Одним из мероприятий, обеспечивающих безопасную эксплуатацию электрических цепей, считается заземление электроустановок и оборудования в жилых и производственных зданиях. При совместном использовании заземляющих устройств и автоматики защитного отключения значительно уменьшается вероятность травматизма и возгораний из-за коротких замыканий. Данная система включает в себя различные элементы, в состав которой входит шина заземления или главная заземляющая шина – ГЗШ. Она устанавливается внутри вводного устройства на специальной планке и обеспечивает защиту объекта подключенного к этой линии.
Для чего нужна заземляющая шина
Стандартная система заземления состоит из определенного набора металлических деталей и элементов, обеспечивающих надежный контакт с землей корпусов подключенных электроустановок. Она включает в себя следующие составные части:
- Шина заземления – ГЗШ.
- Отводы от корпусов установок, находящихся под напряжением.
- Провод заземления в проводке локальной сети.
- Металлический контур заземления.
Важнейшей функцией рейки заземления – ГЗШ считается создание на входе в объект особенной зоны, с потенциалом, равным нулю относительно земли. К ней же подключается и электрооборудование, требующее заземления, работающее в пределах объекта.
Как правило, на ГЗШ собираются проводники, подключенные к определенным конструктивным элементам:
- Основной контур заземления.
- Трубопроводы и металлические корпуса электрооборудования.
- Система молниезащиты – молниеотвод.
К этой же шине выполняется подключение всем известного PEN-проводника, являющегося составной частью кабеля, подающего электропитание. В этом кабеле совмещаются рабочие нулевой и защитный проводники. Для обоих кабелей на рейке ГЗШ имеются соответствующие места подключения каждого из них, оборудованные собственным креплением.
Подобное разделение со стороны потребителя дает возможность выполнить так называемое повторное заземление, предотвращающее поражение током при обрыве PEN-проводника. Данная схема подключения предусматривается исключительно для электросетей, питающихся от трансформаторов с глухозаземленной нейтралью.
Конструктивные особенности рейки
Структура главной заземляющей шины напрямую зависит от ее последующего размещения. Если для установки используется вводное устройство, то в этом случае лучше всего воспользоваться шиной РЕ, созданной специально для этой цели. Она будет иметь непосредственный контакт с корпусом шкафа ВРУ, сделанным из металла.
В другом случае главная заземляющая шина монтируется за пределами вводного устройства, вблизи него, в наиболее доступном, открытом месте, удобном для обслуживания и ремонта специалистами. Проникновение нежелательных субъектов к рейкам, размещенным открытым способом, ограничивается путем размещения всей конструкции в специальном ящике, надежно запирающемся на замок. На его дверцу наносится предупреждающий знак.
В соответствии с нормативными документами, для производства ГЗШ должен использоваться материал из стали или меди с установленными размерами. В случае наружной установки, размеры выбираются так, чтобы в конструкции могло разместиться нужное число отверстий под контакты для болтовых соединений. К примеру, типовое изделие заводского изготовления ГЗШ ХХ-УХЛ4 ТВС имеет строго нормированные размеры толщины и ширины рейки: 3х30, 3х40, 4х40 мм. Длина рассчитывается исходя из установленной численности отверстий для крепления проводников: 10, 15 или 20 штук.
Следует помнить, что алюминиевые полосы для реек не изготавливаются, а сделанные вручную не допускаются к эксплуатации. Помимо этого, главная заземляющая шина с определенными параметрами должна обладать габаритами не ниже сечения РЕ-шины, используемой в пределах электрического щита.
Конструктивно рейки выполняются с таким расчетом, чтобы к ним было возможно в любое время подключить дополнительные провода с использованием обычного инструмента. Если на объекте приходится пользоваться сразу несколькими вводами, то главная шина заземления монтируется в каждом таком месте. Одновременно с этим образуется реечное соединение, подключаемое к уравнителям потенциала.
Где установить главную шину
Исходя из конкретных условий, главная заземляющая шина монтируется в наиболее удобных участках. Нередко для этого применяются столбы (рис. 1), от которых линия электрической сети подводится к ведущему вводно-распределительному устройству. На этих столбах иногда монтируется дополнительное ВРУ, позволяющее подключить заземляющую рейку. В таких случаях она должна иметь контакт с главной планкой, установленной в основном щитке.
При использовании столба требуется выполнить действия по повторному заземлению PEN-провода. С этой целью из него выделяется индивидуальная планка РЕ. Она должна иметь электрическое соединение с дополнительным контуром заземления, монтируемым возле вблизи столба.
Наиболее оптимальным вариантом считается шкаф ВРУ, размещаемый на фасаде здания в отведенном месте (рис. 2). На объектах промышленного производства такие шкафы устанавливаются в специально оборудованных щитовых помещениях.
Внутри щитка шина заземления закрепляется на своем месте с помощью болтов. Для обеспечения контакта с нулевой планкой используется перемычка из меди или стали. Показатели габаритов шины должны соответствовать размерам сечения проводников нуля и заземления. На самой планке эти проводники могут располагаться где угодно, независимо друг от друга.
Необходимо помнить, что медная шина заземления должна иметь сечение не ниже 10 мм2. Этот же показатель для стальной пластины составляет уже 75 мм2.
При отсутствии шкафа, установка заземляющего приспособления осуществляется в местах, исключающих какое-либо вмешательство и посторонний доступ. В основном это плоские твердые поверхности, где рейка непосредственно размещается и закрепляется на изоляторах. Подключение всей конструкции к системе заземления выполняется с помощью медного провода, сечение которого рассчитывается заранее.
При необходимости отдельные детали шины соединяются методом сварки. В итоге получается не только высокая проводимость, но и надежные прочные соединения всех элементов.
Как правильно устанавливать заземляющие шины
Стандартная рейка делается в виде медной пластины. В ней просверлены отверстия под болтовые соединения для последующего закрепления наконечников проводников. Размеры планки могут быть разными и подбираются в соответствии с размерами шкафа. Кроме того, учитывается количество элементов, которые нужно заземлить. Провода от каждого из них соединяются с шиной. Сам болтовой крепеж имеет различный диаметр, что позволяет работать с любыми размерами кабелей и наконечников.
Чтобы зафиксировать планку на металлическом корпусе, используются болты с изолированными подставками, не нарушающими электрического контакта между щитом и планкой. Полученная конструкция размещается в горизонтальном положении, в нижней части вводно-распределительного устройства.
Такое расположение делает очень удобным последующую заводку и прикручивание заземляющих проводников. Изоляционные детали болтов создают зазор между рейкой и противоположной стенкой шкафа. За счет этого болты с другой стороны могут фиксироваться и удерживаться с помощью гаечного ключа, а провода с наконечниками надежно затягиваются.
Еще до монтажа все жилы отмечаются маркировкой, а затем их наконечники опрессовываются. Далее составляется схема соединения проводов и наклеивается на внутренней стороне дверцы. В дальнейшем будет сразу понятно, с какого оборудования и на какую клемму подведена та или иная заземляющая линия.
Сначала выполняется крепление провода, подключенного к основному контуру здания. После этого в порядке очередности подключается заземление кожухов механизмов и оборудования, различных конструкций, систем вентиляции, труб и т.д. Такое равномерное размещение позволяет наиболее оптимально распределить потенциал, влияющий на правильное срабатывание автоматических защитных устройств.
Иногда главную заземляющую рейку неправильно сравнивают с PEN-шиной, предназначенной для подключения линий, заземляющих розеточную, осветительную и другие группы электропроводки. Несмотря на различие функций, обе конструкции все равно контактируют между собой, соединенные общим проводом.
При подключении следует учитывать специфику схем TN-C и TN-C-S. В этих схемах заземляющий провод иногда вообще отсутствует, или на некоторых отрезках его функции выполняет нулевой проводник. При таких условиях допускается использование PEN-рейки в виде главной заземляющей шины, куда заводятся не только контурный проводник, но и заземления других групп проводок, имеющихся внутри здания. В результате, шина и нейтраль соединяются между собой.
