Как выбрать главную заземляющую шину — сечение, медь или сталь, подключение.
Как мы все знаем, напряжение – это разность потенциалов. Если потенциалы равны, то и напряжения между этими точками нет, а значит и током вас здесь не ударит.
С этой целью в зданиях и делают систему уравнивания потенциалов (СУП). Она может быть основной (ОСУП) и дополнительной (ДСУП).
Прежде чем предпринимать подобное, необходимо уточнить в управляющей компании, охвачен ли весь дом ОСУП или нет. Вот наглядная картина того, что может происходить с трубами в многоэтажках, при отсутствии общего заземления и уравнивания потенциалов.
Как правило, в новостройках проблем со всем этим нет, и ДСУП является обязательной. А вот в старом жилом фонде ОСУП отсутствует. Поэтому в таких случаях никакой самодеятельности!
Иначе поубиваете соседей при первой утечке тока или повреждении изоляции.
Основная система уравнивания потенциалов соединяет между собой главные инженерные коммуникации на вводе в здание и другие проводящие части оборудования.
Система должна отвечать требованиям двух нормативных документов:
Циркуляр был выпущен для разъяснения некоторых положений и рекомендаций ПУЭ, дабы согласовать эти рекомендации с требованием ГОСТ Р51321.1-2000 и ГОСТ Р51732-2001.
Разъяснений некоторые рекомендации ПУЭ действительно требуют, поскольку большинство их почему-то трактуют по разному.
Основой ОСУП является главная заземляющая шина – ГЗШ. Какой она должна быть и из какого материала выполнена?
В ПУЭ 1.7.119 говорится о том, что функцию ГЗШ может выполнять РЕ шина внутри распределительного устройства. Зачастую так и делается.
А если ГЗШ вынесена наружу щитовой, отдельно от ВРУ и смонтирована на стене, каких правил при выборе и расчетах здесь придерживаться?
Сначала определимся по материалу изготовления. Пункт 8 циркуляра говорит о том, что отдельно установленную ГЗШ рекомендуется делать из стали.
При этом ПУЭ утверждает обратное, что ГЗШ в первую очередь должна быть медной.
Алюминий при этом категорический запрещен!
Кому же в этой ситуации верить и что в конечном итоге выбрать, сталь или медь?
Выбор всегда остается за вами, но опытные профессиональные электромонтеры все же предпочитают медь. Объясняется это тем, что инспекторы энергонадзора при проверках, охотнее подписывают все бумаги при наличии именно медной ГЗШ.
Лишних вопросов и жарких споров не возникает.
Главная заземляющая шина должна соединять между собой такие элементы как:
Металлический уголок или полосу, которые закапывают в землю на улице или в подвале дома.
А теперь главный вопрос – какого же сечения должна быть заземляющая шина? От чего это зависит, где ее установить и как подключить?
Опять обратимся к документам. ПУЭ говорит, что шина установленная в щитовой, то есть там, где есть доступ только для специально обученного персонала может быть:
То есть, под один болт разрешается сажать не более одного проводника или наконечника.
В то же самое время циркуляр говорит немного иначе. Согласно ему, сечение ГЗШ выбирается по следующей таблице:
Как видите, здесь выбор делается не исходя из сечения PEN питающего кабеля, а в расчете на фазную жилу!
Все мы знаем, что Pen проводник может быть как равен фазному, так и иметь меньший размер. Например, если у вас кабель от 35мм2 и более, то вы имеете полное право для PEN взять сечение в половину меньше фазного.
Хотя чаще всего питающий кабель от подстанции приходит с одинаковыми жилами (4*120мм2, 4*150мм2).
Получается, что если у вас кабель слишком толстый, то по вышеприведенной таблице вовсе не обязательно подбирать такую же большую медную шину ГЗШ. Главное, чтобы она была сечением в половину от фазной жилы.
Но на практике следует учитывать обе ситуации. То есть, делайте так, чтобы ваша ГЗШ отвечала обоим условиям:
В этом случае к вам никаких претензий относительно системы заземления и уравнивания потенциалов не будет.
Не всегда ясно, кто будет принимать готовый объект. Насколько он окажется компетентен в своей сфере. Если же делаете, что называется для себя, то выбирайте наиболее оптимальный и экономный вариант, не оглядываясь на возможных инспекторов.
При расчете сечения не забывайте про разницу материалов и марку кабеля.
Питающие вводные кабеля, как правило, выполнены из алюминия. А шину мы решили делать из меди!
Соответственно полезную площадь сечения алюминия, вам придется пересчитать на медь. Помогут в этом деле таблицы ПУЭ для допустимых длительных токов медных и алюминиевых проводов.
Смотрите пропускную способность алюминиевого кабеля и уже по этому току в аналогичной таблице подбираете сечение медной шины.
К примеру, если у вас вводной кабель АВБбШв 4*120мм2, то его PEN проводник имеет сечение 120мм2 и ток I=295А.
По меди это соответствует сечению жилы чуть более 70мм2.
Сообразно этому вам и следует подбирать медную шину ГЗШ. Стандартного размера 4*30мм будет более чем достаточно.
При этом конечно нужно учитывать толщину крепежного болта. Иначе высверлив под него отверстие, у вас может не остаться полезной площади для плотного прилегания наконечника.
В этом случае выбирайте шинку потоньше, но несколько большую по ширине.
Дополнительные размеры медных шин:
При желании сэкономить и выборе в качестве материала ГЗШ не меди, а стали, берите данные по токам из другой таблицы, относящейся к стальной полосе.
Здесь как понимаете, размеры уже будут существенно отличаться.
А вот уже готовая таблица для выбора сечения главной заземляющей шины для тех, кто не хочет ничего считать и желает сразу получить готовый результат.
После расчета сечения и выбора габаритных размеров, необходимо проделать отверстия под болты. Для качественного результат эти отверстия в шине выдавливаются специальным прессом (при его наличии).
Если у вас его нет, ничего страшного. Сначала высверливаете их обычным сверлом, а затем при необходимости расширяете ступенчатым.
Сам шина крепится на поверхность стены или корпуса шкафа при помощи опорных изоляторов.
Длину шины рассчитывайте исходя из количества присоединяемых проводников. Самый главный из них – PE или PEN проводник питающей линии.
После изготовления не забудьте нанести соответствующие надписи, которые в зашифрованном виде будут нести всю полезную информацию по ГЗШ. Вот к примеру маркировка заводской шины:
Как правильно ее расключить в щитовой? Чаще всего с подстанции приходит 4-х жильный кабель с совмещенным нулевым рабочим и защитным проводником. Этот PEN проводник изначально должен сажаться на нулевую защитную шину.
И только уже с нее, делается перемычка на нулевую рабочую шину.
Далее вводная PE шина, соединяется с главной заземляющей шиной отдельным PE проводом.
Запомните, что допускать к монтажу систем заземления и уравнивания потенциалов следует действительно квалифицированных людей, до мелочей знающих и понимающих все нюансы и специфику работы.
Нередко грамотный электрик подобен врачу. От его компетенции напрямую зависят жизни посторонних людей.
Собрать шкаф ГЗШ это весьма непростое занятие и порой на его монтаж и комплектацию уходит времени не меньше, чем на сборку трехфазных распределительных щитов.
Вот весьма неплохое и подробное видео на эту тему.
Источник
Ввод в частный дом, схемы вводных устройств
Область применения ВРУ
Вводно-распределительные устройства получили широкое распространение, они подходят для установки на любых сооружениях, где предусмотрено наличие электрооборудования. ВРУ установлены, практически на всех промышленных и производственных объектах, а также в жилых и общественных зданиях.
С помощью ВРУ, осуществляется снабжение электроэнергией домов, имеющих любую конфигурацию и количество этажей. В составе здания могут быть группы помещений – офисы, бизнес-центры, предприятия бытового обслуживания и общественного питания. Все необходимые расчетные параметры и технические требования к комплектации вводно-распределительных устройств определяются в проектной документации.
При сборке ВРУ соблюдаются все требования заказчика. Это позволяет в полной мере обеспечить дальнейшую надежную и безаварийную работу электрических сетей.
Разберем каждый элемент ВРУ подробнее
Медные шины для подсоединения PE и N проводников в ВРУ дома
К медной шине PE все провода присоединяются при помощи болтов, шайб, гаек и гроверных шайб. Соединение должно быть сделано при помощи инструмента, а не вручную.
На медной шине PE должно быть предусмотрены места для присоединения
- Вводного PEN провода, при системе питания дома TN-C-S;
- Заземляющего проводника от заземления дома;
- Проводника от системы уравнивания потенциалов;
- Провод от разрядника (ограничителя напряжения).
Медная шина N предназначена для подсоединения нулевых рабочих проводников сети дома
В вводном-распределительном устройстве (ВРУ) шины PE и N соединяются между собой, но по определенным правилам.
Соединение шин PE и N в ВРУ дома
Напомню, что я рассматриваю, ВРУ дома при подключении питания по схеме TN, с глухозаземленной нейтралью.
Шины крепятся внутри ВРУ рядом друг с другом. По рекомендации в ГОСТ Р 51732-2001(ВРУ) нулевую рабочую шину (N) нужно располагать ниже шины PE,но, по-моему, мнению это не имеет принципиального значения. Принципиально здесь другое.
Важно! Шину PE нужно закреплять на корпус ВРУ при помощи болтовых соединений и с токопроводящим контактом. Шину N нужно закреплять на корпусе ВРУ через диэлектрические (не проводящие ток) изоляторы.
Шина PE и N должны быть соединены двумя перемычками по краям шин или одной перемычкой посередине. Сечение перемычек должно быть не меньше сечения защитных PE проводов. Соединение должно быть болтовым.
Шины PE и N должны быть помечены цветом или табличками с надписями PE и N.Провода, отходящие от шин должны иметь цвет согласно ГОСТ Р 50462: защитные PE провода в зелено-желтый цвет, нулевые рабочие провода N в голубой цвет.
Вводной автомат ВРУ
Кабель электропитания заводится на вводной автомат ВРУ. Номинал автомата выбирается согласно электропроекту. Вводной автомат защиты предназначен для защиты электропроводки дома от перегрузки и сверхвысоких токов короткого замыкания, а также преднамеренного отключения питания для технического обслуживания сети дома. Вместо вводного автомата возможна установка плавких предохранителей.
Разрядники (ограничители напряжения)
Разрядники устанавливаются после вводного автомата. Через них фазные провода соединяются с защитной шиной PE. При импульсных перегрузках разрядники срабатывают. Фазное напряжение попадает на шину PE и срабатывает защита ВРУ.
Блоки автоматов для электрогрупп дома
Эти автоматы защиты предназначены для распределения электропитания по группам электропроводки дома. Для каждой электрогруппы дома (кухня, ванная, комнаты, освещение и т. п) устанавливается отдельный автомат защиты.При необходимости устанавливаются Устройства защитного отключения(УЗО)
Распределительные автоматы должны устанавливаться таким образом, чтобы равномерно распределять нагрузку между фазами. Количество автоматов на каждую фазу должно расчитаваться с учетом коэффициента спроса. Коэффициент спроса определяет вероятность того, что все электросети будит максимально нагружены. (Читайте о коэффициенте спроса подробно).
Принцип работы ВРУ
Ввод основного питающего кабеля производится непосредственно на вводный автомат устройства. Номинальный ток рассчитывается заранее и отражается в проекте или техническом задании. Вводный автоматический выключатель защищает электрическую проводку во время нештатных ситуаций. С его помощью возможно преднамеренное отключение питания для проведения работ по техническому обслуживанию сети. В некоторых конструкциях ВРУ, вводный автомат может заменяться рубильником или специальным разъединителем.
За вводным автоматом производится установка разрядников. Здесь происходит соединение фазных проводов и защитной шины РЕ. Когда возникают импульсные перегрузки, происходит срабатывание разрядников, попадание фазного напряжения на шину РЕ и конечное срабатывание защиты ВРУ.
Окончательное распределение электропитания, в соответствии с группами проводов, осуществляется с помощью защитных автоматов с различными номиналами. Каждая группа потребителей подключается к отдельному автоматическому выключателю. В качестве дополнительных защитных мер, при необходимости, устанавливаются УЗО.
Установка распределительных автоматов должна обеспечивать равномерное распределение нагрузки между всеми фазами. При расчете автоматов для каждой фазы должен обязательно учитываться коэффициент спроса, определяющий вероятность максимальной загрузки электрических сетей.
Вводно-распределительное устройство (ВРУ) это
Медная шина N предназначена для подсоединения нулевых рабочих проводников сети дома В вводном-распределительном устройстве ВРУ шины PE и N соединяются между собой, но по определенным правилам. Проводник защитного заземления соединяется с шиной РЕ, от которой осуществляется разводка по помещениям. Шину N нужно закреплять на корпусе ВРУ через диэлектрические не проводящие ток изоляторы.
Первый ввод: 1 линии питания квартир, 2 питающие и групповые линии освещения общедомовых помещений лестницы, коридоры, вестибюли, холлы, технические подполья, чердаки , освещение входов в дом, номерного фонаря и т. Учетность щита определяется установкой в него электросчетчика. Схема ввода зависит от схемы наружных питающих линий, этажности здания и требований к надежности, наличия лифтов и других силовых электроприемников, наличия встроенных предприятий и учреждений, величин электрических нагрузок. Характерной особенностью построения схемы ВРУ дома является раздельное питание нагрузок квартир и рабочего освещения общедомовых помещений от одного ввода и силовых потребителей от другого. Если разделить в другом месте, в доме или в щитах на этаже или квартире, то получим систему TN-C-S; Х1…..
В отдельных случаях, когда это целесообразно по условиям распределения нагрузок на вводах, может быть допущено питание осветительных установок арендаторов от силового ввода, однако возможность их присоединения проверяется расчетом. Вводной автомат защиты предназначен для защиты электропроводки дома от перегрузки и сверхвысоких токов короткого замыкания, а также преднамеренного отключения питания для технического обслуживания сети дома.
Фазные провода через главный трехфазный автоматический выключатель приходят к счетчику. Пример расчёта схемы ВРУ
Комплектация ВРУ
Устройства вводно-распределительные могут быть укомплектованы по разному, в зависимости от пожеланий заказчика и существующих требований. В основном, ВРУ в электрохозяйстве комплектуются защитной автоматикой, прибором учета электрической энергии, измерительной аппаратурой и шинами.
Если подробнее говорить о составляющих ВРУ, они следующие:
- Электросчетчик.
- Вводной автоматический выключатель и вводное УЗО.
- Групповые автоматические выключатели и УЗО (либо дифавтоматы).
- Шины (заземления, нулевые, токопроводящие).
- Провода и кабели, необходимые для коммутации всей аппаратуры.
- Наборные клеммники для коммутации цепей.
Помимо этого, в зависимости от области применения вводно-распределительных устройств, они могут быть оснащены трансформаторами тока, кварцевыми предохранителями, ограничителями напряжения, вольтметрами, амперметрами, разрядниками, средствами защиты и прочими аппаратами. Как уже было сказано, комплектация ВРУ зависит от проекта электроснабжения и индивидуальных предпочтений заказчика.
Конструкция вводного устройства (ВУ)
- Конструкции вводных устройств могут отличаться в зависимости от производителя, но проицип их устройства одинаков.
- Вводное устройство это металлический шкаф, в который заводится питающий кабель для дома. Фазные провода питающего кабеля подсоединяются к рубильнику или автомату защиты. Рубильник имеет ручку, выведенную наружу для общего отключения электропитания.
- После рубильника (автомата защиты) к каждому фазному проводу подключаются специальное устройство УЗИП. УЗИП это устройство защиты от импульсных перенапряжений. Его также называют разрядник.
- Назначение УЗИП защита от сверхтоков при ударе молнии.
Ниже принципиальная схема ВУ с УЗИП (ОПН)
Работает УЗИП следующим образом.
Принцип работы УЗИП
При резком скачке (импульсном скачке) напряжения УЗИП, также резко, снижает свое сопротивление и сбрасывает повышенное напряжение фазного провода на заземление. Для этого УЗИП (разрядник) соединяет фазный провод с главной заземляющей шиной, которая тоже установлена во вводном устройстве.
Подробнее остановлюсь на главной заземляющей шине (ГЗШ) которая устанавливается во вводное устройство (ВУ)
Главная заземляющая шина (ГЗШ) устанавливается в шкаф вводного устройства.
Основная система питания, а, следовательно, и заземления, в частном секторе России – схема TN-C. В системе питания (заземления) TN-C нулевой рабочий провод и защитный провод объединены в один проводник PEN. (о системах питания с различными типами заземления читайте отдельную статью сайта: Системы питания. Системы заземления)
Разделение проводника PEN на нулевой рабочий проводник (N) и защитный проводник (PE) происходит внутри вводного устройства (ВУ) на главной заземляющей шине (ГЗШ). От вводного устройства проводники N и PE идут изолировано друг от друга.
Таким образом, к вводному устройству (при трехфазном питании дома 380 Вольт) подходят четыре питающих провода(L1, L2, L3, PEN), а к внутреннему щиту дома от ВУ отходят 5 (пять) проводников(L1, L2, L3, N, PE)
Важно! Разделение проводника PEN на N и PE в пределах одного участка можно делать, только один раз. После разделения соединять проводники PE и N нельзя.
Особенности заземления дома при использовании вводного устройства (ВУ)
При монтаже ВУ на столбе, заземление нужно делать от столба.
Если для электропитания дома использовать не ВУ, а вводное распределительное устройство (ВРУ) в доме или возле него, то ГЗШ (главная заземляющая шина) устанавливается в ВРУ и повторное заземление нужно сделать возле вашего дома.
Назначение и область применения
Главным образом ВРУ служит для приема и последующего распределения электрической энергии. Помимо этого данный элемент предназначен для защиты подключаемых к нему потребителей от перегрузок, коротких замыканий, утечек тока и других аварийных ситуаций. Также следует отметить, что вводно-распределительные устройства применяют для учета израсходованной электроэнергии, а также контроля правильного распределения нагрузки по всей электрической сети. Ну и обязательно следует отметить, что с помощью распределительного устройства, установленного на вводе, могут производиться оперативные включения и отключения оборудования, которое подсоединено к этому участку цепи.
На фото ниже показано, как оно выглядит:
Если говорить вкратце, то основное назначение вводно-распределительного устройства заключается в объединении в одном месте контрольной и защитной аппаратуры, а также приборов, необходимых для измерения и учета электрической энергии. Благодаря этому на объекте можно компактно собрать все аппараты и управлять ими с одного места, защищенного от неблагоприятных погодных условий и других опасностей.
Как мы уже сказали выше, ВРУ применяется не только в административных зданиях и на промышленных предприятиях, но и в жилых домах (частных и многоквартирных). При составлении проекта электроснабжения указывается месторасположение вводно-распределительного устройства, а также характеристики всей аппаратуры, которая будет в нем установлена. Согласно проекту осуществляет сборка ВРУ и дальнейшая опломбировка прибора учета электроэнергии.
В частном доме ВРУ применяется в том случае, если возникает необходимость распределения нагрузки по нескольким постройкам (баня, хозблок, гараж, летняя кухня и т.д.). В таком случае устанавливается основной ВРУ, после которого необходимо установить индивидуальное распределительное устройство для каждой отдельной постройки.
Источник