Расчет медной гзш при алюминиевом кабеле. Ящик главной заземляющей шины гзш. Материал и сечение ГЗШ

В прошлом, для того, что бы подключить электричество к жилым домам и зданиям использовались различные кабели, состоящие из двух жил. Обеспечивая подачу электричества, таким образом, даже и речи не шло о каких – либо мерах безопасности. В таких домах было обычным, что батарея отопления пробивает током. Но в настоящее время, использование заземляющих элементов при подключении электричества, способствует наиболее безопасное пользование им.

ГЗШ в электрике: что это такое и для чего нужно

Важнейшей частью заземляющих устройств , является ГЗШ (главная заземляющая шина). Она предназначается для различных систем электроснабжения, модность которых не превышает 1000 Вт (1 кВт). При помощи шины, выполняется соединение нескольких проводников, что обеспечивает организацию работ заземления и выравнивание потенциалов в цепи.

Заземляющая шина используется:

  • В различных системах коммуникаций с применением металлических труб и материалов (водопровод, газовое оборудование, система отопления);
  • Каркасы домов и строений с использованием металлических элементов;
  • Вентиляционные и системы кондиционирования;
  • Защитные устройства от прямых попаданий молний при грозе;
  • В качестве составной части основных проводников заземления.

Материал, который используют для изготовления заземляющих шин, это медь, в некоторых случаях используют шины из металла. Применение алюминия для изготовления недопустимо. Важным условием является то, что сечение шина для определенных коммуникаций, не должно быть больше сечения токоведущих проводников.

Расположение шины, должно обеспечивать прямой доступ к ней обсуживающего персонала, для проведения монтажных работ.

Монтаж заземляющих шин, производится непосредственно в корпусе вводного шкафа, а так же может располагаться неподалеку от него. Шина, располагающаяся в щитке должна быть стандарта (РЕ), в свою очередь, к ней подключается (РЕ) проводник, а саму шину соединяют с ГЗШ.

К любым видам заземляющих шин правилами ПУЭ, должно быть обеспечено раздельное подключение не менее пяти проводников, и проводимость шины не должна быть меньше проводимости токоведущих проводников.

ГЗШ, должна монтироваться таким образом, что бы доступ к ней был только у рабочего персонала, для исключения касания сторонних лиц.

Монтаж шины заземления: общие правила

Заземлением называют непосредственное соединение различных металлических частей оборудования и приборов с землей, которые не находятся под напряжением.

Последовательность работ при монтаже шины заземления:

  • Монтаж заземлителей;
  • Прокладывание и соединение проводников заземления;
  • Подключение заземления к оборудованию.


В первую очередь, производиться монтаж заземляющих элементов в землю. Для этого используются металлические уголки, катанка или трубы из металла. Выбирается место, визуально или при помощи рулетки чертится равносторонний треугольник со сторонами 3 метра, и по углам в землю монтируются заземляющие элементы. Для этой работы используют специализированные механизмы или вручную забивают в грунт.

Глубина монтажа заземлителей в грунт, должна быть не менее 3,5 метра. Что обеспечить наилучшее качество заземления.

Затем, все три заземлителя соединяются между собой металлической полосой. Далее, производится монтаж заземляющей полосы, которую прокладывают путем крепления к стенам и соединяют между собой сваркой. Для прямых поверхностей крепеж производят дюбелями на расстоянии до одного метра. Размеры заземляющей полосы составляют: ширина 30 мм, толщина 4мм.

Затем производится подключение к «земле» оборудования, установок и металлических частей. Соединение осуществляется при помощи перемычек, болтовых соединений и сваркой.

Шина заземления: монтаж в щитке

Заземляющая шина, которая монтируется в ящик – медная пластина, которая оснащена отверстиями для крепления наконечников кабелей болтовым соединением.

Длина, ширина и количество отверстий шины, зависит от нескольких параметров:

  • Размеры щитка;
  • Количество подключаемых элементов.

Так же, к этим параметрам можно отнести и диаметр отверстий для монтажа кабелей, так как соединение осуществляется при помощи наконечников различного диаметра.

Шина заземления монтируется в шкаф следующим образом. Расположив ее горизонтально, шину прикрепляют к корпусу при помощи болтов на специальные изолированные подставки, которые обычно находятся в нижней его части. Данный вид расположения шины обеспечивает удобство монтажа кабелей. Обусловлено это тем, что между шиной и корпусом щитка образуется свободное пространство.

Если места между шиной и корпусом щитка недостаточно, крепежные болты рекомендуется заменить более длинными. Главное, что это не препятствовало закрыванию дверцы щитка.

Данное пространство дает возможность, беспрепятственно используя два гаечных ключа (с обеих сторон) затягивать болтовые соединения, для обеспечения надежного контакта. Монтируемые проводники имеют желто – зеленую расцветку.

После монтажа шины, в первую очередь к ней подсоединяется проводник от заземляющего контура здания. Затем к шине монтируется провод, идущий от ТП. И только потом, производится подключение заземляющих элементов от конструкций самого здания.

Для чего нужна нулевая шина: правила монтажа

Для надежного соединения нулевых проводов (N), используется нулевая шина. Она представляет собой токопроводящую клемму, которая устанавливается непосредственно на корпус пластикового щитка или на DIN рейку.


Нулевая шина используется для:

  • Создание подключения нескольких точек нагрузок нулевого проводника;
  • Повышения эффективности работы защитных устройств;
  • Обеспечение неразрывного контакта для каждого участка цепи.

Токопроводящий элемент шины изготавливается из меди или латуни. Оборудуется отверстиями и прижимными ботами для надежной фиксации проводников в клеммах. Количество отверстий зависит от длины самой шины.

Так же стоит учитывать, что данные шины производятся двух типов: с пластиковым корпусом и без него. Пластиковый корпус, позволяет монтировать шину непосредственно к корпусу щитка без контакта с его металлическими частями, а так же устанавливается на DIN рейку, на которой производиться монтаж защитных автоматов. Монтаж шины без корпуса производится только на изолированные подставки на корпусе щитка с дальнейшим подключением проводников.

Для того, что бы осуществить правильную работу дифференциальных защитных устройств, нулевые проводники подключаются отдельно на нулевую шину.

Как и в случае с шинами заземления, недопустимо превышение сечения токопроводящего элемента шины по отношению к сечению подключаемых проводов. Предусмотренные для монтажа изолированные подставки, располагаются в нижней части щитка, что обеспечивает удобное обслуживание оборудования.

Одним из основных условий при обустройстве электрических установок в помещениях разного типа и назначения является заземляющая система. В паре с автоматическим оборудованием отключения система заземления позволяет значительно снизить риск возгораний при возникновении коротких замыканий. Также заземление существенно снижает риск травматизма. При монтаже любых видов установок и электрического оборудования должна быть обустроена и главная заземляющая шина ГЗШ по ПУЭ. Что это такое? Ответ на этот вопрос смотрите в нашей сегодняшней статье.

Конструктивные особенности

По конструкции заземляющая система представляет собой элементы из металла - одну или более. Эти детали позволяют надежно соединить корпус электрооборудования с землей.

Среди базовых частей данной системы можно выделить главную заземляющую шину ГЗШ, провод заземления в проводке, отвод от корпуса, общий контур. На самом деле схема достаточно проста, но система должна обеспечивать возможность индивидуального подключения/отключения защитных проводников при наличии специнструмента. Число соединений - пять или больше. Все зависит от выбранной схемы подключения. По требованиям ГОСТов и ПУЭ (Правил устройства электроустановок), каждая деталь системы должна изготавливаться из стали (или ее сплавов) и меди. Эти требования распространяются на любой элемент, вне зависимости от типа конструкции контура заземления и самой электрической установки.

Главная заземляющая шина ГЗШ-медь 100x10 наиболее предпочтительна. Это обуславливается высокими показателями электрической проводимости, медленными окислительными процессами при воздействии высоких напряжений, а также стойкости меди к коррозии. Стальные элементы применяются только с целью экономии. Медную шину часто используют в частном домостроительстве.

На эффективность защитных контуров особенное влияние оказывает уровень электрического сопротивления. Среди классических вариантов подключения к главной заземляющей шине ГЗШ можно выделить заземляющие контуры, канализационные и водопроводные магистрали.

Установка может выполняться открытым либо закрытым методом. Место установки должно быть удобным в доступе и обслуживании. Открытый тип пользуется популярностью на объектах, куда доступ посторонним лицам ограничен. Но нередко можно встретить открытый монтаж в щитовых ящиках жилых домов. Закрытый метод применяют в щитовых шкафах - в ящиках главной заземляющей шины ГЗШ.

Влияние сопротивления на контур

Общим сопротивлением элементов заземления называют показатель отдельно каждого элемента, проводников либо всего контура, который находится в земле. Нередко данной величиной пренебрегают. Детали из металла (при условии качественного соединения), отличаются хорошими характеристиками электрической проводимости и небольшим сопротивлением.

Наибольшее значение имеет сопротивление почвы. Чем меньше данный показатель, тем эффективнее система. В пункте 7.1.101 Правил устройства электроустановок указано, что в зданиях с электросетями на 220 или 380 В сопротивление должно быть не выше 30 Ом. Для генераторов, а также для уровень сопротивления не превышает 4 Ом.

В системах, которые собраны на базе схем TN-S или TN-C, необходимо выровнять потенциалы на каждом участке цепи. Для этих целей предназначена ГЗШ.

TN-C

Схема TN-С разработана и применяется до сих пор с 1913 года. Впервые собирать по ней заземляющие контуры начали в Германии. Этот тип используется в старых строениях по всей Европе, а также в странах постсоветского пространства. Данная схема отличается способом подключения нулевого проводника. Его включают непосредственно в заземляющую шину.

Если оборвется, на корпусе установки могут возникать напряжения, превышающие фазовые в 1,7 раза. Это значительно повышает риски травматизма людей.

TN-S

TN-S применяется с 1930-х годов. В ней учли и устранили все минусы предыдущего варианта подключения. Схема предусматривает отдельный провод, который проходит от заземляющей системы в подстанции до контура системы заземления в строении через ГЗШ. В случае комбинированного подключения на отдельных участках допустимо соединять нулевой нейтральный проводник с линией заземления при помощи PE-проводников. Электрические цепи проводов от любых электрических установок, подлежащих заземлению, присоединяются к ГЗШ. На ней же можно заземлить элементы прочих коммуникаций.

Требования ПУЭ

В правилах по обустройству электрических установок, в пункте 1.7.119 определены все базовые требования, касающиеся обустройства главной заземляющей шины ГЗШ в сетях мощностью до 1 кВт. Система располагается в распределительном шкафу конкретного устройства. В случае большого количества проводников заземления, допускается монтаж в отдельный дополнительный шкаф.

Для систем, реализованных на базе TN-С, используют шину РЕ в качестве ГЗШ. Но следует учитывать, что сечение РЕ должно быть больше самих проводов. Для обустройства ГЗШ рекомендуется использовать медь. Реже устанавливают сталь. А вот алюминий - это самая грубая ошибка. Этот материал строго запрещен для эксплуатации в данных условиях.

Все соединения должны быть разборными. Обычно они крепятся на болтах. Провода обжимаются к наконечникам и далее привинчиваются на шину. На стене рядом с последней обязательно наносят символ, указывающий на заземляющую шину.

В пункте 1.7.120 определено, что для помещений с двумя и более вводами должна оборудоваться отдельная шина. Ее на различных распределительных устройствах обязательно соединяют проводниками. Для соединения шин от различных устройств можно применять металлоконструкции. Но только при условии, что они неразборные и имеют постоянный электро-контакт. При этом в качестве проводников для заземления запрещается использовать нефте-/газо-/водо- трубопроводы, системы отопления, оболочки кабелей, тросы и несущие конструкции кабелей. Стоит обратить внимание на важный нюанс.

Это частая ошибка при обустройстве главной заземляющей шины ГЗШ - правила устройства электроустановок (пункт 1.7.20) разрешает заземлять данные конструкции на главную шину. Однако соединять их напрямую из разных шкафов при помощи этих конструкции строго запрещено. Это значится в пункте 1.7.123 правил устройства электроустановок.

Технические характеристики

Главная заземляющая шина обязательно монтируется в Затем она подсоединяется к заземляющему контуру. Внутри вводного оборудования применяют шины типа РЕ. В этом случае проводники должны обладать определенным сечением:

  • Для меди - 1,1 сантиметра и выше.
  • Для алюминия - от 1,7 сантиметров и более.
  • Для стали - от 7,5 сантиметров.

Показатели сечения заземляющей шины должны строго соответствовать типу и характеристикам провода.

Конструктивные особенности

Что такое ГЗШ? Это пластина из медного сплава с отверстиями для присоединения наконечников проводников. Размер шины и число отверстий зависит от типа и размеров шкафа, а также от числа элементов и проводов, которые будут заземляться. Фото ГЗШ читатель может увидеть в данной статье.

Производители изготавливают изделия в самых разных размерах. Например, главная заземляющая шина ГЗШ-21 имеет размер 395x310x120 миллиметров. Она способна выдержать ток от 340 до 1525 Ампер.

Монтаж ГЗШ в шкаф

Как это делается? Для подсоединения применяется проводник РЕ-типа и ящик главной заземляющей шины ГЗШ-10 или другой. Шину следует располагать таким образом, чтобы в случае ремонта был надежный и безопасный доступ к ней. Сечение ее не должно быть меньше заземляющего провода. При необходимости можно соединять несколько шин при помощи стандартного крепежа.

Шкафы с шиной допускается размещать на фасадных частях зданий или в специальных щитовых. Для систем наружного или уличного освещения можно подобрать корпус с индексом IP. Монтаж включает в себя фиксацию шины при помощи болтового соединения в корпусе шкафа, подсоединение защитных элементов к «нулевой» рейке.

Установка вне шкафа: технология, нюансы

Наружный монтаж планок главной заземляющей шины ГЗШ-10 можно выполнять в местах, где имеется хорошая защита от посторонних лиц. Фиксируют элемент на прочные изоляторы. Среди наиболее удобных вариантов являются DIN-рейки. Это металлический профиль, что используется в электротехнической промышленности. Данная рейка может быть алюминиевой либо гальванизированной. Но сейчас популярно использование сварки. Она соответствует всем ГОСТам.

Итак, мы выяснили, что являет собой главная заземляющая шина ГЗШ, каким требованиям она должна соответствовать.

Здравствуй Уважаемый читатель сайта сайт. Тема сегодняшней статьи главная заземляющая шина (ГЗШ) в электрике частного дома. Назначение ГЗШ, установка, особенности соединений и материал для изготовления.

Назначение главной заземляющей шины (ГЗШ)

Главная заземляющая шина (ГЗШ)- важнейший элемент электрики частного дома. При системе электропитания TN-C-S ,которая является основной для электропитания частного сектора, необходимое разделение PEN проводника. А также повторное заземление нужно делать именно на главной заземляющей шине (ГЗШ)

Вообще, на главной заземляющей шине (ГЗШ) при системе TN-C-S сходятся все проводники от защитных систем дома. Это и заземляющий проводник, и проводники от системы уравнивания потенциалов и проводник от разрядника (ограничителя напряжения).

Установка главной заземляющей шины (ГЗШ)

Устанавливается главная заземляющая шина (ГЗШ) внутри вводно-распределительного устройства (ВРУ) или отдельно. При отдельной установке, главная заземляющая шина (ГЗШ) устанавливается в специальный корпус, напоминающий небольшой ящик.

Важно! Согласно ПУЭ (пункт 1.7.119) открытая установка ГЗШ возможна только в специальном помещение. Но даже в этом случае, место установки открытой ГЗШ должно быть огорожено от случайного прикосновения.

Если в доме несколько вводов электропитания, то на каждый ввод устанавливается отдельная главная заземляющая шина (ГЗШ). Также отдельно на каждую шину выводятся кабели от системы уравнивания потенциалов .

Соединения на главной заземляющей шины (ГЗШ)

Главным назначением, если можно так сказать, главной заземляющей шины (ГЗШ) является разделение PEN проводника кабеля электропитания.PEN проводник после разделки подсоединяется к заранее установленной ГЗШ.

class="eliadunit">

Подсоединение производится при помощи болтов, шаб, гаек. Для фиксации болтового соединения ГЗШ желательно использовать гроверную шайбу (смотри фото). Все соединения на ГЗШ должны быть осуществлены болтовыми креплениями. Каждый кабель, подключаемый к ГЗШ должен иметь отдельное соединение.

Примечание: Болтовые соединения нужны для того чтобы в любой момент можно было отключить отдельно любой защитный кабель и произвести необходимые контрольные замеры (сопротивления изоляции, сопротивления растеканию тока и т.д.)

Рядом с ГЗШ устанавливается шина рабочего нуля(N).Шина N соединяется с главной заземляющей шиной (ГЗШ) на которой происходит разделение PEN проводника.

Материал для изготовления ГЗШ

Предпочтительным материалом для ГЗШ является медь. Возможно, изготовление ГЗШ из стали. Запрещено использование аллюминнивых шин для ГЗШ. Запрет аллюминия для шины, логично приводит к запрету использования аллюминевых наконечников для электрокабелей, подключаемых к ГЗШ.

Нормативные ссылки

  • ПУЭ,Правила устройства электроустановок,издание 7
  • ГОСТ 121.030-81,Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление

1. ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦИРКУЛЯР № 6/2004

«О выполнении основной системы
уравнивания потенциалов на вводе в здание»

Технический циркуляр № 6/2006 согласован 12.02.2004 г. руководителем Госэнергонадзора Минтопэнерго России Михайловым С.А. и утвержден 16.02.2004 г. президентом Ассоциации «Росэлектромонтаж» Хомицким Е.Ф.

Введен в действие с 16.02.2004 г.

АССОЦИАЦИЯ «РОСЭЛЕКТРОМОНТАЖ»

ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦИРКУЛЯР

№ 6/2004

О выполнении основной системы
уравнивания потенциалов на вводе в здание

К настоящему времени введены в действие главы 1.7 и 7.1 Правил устройства электроустановок , устанавливающие требования к выполнению основной системы уравнивания потенциалов на вводе в здания. С выходом главы 1.7 ПУЭ утратил силу технический циркуляр № 6-1/200 Ассоциации «Росэлеюромонтаж» «О выполнении главной заземляющей шины (ГЗШ) на вводе в электроустановки зданий». Одновременно с выходом главы 1.7 ПУЭ были введены в действие ГОСТ Р 51321.1-2000 (МЭК 60439-1-92) «Устройства комплектные низковольтные распределения и управления. Часть 1. Устройства испытанные полностью или частично. Общие технические условия», ГОСТ Р 51732-2001 «Устройства вводно-распределительные для жилых и общественных зданий. Общие технические условия» и выпущена новая редакция стандарта МЭК 60364-5-54 (IЕС:2002), в которых уточнены требования к выбору сечения и к конструкции нулевых защитных РЕ-шин в низковольтных комплектных устройствах и электроустановках. Целью настоящего циркуляра является разъяснение по выполнению ряда положений главы 1.7 ПУЭ в части их согласования с требованиями вышеуказанных стандартов и конкретные рекомендации по выполнению отдельных элементов основной системы уравнивания потенциалов. В циркуляре также отражены дополнительные требования по выполнению соединений основной системы уравнивания потенциалов с системой молниезащиты, выполняемой по Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций .

При выполнении основной системы уравнивания потенциалов в зданиях следует руководствоваться следующим;

1. Если здание имеет несколько обособленных вводов, то ГЗШ должна быть выполнена для каждого вводного устройства (ВУ) или вводно-распределигельного устройства (ВРУ), а при наличии одной или нескольких встроенных трансформаторных подстанций - для каждой подстанции. В качестве ГЗШ может быть использована РЕ-шина ВУ, ВРУ или РУНН, при этом все главные заземляющие шины и РЕ-шины НКУ должны соединяться между собой проводниками системы уравнивания потенциалов (магистралью) сечением (с эквивалентной проводимостью), равным сечению меньшей из попарно сопрягаемых шин.

2. Сечение РЕ-шины в вводных устройствах (ВУ, ВРУ) электроустановок зданий и соответственно ГЗШ принимается по ГОСТ Р 51321.1-2000 таблица 4.

Если ГЗШ установлены отдельно и к ним не подключаются нулевые защитные проводники установки, в том числе PEN (РЕ) проводники питающей линии, то сечение (эквивалентная проводимость) каждой из отдельно установленных ГЗШ принимается равным половине сечения РЕ-шины, наибольшей из всех РЕ-шин, но не менее меньшего из сечений РЕ-шин вводных устройств.

Сечения РЕ-шин

Площади поперечного сечения приведены для случая, когда защитные проводники изготовлены из того же материала, что и фазные проводники. Защитные проводники, изготовленные из других материалов, должны иметь эквивалентную проводимость.

РЕ-шина низковольтных комплектных устройств (НКУ) должна проверяться по нагреву, по максимальному значению рабочего тока в PEN-проводнике (например, в неполнофазных режимах, возникающих при перегорании предохранителей, при наличии третьей гармоники и т.д.). Для ГЗШ, не являющейся РЕ-шиной НКУ, такая проверка не требуется.

3. Сечение главных проводников основной системы уравнивания потенциалов должно быть не менее 6 мм 2 по меди, 16 мм 2 по алюминию и 50 мм 2 по стали. Это условие распространяется и на заземляющие проводники, соединяющие ГЗШ с заземлителями защитного заземления и/или рабочего (функционального) заземления (при их наличии), а также с естественными заземлителями.

Сечения проводников основной системы уравнивания потенциалов, используемых для присоединения к ГЗШ металлических труб коммуникаций, имеющих дополнительную металлическую связь с нейтралью трансформатора и через которые возможно протекание токов короткого замыкания (например, трубопроводы отдельно стоящих насосных, которые питаются от тех же трансформаторов, что и вводы в здание), должны выбираться по термической стойкости в соответствии с п.п. 1.7.113 и 1.7.126 ПУЭ .

Присоединение к заземлителю молниезащиты заземляющих проводников основной системы уравнивания потенциалов и заземляющих проводников от естественных заземлителей (при использовании естественных заземлителей в качестве заземлителей системы молниезащиты) должно производиться в разных местах.

Если имеется специальный контур заземления молниезащиты, к которому подключены молниеотводы, то такой контур также должен подключаться к ГЗШ.

4. При наличии в здании нескольких электрических вводов трубопроводные системы и заземлители рекомендуется подключать к ГЗШ основного ввода.

5. Соединения сторонних проводящих частей с ГЗШ могут выполняться: по радиальной схеме, по магистральной схеме с помощью ответвлений, по смешанной схеме. Трубопроводы одной системы, например прямая и обратная труба центрального отопления, не требуют выполнения отдельных присоединений. В этом случае достаточно иметь одно ответвление от магистрали или одну радиальную линию, а прямую и обратную трубы достаточно соединить перемычкой сечением, равным сечению проводника системы уравнивания потенциалов.

6. Для проведения измерений сопротивления растекания заземляющего устройства на ГЗШ должно быть предусмотрено разборное соединение заземляющего проводника, подключаемого к заземляющему устройству.

7. В качестве проводников основной системы уравнивания потенциалов в первую очередь следует использовать открыто проложенные неизолированные проводники.

Ввод защитных проводников в НКУ класса защиты 2 следует выполнять изолированными проводниками, поскольку РЕ-шина в них выполняется изолированной.

8. Отдельно устанавливаемые ГЗШ рекомендуется выполнять из стали. В низковольтных комплектных устройствах РЕ-шина, как правило, выполняется медной (допускается выполнять из стали, использование алюминия не допускается). Стальные шины должны иметь металлическое покрытие, обеспечивающее выполнение требований ГОСТ 10434 для разборных контактных соединений класса 2. При использовании разных материалов для ГЗШ и для проводников системы уравнивания потенциалов необходимо принять меры по обеспечению надежного электрического соединения.

9. В местах, доступных только квалифицированному электротехническому персоналу, ГЗШ может устанавливаться открыто. В местах, доступных неквалифицированному персоналу, ГЗШ должна иметь защитную оболочку. Степень защиты оболочки выбирается по условиям окружающей среды, но не ниже IP21.

10. ГЗШ на обоих концах должна быть обозначена продольными или поперечными полосами желто-зеленого цвета одинаковой ширины. Изолированные проводники уравнивания потенциалов должны иметь изоляцию, обозначенную желто-зелеными полосами. Неизолированные проводники основной системы уравнивания потенциалов в местах их присоединения к сторонним проводящим частям должны быть обозначены желто-зелеными полосами, например выполненными краской или клейкой двухцветной лентой.

11. Указания по выполнению основной системы уравнивания потенциалов на вводе в здания должны быть предусмотрены в проектной документации на электроустановку здания.

2. Приложение к ТЦ № 6. Выбор защитных проводников по условию эквивалентной проводимости

В различных нормативных документах, таких как ГОСТ Р 50571.10 (МЭК 364-5-54-80), ГОСТ Р 51321.1-2000 (МЭК 60439-1-92), ГОСТ Р 51732-2001 , глава 1.7 ПУЭ , а также в приведенном выше циркуляре, имеются таблицы по выбору сечения защитных проводников в соответствии с сечением фазных проводников. Все таблицы применимы в случае, когда защитные проводники выполнены из того же металла, что и фазные. Если защитный проводник выполнен из другого металла, нежели фазный, то его сечение должно выбираться из условия обеспечения так называемой эквивалентной проводимости. В перечисленных документах нет расшифровки этого понятия, что приводит к серьезным ошибкам, так как проектировщики электроустановок и разработчики НКУ пересчет ведут по удельному сопротивлению материала проводника. При пересчете сечения по эквивалентной проводимости кроме величины удельного сопротивления должны также учитываться начальная и конечная температура проводника и изоляции, способ прокладки и характеристики окружающей среды. Ниже приводится методика выбора защитных проводников по условию обеспечения эквивалентной проводимости в соответствии с указаниями последней редакции стандарта МЭК IEC 60364-5-54 2002 г. и IEC 60364-4-43 2001 г. Действующие ГОСТ Р 50571.10 и ГОСТ Р 50571.5 подготовлены по стандартам МЭК 1977 и 1980 гг. соответственно и значительно устарели. Таблицы с характеристиками проводников, приведенные в главе 1.7 ПУЭ седьмого издания, взяты из ГОСТ Р 50571.5 .

Выбор сечения защитных проводников производится в следующей последовательности:

Определяется сечение S 1 защитного проводника по отношению к фазному, при условии, что защитный проводник выполнен из того же материала, что и фазный;

Определяется сечение защитного проводника, выполненного из материала, отличного от материала фазного проводника, по формуле S 2 = S 1 × (k 1 /k 2), где k 1 - величина коэффициента k для фазного проводника, рассчитанного по (см. ниже) в соответствие с таблицей МЭК 60364-5-54 2002 г. или взятого из таблицы МЭК 60364-4-43 2001 г. в соответствии с материалом проводника и изоляции;

k 2 - величина коэффициента k для защитного проводника, выбранного из таблиц - МЭК 60363-5-54 в соответствии с условиями применения.

Расчет коэффициента k

Коэффициент к рассчитывается по следующей формуле:

где Q - объемная теплоемкость материала проводника, Дж/С мм 3 ;

β - величина, обратная температурному коэффициенту проводника при 0 °С;

ρ - удельное электрическое сопротивление проводника при 0 °С, Ом мм;

θ i - начальная температура проводника, °С;

θ f - конечная температура, °С.

Табл ица А.54.1

Величины параметров для различных материалов

Материал

β , °С

Q c , Дж/°С·мм 3

ρ 20 , Ом мм

Медь

234,5

3,45·10 - 3

17,241·10 -6

Алюминий

2,5·10 - 3

28,264·10 -6

Свинец

1,45·10 - 3

214·10 -6

Сталь

3,8·10 - 3

138·10 -6

Таблица 43А

Величина k для фазных проводников

Материал изоляции

ПВХ ≤ 300 мм 2

ПВХ > 300 мм 2

сшитый полиэтилен

резина 60 °С

Миниральная

ПВХ

неизолированные

Начальная температура, °С

Конечная температура, °С

Материалпроводника:

медь

135/115 а

алюминий

паяные соединения меди

a Эта величина применяется для неизолированных проводников, не защищенных от прикосновения.

Примечание 1 . В стадии рассмотрения находятся значения k для:

Проводников малого сечения (особенно для поперечного сечения меньше 10 мм 2);

Продолжительности короткого замыкания более 5 с;

Других типов соединения проводников;

Неизолированных проводников.

Примечание 2 . Номинальный ток аппарата защиты от короткого замыкания может быть больше допустимого тока кабеля.

Примечание 3. Вышеуказанные параметры приняты в соответствии МЭК 60724.

Значение коэффициента k для изолированных защитных проводников

Изоляция проводника

Температура, °С b

Материал проводника

медь

алюминий

сталь

начальная

конечная

k

70 °С ПВХ

160/140 a

143/133 a

95/88 a

52/49 a

90 °С ПВХ

160/140 a

143/133 а

95/88 a

52/49 a

90 °С сшитый полиэтилен

60 °С резина

85 °С резина

Силиконовая резина

a Нижнее значение дано для ПВХ изоляции проводников сечением более 300 мм 2 .

b Предельные температуры для различных типов изоляции даны по МЭК 60724.

Таблица А.54.3

Значение коэффициента k для неизолированных защитных проводников, находящихся в контакте с оболочкой кабеля, но проложенных не в общем пучке с другими кабелями

Оболочка кабеля

Температура, °С a

Материал проводника

медь

алюминий

сталь

начальная

конечная

k

ПВХ

Полиэтилен

Резина

Таблица A.54.4

Значение коэффициента k для защитных проводников, являющихся жилой кабеля или проложенных в одном пучке с другими кабелями или изолированными проводами

Изоляция проводника

Температура, °С b

Материал проводника

медь

алюминий

сталь

начальная

конечная

k

70 °С ПВХ

160/140 a

115/103 a

76/68 a

42/37 a

90 °С ПВХ

160/140 a

100/86 a

66/57 a

36/31 a

90 °С сшитый полиэтилен

60 °С резина

85 °С резина

Силиконовая резина

a Нижнее значение дано для ПВХ изоляции проводников сечением более 300 мм 2 .

b Предельные температуры для различных типов изоляции даны по МЭК 60724.

Таблица А.54.5

Значение коэффициента k для защитных проводников, таких как металлическая основа брони кабеля, металлическая оболочка кабеля, концентрические проводники и т.п.

Изоляция кабеля

Температура, °С a

Материал проводника

медь

алюминий

свинец

сталь

начальная

конечная

k

70 °С ПВХ

90 °С ПВХ

90 °С сшитый полиэтилен

60 °С резина

85 °С резина

Минеральная поверх ПВХ изоляции b

Минеральная неизолированных проводников

a Предельные температуры для различных типов изоляции даны по МЭК 60724.

b Указанные величины могут использоваться для неизолированных проводников, не защищенных от прикосновения или находящихся в контакте с горючими материалами.

Значение коэффициента k для неизолированных проводников, когда указанные температуры не создают угрозы повреждения находящимся вблизи материалам

Условия применения

Начальная температура, °С

k

Максимальная температура, °С

Максимальная температура, °С

k

Максимальная температура, °С

Открыто и на ограниченных участках

Нормальные условия

Пожароопасные зоны

Главная заземляющая шина – это важная часть элементов заземляющего устройства, предназначенная для систем электроснабжения, мощностью до 1 кВ, выполняющая соединительную функцию нескольких проводников и служащая для организации работы системы заземления, а так же уравнивания потенциалов. При помощи главной шины реализуется разделение проводника, обеспечивающего защиту, и соединяются элементы, имеющие способность проводить ток:

Основным материалом для изготовления главной заземляющей шины считается медь, но имеются и стальные аналоги. Алюминий не может использоваться в качестве материала. В своем сечении ГЗШ не должна превышать сечение защитного проводника, а так же нулевого рабочего питающей линии. Конструктивно она должна быть расположена так, чтобы обслуживающий персонал имел беспрепятственный доступ для подключения или отключения защитных проводников. В зависимости от схемы электрических цепей в здании, главная шина должна иметь не менее 5 присоединений.

По своему месту дислокации, заземляющая шина может находиться как внутри самого вводного устройства, так и обособленно (но недалеко) от него. В том случае, если она расположена внутри, целесообразно использовать РЕ-шину. К ней должен быть подключен РЕ-проводник , и посредством этой шины соединен с главной заземляющей. Проводимость проводника при этом должна быть не меньше, чем проводимость РЕ-проводника линии питания.

При любом расположении ГЗШ (при установке в водном устройстве и при обособленном расположении), все ее соединения, отвечающие за уравнивание потенциалов , должны подходить под систему ГОСТов 10434, в части, касаемой контактных соединений 2-го класса.

Конструирование шины должно предусматривать индивидуальное подключение к ней проводников. Как один из вариантов присоединение, рассматривается монтаж проводника при помощи сварочного аппарата. Открепление их, для производства работ по измерению сопротивления и прочих, должно быть возможным только при наличии специального набора инструментов.

Возможно установление главной заземляющей шины в специальном шкафу. Он представляет собой ящик, изготовленный из гнутых стальных профилей, который вмещает в себя ГЗШ. С фасадной стороны этой металлической конструкции имеется доступ к шине через специальную дверь, а на ее поверхности размещается паспортная табличка. Для повышения безопасности окружающих, такие шкафы снабжены запорными устройствами, которые закрываются на ключ.

Если доступ к шине позволен ограниченному количеству людей (персонал по обслуживанию), и проникновение к ней посторонними людьми исключено, то она может быть установлена и открытым способом. Такой вариант размещения возможен при строительстве индивидуальных домов или небольшой коммерческой недвижимости.

В том случае, если электрические цепи в здании имеют более двух, обособленных между собой, выводов электропитания, то заземляющая шина должна быть в составе каждой цепи из имеющихся вводных устройств. Если имеются несколько встроенных трансформаторов, то ГЗШ должна быть завершающей каждого из них, то есть устанавливаться возле каждой подстанции. Соединителем этих шин служит проводник, предназначенный для уравнивания потенциалов. Сечение его не может быть меньше сечения РЕ-проводников, которые отходят от подстанции, от щитов наиболее низкого напряжения. При этом выбирается проводник, имеющий максимальное сечение, и относительно него, подбирается сечение заземляющей шины.

При необходимости соединения между собой нескольких главных заземляющих шин, можно использовать иные (сторонние) проводящие части, в том случае, если они удовлетворяют требованию непрерывности цепи и электрической проводимости.

На современном рынке присутствуют ГЗШ для любого количества подключений. Наиболее востребованным вариантом является ГЗШ 10, предназначенная для 10 соединений. Все эти изделия имеют определенные условия эксплуатации, при которых обеспечивается безопасная и бесперебойная работа:

  • предназначены для эксплуатации при температурном режиме от -45 градусов, до + 50;
  • влажность воздуха должна быть не более 80%, при сопутствующей температуре +20 градусов;
  • максимальная высота – не более 2000 метров над уровнем моря;
  • безопасная окружающая среда, исключающая возможность воспламенения;
  • в месте расположения отсутствует пыль, способная проводить электрический ток;
  • удаление от паров и газов, носящий агрессивный характер и способных разрушать металлические конструкции и изоляцию.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на , буду рад, если вы найдете на моем еще что-нибудь полезное. Всего доброго.