал для губок — медь.

В продаже встречаются клеммы эконом класса, у которых губки изготовлены из стали и покрыты тончайшим слоем меди. Проблема стальных изделий в их чрезмерном нагревании при прохождении через них тока. Внешне отличить такие изделия от медных не представляется возможным. Чтобы определиться с типом изделия, пригодится магнит. Если изделие выполнено из стали, магнит к нему притянется (в отличие от меди).

Если стальная клемма уже приобретена, отказываться от нее не обязательно. При наличии куска меди или латуни клеммы несложно изготовить своими руками. В качестве шаблона используют имеющиеся (стальные) губки.

При выборе «собачки» следует обращать внимание еще на один нюанс — местонахождение медной или омедненной полосы. Если имеется риск контактирования полосы с металлоконструкцией, от приобретения такой модели рекомендуется отказаться. Наличие прямого контакта приводит к перегреву клеммной пружины, что при плавном остывании детали заканчивается ее отжигом (сталь становится мягкой и не упругой). Зажим с измененными характеристиками стали становится непригодным для использования. Чтобы не допустить такой ситуации, понадобится либо постоянно отслеживать полосу во время подключения, либо подобрать зажим, у которого полоса и контакт с металлом не соприкасаются.

Для качественных изделий характерны такие свойства:

  • высококачественные материалы;
  • упругая пружина;
  • широкое раскрытие клеммы.

Покупка некачественного изделия обернется не только его выходом из строя и впустую потраченными деньгами, но и приведет к простою сварочного поста (из-за повышенной нагрузки) или даже поломке оборудования. Любая продукция (если это не подделка) должна снабжаться сертификатом, который продавец обязан предъявить по первому требованию покупателя.

Стоимость

Разброс цен на зажимы чрезвычайно широк. Помимо клемм российского производства на рынке представлена продукция иностранных компаний (Screw, WAGO, WPE и др.). Наиболее дешевые детали стоят в районе 50–60 рублей. Цены на качественные зажимы начинаются от 150 рублей.

Непосредственное влияние на стоимость изделия оказывает его пропускная способность. Например, КЗ-20 стоит 150 рублей, а клемма с большими возможностями — КЗ-50 — обойдется в 200 рублей. Самые дорогие зажимы традиционно магнитные. Модификацию МКЗ-60 в торговых заведениях предлагают за 2150 рублей.

Заземление проволочного лотка

Для выравнивания потенциалов применяется специальная клемма — для проволочного лотка. Такие зажимы широко используют при создании заземления на производственных объектах. Особенно популярные специальные зажимные устройства на пожароопасных объектах.

В установке зажима нет ничего сложного. Вначале устройство фиксируют к корпусу лотка, после чего пропускают через него проводник заземления.

Обратите внимание! На участке стыковки зелено-желтого проводника с зажимом должна быть удалена изоляция. Удобнее всего для этой цели использовать стриппер.

На больших производственных участках клеммы располагают друг от друга на примерно десятиметровом расстоянии. Заземление лотков осуществляют согласно нормативам, изложенным в Правилах установки электроустановок, то есть для каждого по отдельности. Для обеспечения высокой безопасности рекомендуется применять одножильный кабель, сечение которого равно или превышает 2,5 квадратных миллиметра. В особо ответственных случаях желательно использование проводника из меди с сечением 4 миллиметра.

Обращаем внимание, что заземлять необходимо каждый электрифицированный элемент, чтобы сохранить в доме электрическую безопасность.

Заключение

За создание заземления стоит браться самостоятельно только при наличии хотя бы базовых познаний в электротехнике, поскольку последствия неправильно выполненной работы бывают печальными. Также не стоит экономить на качестве покупаемых материалов, в том числе и клемм. От этого в немалой степени зависит безопасность защищаемого объекта и его обитателей.

Системы заземления TN-S, TN-C, TNC-S, TT, IT

При проектировании, монтаже и эксплуатации электроустановок, промышленного и бытового электрооборудования, а также электрических сетей освещения, одним из основополагающих факторов обеспечения их функциональности и электробезопасности является точно спроектированное и правильно выполненное заземление. Основные требования к системам заземления содержатся в пункте 1.7 Правил устройства электроустановок (ПУЭ). В зависимости от того, каким образом, и с каким заземляющими конструкциями, устройствами или предметами соединены соответствующие провода, приборы, корпуса устройств, оборудование или определенные точки сети, различают естественное и искусственное заземление.

Естественными заземлителями являются любые металлические предметы, постоянно находящиеся в земле: сваи, трубы, арматура и другие токопроводящие изделия. Однако, ввиду того, что электрическое сопротивление растеканию в земле электротока и электрических зарядов от таких предметов плохо поддается контролю и прогнозированию, использовать естественное заземление при эксплуатации электрооборудования запрещается. В нормативной документации предусмотрено использование только искусственного заземления, при котором все подключения производятся к специально созданным для этого заземляющим устройствам.

Основным нормируемым показателем, характеризующим, насколько качественно выполнено заземление, является его сопротивление. Здесь контролируется противодействие растеканию тока, поступающего в землю через данное устройство — заземлитель. Величина сопротивления заземления зависит от типа и состояния грунта, а также особенностей конструкции и материалов, из которых изготовлено заземляющее устройство. Определяющим фактором, влияющих на величину сопротивления заземлителя, является площадь непосредственного контакта с землей составляющих его пластин, штырей, труб и других электродов.

Виды систем искусственного заземления

Основным документом, регламентирующим использование различных систем заземления в России, является ПУЭ (пункт 1.7), разработанный в соответствии с принципами, классификацией и способами устройства заземляющих систем, утвержденных специальным протоколом Международной электротехнической комиссии (МЭК). Сокращенные названия систем заземления принято обозначать сочетанием первых букв французских слов: «Terre» — земля, «Neuter» — нейтраль, «Isole» — изолировать, а также английских: «combined» и «separated» – комбинированный и раздельный.

  • T — заземление.
  • N — подключение к нейтрали.
  • I — изолирование.
  • C — объединение функций, соединение функционального и защитного нулевых проводов.
  • S — раздельное использование во всей сети функционального и защитного нулевых проводов.

В приведенных ниже названиях систем искусственного заземления по первой букве можно судить о способе заземления источника электрической энергии (генератора или трансформатора), по второй – потребителя. Принято различать TN, TT и IT системы заземления. Первая из которых, в свою очередь, используется в трех различных вариантах: TN-C, TN-S, TN-C-S. Для понимания различий и способов устройства перечисленных систем заземления следует рассмотреть каждую из них более детально.

1. Системы с глухозаземлённой нейтралью (системы заземления TN)

Это обозначение систем, в которых для подключения нулевых функциональных и защитных проводников используется общая глухозаземленная нейтраль генератора или понижающего трансформатора. При этом все корпусные электропроводящие детали и экраны потребителей следует подключить к общему нулевому проводнику, соединенному с данной нейтралью. В соответствии с ГОСТ Р50571.2-94 нулевые проводники различного типа также обозначают латинскими буквами:

  • N — функциональный «ноль»;
  • PE — защитный «ноль»;
  • PEN — совмещение функционального и защитного нулевых проводников.

Построенная с использованием глухозаземленной нейтрали, система заземления TN характеризуется подключением функционального «ноля» — проводника N (нейтрали) к контуру заземления, оборудованному рядом с трансформаторной подстанцией. Очевидно, что в данной системе заземление нейтрали посредством специального компенсаторного устройства — дугогасящего реактора не используется. На практике применяются три подвида системы TN: TN-C, TN-S, TN-C-S, которые отличаются друг от друга различными способами подключения нулевых проводников «N» и «PE».

Система заземления TN-C

Система заземления TN-C

Как следует из буквенного обозначения, для системы TN-C характерно объединение функционального и защитного нулевых проводников. Классической TN-C системой является традиционная четырехпроводная схема электроснабжения с тремя фазными и одним нулевым проводом. Основная шина заземления в данном случае – глухозаземленная нейтраль, с которой дополнительными нулевыми проводами необходимо соединить все открытые детали, корпуса и металлические части приборов, способные проводить электрический ток..

Данная система имеет несколько существенных недостатков, главный из которых – утеря защитных функций в случае обрыва или отгорания нулевого провода. При этом на неизолированных поверхностях корпусов приборов и оборудования появится опасное для жизни напряжение. Так как отдельный защитный заземляющий проводник PE в данной системе не используется, все подключенные розетки земли не имеют. Поэтому используемое электрооборудование приходится занулять – соединять корпусные детали с нулевым проводом. .

Читайте также:  Установка и правила эксплуатации датчиков теплого пола

Если при таком подключении фазный провод коснется корпуса, из-за короткого замыкания сработает автоматический предохранитель, и опасность поражения электрическим током людей или возгорания искрящего оборудования будет устранена быстрым аварийным отключением. Важным ограничением при вынужденном занулении бытовых приборов, о чем следует знать всем проживающим в помещениях, запитанных по системе TN-C, является запрет использования дополнительных контуров уравнивания потенциалов в ванных комнатах.

В настоящее время данная система заземления сохранилась в домах, относящихся к старому жилому фонду, а также применяется в сетях уличного освещения, где степень риска минимальна.

Система TN-S

Система заземления TN-S

Более прогрессивная и безопасная по сравнению с TN-C система с разделенными рабочим и защитным нолями TN-S была разработана и внедрена в 30-е годы прошлого века. При высоком уровне электробезопасности людей и оборудования это решение имеет один, но достаточно очень существенный недостаток — высокую стоимость. Так как разделение рабочего (N) и защитного (PE) ноля реализовано сразу на подстанции, подача трехфазного напряжения производится по пяти проводам, однофазного — по трем. Для подключения обоих нулевых проводников на стороне источника используется глухозаземленная нейтраль генератора или трансформатора.

В ГОСТ Р50571 и обновленной редакции ПУЭ содержится предписание об устройстве на всем ответственных объектах, а также строящихся и капитально ремонтируемых зданиях энергоснабжения на основе системы TN-S, обеспечивающей высокий уровень электробезопасности. К сожалению, широкому распространению и внедрению системы TN-S препятствует высокий уровень затрат и ориентированность российской энергетики на четырехпроводные схемы трехфазного электроснабжения.

Система TN-C-S

Система заземления TN-C-S

С целью удешевления оптимальной по безопасности, но финансово емкой системы TN-S с разделенными нулевыми проводниками N и PE, было создано решение, позволяющее использовать ее преимущества с меньшим бюджетом, незначительно превышающим расходы на энергоснабжение по системе TN-C. Суть данного способа подключения состоит в том, что с подстанции осуществляется подача электричества с использованием комбинированного нуля «PEN», подключенного к глухозаземленной нейтрали. Который при входе в здание разветвляется на «PE» – ноль защитный, и еще один проводник, исполняющий на стороне потребителя функцию рабочего ноля «N».

Данная система имеет существенный недостаток — в случае повреждения или отгорания провода PEN на участке подстанция — здание, на проводнике PE, а, следовательно, и всех связанных с ним корпусных деталях электроприборов, появится опасное напряжение. Поэтому при использовании системы TN-C-S, которая достаточно распространена, нормативные документы требуют обеспечения специальных мер защиты проводника PEN от повреждения.

Система заземления TT

Система заземления TT

При подаче электроэнергии по традиционной для сельской и загородной местности воздушной линии, в случае использования здесь небезопасной системы TN-C-S трудно обеспечить надлежащую защиту проводника комбинированной земли PEN. Здесь все чаще используется система TT, которая предполагает «глухое» заземление нейтрали источника, и передачу трехфазного напряжения по четырем проводам. Четвертый является функциональным нолем «N». На стороне потребителя выполняется местный, как правило, модульно-штыревой заземлитель, к которому подключаются все проводники защитной земли PE, связанные с корпусными деталями.

Совсем недавно разрешенная к использованию на территории РФ, данная система быстро распространилась в российской глубинке для энергоснабжения частных домовладений. В городской местности TT часто используется при электрификации точек временной торговли и оказания услуг. При таком способе устройства заземления обязательным условием является наличие приборов защитного отключения, а также осуществление технических мер грозозащиты.

2. Системы с изолированной нейтралью

Во всех описанных выше системах нейтраль связана с землей, что делает их достаточно надежными, но не лишенными ряда существенных недостатков. Намного более совершенными и безопасными являются системы, в которых используется абсолютно не связанная с землей изолированная нейтраль, либо заземленная при помощи специальных приборов и устройств с большим сопротивлением. Например, как в системе IT. Такие способы подключения часто используются в медицинских учреждениях для электропитания оборудования жизнеобеспечения, на предприятиях нефтепереработки и энергетики, научных лабораториях с особо чувствительными приборами, и других ответственных объектах.

Система IT

Система заземления IT

Классическая система, основным признаком которой является изолированная нейтраль источника – «I», а также наличие на стороне потребителя контура защитного заземления – «Т». Напряжение от источника к потребителю передается по минимально возможному количеству проводов, а все токопроводящие детали корпусов оборудования потребителя должны быть надежно подключены к заземлителю. Нулевой функциональный проводник N на участке источник – потребитель в архитектуре системы IT отсутствует.

Надежное заземление — гарантия безопасности

Все существующие системы устройства заземления предназначены для обеспечения надежного и безопасного функционирования электрических приборов и оборудования, подключенных на стороне потребителя, а также исключения случаев поражения электрическим током людей, использующих это оборудование. При проектировании и устройстве систем энергоснабжения, необъемлемыми элементами которых является как функциональное, так и защитное заземление, должна быть уменьшена до минимума возможность появления на токопроводящих корпусах бытовых приборов и промышленного оборудования напряжения, опасного для жизни и здоровья людей.

Система заземления должна либо снять опасный потенциал с поверхности предмета, либо обеспечить срабатывание соответствующих защитных устройств с минимальным запаздыванием. В каждом таком случае ценой технического совершенства, или наоборот, недостаточного совершенства используемой системы заземления, может быть самое ценное – жизнь человека.

Клемма заземления: виды и технические характеристики крепежей

В конструкции заземления нельзя обойтись без соединительных деталей, таких как клемма заземления. Эти элементы представляют собой соединительные детали, применяемые для плотного крепежа деталей при работе со сваркой. В научном языке данные приспособления зовутся сварочными контактами.

Важно заметить, что крепежи имеют широкую область применения и неоднократно встречаются в станкостроении. Рассмотрим типы «клеммников», которые могут применяться в бытовых и промышленных условиях.

Важно! Рекомендуется использовать клеммы заземления, соответствующие установленным стандартам и нормативам.

Клемма заземления для нескольких проводников

Разновидности заземляющих клемм

Существует три вида заземляющих крепежей:

  • клыковой тип (группа КС-124 и КЗ). Этот элемент произведен в виде обыкновенного зажима, напоминающего прищепку. Между электриками эти щипцы с пружинным механизмом называют «собачкой» либо «крокодилом»;
  • клемма «барашек» (группа УН 42-171 или 300А). Внешним видом напоминает кольцо с зажимом, который герметично крепится на провода. В качестве замены этой детали часто используются клемма-зажим. Представляет собой винт с круглой шляпкой. Применения такого элемента снижает риск соскока крепежной детали;
  • коннекторы одноразовые (группа AGT8, ADC Krone GmbH). Обычно клеммы подобного типа применяются для соединений электродов небольшой мощности. Элементы не предназначены для многоразового использования.

Каждая из разновидностей применяется для отдельных структур и обладает техническими характеристиками.

Внимание! Прежде чем выполнять сварочные работы, нужно убедиться в отсутствии напряжения на обрабатываемых материалах.

Технические характеристики заземляющих крепежей

Клыковой тип клеммы применяется для плотного соединения деталей, поддающихся свариванию. Максимальная токопроводимость материала составляет 200 А. Губки раскрываются до 50 мм. Габариты детали составляют 140*20*75 мм. Масса клеммы 190 г.

Клемма заземления мощностью 600 А

Клемма заземления «барашек»

Клемма «КЗ 31 КОРД» имеет ряд особенностей, произведена в России. Способна пропускать ток до 315А. Габариты 145*30*95. Раскрывается крепеж на расстояние до 50 мм, масса его составляет 30 г. Все элементы подобного бренда имеют свой показатель тока, в зависимости от цифры, указанной на модели клеммы.

Клемма Banana — это еще один вариант крепежа, представляется в виде соединительной шины. Обычно применяется такая деталь для монтажа сварочного или любого приборного шкафа. Она монтируется к корпусу металлического приспособления и соединяется с проводником, ведущим к заземлению.

Клемма «МКЗ-60» — магнитный вариант крепежа, его токопроводимость достигает высокого значения до 600 А. Их подсоединяют к изделию, подвергающемуся обработке. Обычно такими элементами выступают соединительные рейки или провода, магнитные проводники.

Важно! Избегайте некачественной продукции. Перед покупкой уточните у продавца сертифицирован ли товар.

Если сравнить несколько разновидностей клемм, то последний тип считается самым дорогостоящим.

Как заземлить проволочный лоток?

В первую очередь проволочные лотки применяются потому что имеют массу полезных свойств, среди которых и недорогая цена. С целью создания уравнивания потенциалов используется специальная клемма заземления для проволочного лотка.

Техника монтажа крепежа довольно легкая. Сначала клемма закрепляется к корпусу проволочного лотка, затем через нее пропускается заземляющий проводник.

Важно! При соединении желто-зеленого проводника (заземления) с клеммой, на этом участке должна быть снята изоляция, для этого целесообразно использовать стриппер.

Клемма заземления для проволочного лотка

По статистике, проволочные лотки применяются на производствах и в промышленной области, где наблюдается высокий риск пожароопасности. Для масштабных электрических сетей используют установку клемм на расстоянии до 10 м.

Заземление лотков различного вида обязательно проводиться в соответствии с требованиями ПУЭ для каждого приспособления отдельно. Электрики рекомендуют в качестве проводника заземления использовать одножильный кабель с сечением не менее 2,5 кв. мм. В иных случаях предусматривается использование медного проводника с отсутствующей изоляцией, и сечением до 4 кв. мм. Как правило, проволочный лоток не имеет качеств нужной проводимости тока, следовательно, нельзя пренебрегать заземлением.

Обращаем внимание, что заземлять необходимо каждый электрифицированный элемент, чтобы сохранить в доме электрическую безопасность.

Ссылка на основную публикацию