Система уравнивания потенциалов
Основная система уравнивания потенциалов соединяет основные коммуникации на входе в здание и другие токопроводящие части оборудования.
Система должна соответствовать требованиям двух нормативных документов:
- ПУЭ глава 1.7 «Меры безопасности при заземлении и защите”
- Технический циркуляр № 6/2004 «О реализации системы основного уравнивания потенциалов на входе в здание»
Циркуляр выпущен для разъяснения некоторых положений и рекомендаций ПУЭ с целью гармонизации этих рекомендаций с требованиями ГОСТ Р51321.1-2000 и ГОСТ Р51732-2001.
Некоторые рекомендации ПУЭ действительно требуют пояснений, так как большинство из них почему-то трактуются по-разному.
Устройство и материал изготовления ГЗШ
Основная заземляющая шина представляет собой металлическую пластину определенной длины и сечения, к которой подключаются различные проводники. Каждое такое устройство имеет буквенно-цифровую и цветную маркировку, выполняемую по ГОСТ 33542–2015.
Все подключаемые кабели снабжены медными колодками и крепятся к пластине методом резьбы (винты, болты). Для предохранения соединения от расшатывания дополнительно используются пазы или пружинные шайбы. Для каждого подключаемого провода имеется отдельное контактное отверстие – подключение и отключение осуществляется строго индивидуально и только с применением инструмента.
Основная заземляющая шина может быть изготовлена из следующих материалов:
- Медь. ПУЭ определяет этот материал как предпочтительный независимо от типа и сложности системы заземления. Основные аргументы заключаются в том, что медные сплавы (например, класса М1т) обладают хорошей электропроводностью, не ржавеют и не окисляются.
- Сталь. Планки из этого материала обладают хорошими свойствами, но стоят дешевле медных аналогов. Обязательным требованием к таким изделиям является наличие анодированного или оцинкованного защитного покрытия.
Важно! ПУЭ категорически запрещает использование алюминиевых полос или профилей. Такое требование объясняется тем, что этот материал обладает недостаточной стойкостью и сильно подвержен коррозии.
Нормы и требования к установке ГЗШ
Основная заземляющая шина применяется в системах заземления формата TN-S или TN-C и обеспечивает безаварийную работу электроприборов напряжением до 1000 В, а также линий электроснабжения частных домов, многоквартирных домов и промышленных предприятий.
Монтаж и эксплуатация данного элемента осуществляется при следующих условиях:
- температурный режим – от -40°С до +50°С;
- влажность окружающей среды – не более 80% (оптимальная – 30-50%);
- отсутствие поблизости самовозгорающихся веществ и агрессивных сред.
Способ монтажа, материал и минимальное сечение главной заземляющей шины определяются требованиями ПУЭ 7 издания, условиями СП 437.1325800.2018, положениями ГОСТ Р 50571.5.54-2013 и другими нормативными документами.
ГЗШ — медь, сталь или алюминий
Основой ОСУП является главная заземляющая шина – ГЗШ. Как он должен выглядеть и из какого материала быть изготовленным?
В ПУЭ 1.7.119 указано, что функцию главного выключателя может выполнять шина РЕ внутри распределительного устройства. Это часто делается.
А если ГЗШ вынести за пределы щитового помещения, отдельно от ВРУ и закрепить на стене, то каких правил следует придерживаться при выборе и проведении расчетов?
Для начала определимся с материалом изготовления. В разделе 8 циркуляра указано, что отдельно монтируемую основную раму рекомендуется изготавливать из стали.
В то же время ПУЭ утверждает обратное, что ГЗШ должен быть в первую очередь медным.
Алюминий строго запрещен!
Кому верить в этой ситуации и что в конечном итоге выбрать: сталь или медь?
Выбор всегда за вами, но опытные профессиональные электрики все же отдают предпочтение меди. Это объясняется тем, что энергонадзоры при проверках охотнее подписывают все бумаги, если есть медный газовый щит.
Основная заземляющая шина должна соединять такие элементы, как:
- нейтральный защитный проводник питающей линии
- проводник, подключенный к устройству повторного заземления
Металлический уголок или полоса, вкопанная в землю на улице или в подвале дома.
- стальные трубы всех коммуникаций при входе в здание (водопровод, канализация)
- элементы металлического каркаса здания
- трубы, кожухи, воздуховоды вентиляции и кондиционирования
- функционирующий заземляющий проводник
Вот наглядная схема того, что подключить к главному выключателю с помощью проводников системы уравнивания потенциалов.
И теперь главный вопрос – какое сечение должна иметь заземляющая шина? От чего это зависит, где его установить и как подключить?
Подбор сечения ГЗШ
Давайте еще раз посмотрим на документы. ПУЭ утверждает, что шина, установленная в распределительном щите, т.е куда имеет доступ только специально обученный персонал, может быть:
- открытый — без шкафов
- должна обеспечивать возможность индивидуального подключения всех проводников
То есть не допускается наличие более одного проводника или точки под одним болтом.
Что касается размеров, то в ПУЭ написано, что сечение ГЗШ не должно быть меньше сечения PEN питающего провода.
В то же время в циркуляре сказано немного другое. Согласно ему деталь ГЗШ подбирается по следующей таблице:
Как видите, выбор здесь делается не по сечению PEN питающего кабеля, а по фазному проводу!
Все мы знаем, что проводник Pen может быть как равен фазному, так и иметь меньший размер. Например, если у вас кабель 35 мм2 и более, то вы имеете полное право взять для PEN сечение в два раза меньше фазного.
Хотя чаще всего питающий кабель от трансформаторной подстанции идет с одинаковыми жилами (4*120мм2, 4*150мм2).
Оказывается, если ваш кабель слишком толстый, согласно таблице выше, не обязательно выбирать такую же большую медную шину. Главное, чтобы он имел сечение в два раза меньше фазного проводника.
Чему верить и как собрать щиток РЩ-0,4кв? Поскольку циркуляр – это своеобразное изложение правил и разъяснений ПУЭ, то от него, конечно, можно отталкиваться.
Но на практике следует учитывать обе ситуации. То есть убедитесь, что ваш ГЖХ соответствует обоим условиям:
- не менее сечения фазного провода
- и в то же время соответствовал ПЕНу
В этом случае к вам не будет никаких претензий по поводу системы заземления и уравнивания потенциалов.
Не всегда понятно, кто получит готовый объект. Насколько он будет компетентен в своей области. Если вы делаете то, что называется, для себя, то выбирайте самый оптимальный и экономичный вариант, не оглядываясь на возможных проверяющих.
При расчете сечения не забывайте о разнице в материалах и марке кабеля.
Кабели ввода питания обычно изготавливаются из алюминия. И мы решили сделать крышку из меди!
Следовательно, необходимо перевести полезную площадь сечения алюминия в медь. В этом вопросе помогут таблицы ПУЭ допустимых длительных токов медных и алюминиевых проводов.
Посмотрите на емкость алюминиевого кабеля и используйте этот ток в аналогичной таблице, чтобы выбрать сечение медной шины.
Например, если у вас вводной кабель АВБбШв 4*120мм2, то PEN-проводник имеет сечение 120мм2 и ток I=295А.
Для меди это соответствует поперечному сечению жилы около 70 мм2.
Соответственно, вам следует выбрать медную рейку ГЗШ. Стандартного размера 4*30 мм будет более чем достаточно.
В этом случае, конечно, нужно учитывать толщину крепежного болта. В противном случае, просверлив под него отверстие, у вас может не остаться полезной площади для плотного прилегания наконечника.
В этом случае выбирайте покрышку тоньше, но чуть больше по ширине.
Дополнительные размеры медных прутков:
Если вы хотите сэкономить и выбрать в качестве материала газовой защиты сталь, а не медь, возьмите данные о токах из другой таблицы, относящейся к стальным полосам.
Здесь, как вы понимаете, размеры уже будут существенно различаться.
А вот и готовая таблица выбора сечения основной заземляющей шины для тех, кто не хочет ничего считать и сразу хочет получить готовый результат.
Размерные характеристики ГЗШ
Габаритные параметры и схема подключения не регламентируются ни национальными, ни международными стандартами. Свойства газовой защиты определяются индивидуально для конкретного объекта с учетом рекомендаций ПУЭ, специальных формул и таблиц.
Количество присоединений
По ГОСТу к ГЗШ подключают не менее 5 устройств или цепей. На практике наиболее распространенным вариантом являются пластины, рассчитанные на соединение 10 и 15 проводов. В зависимости от ширины изделия отверстия располагаются в один или два ряда.
Минимальное сечение полосы
ПУЭ определяет, что сечение основной заземляющей шины должно быть не меньше сечения питающей линии PEN и фазного кабеля.
Точные размеры выбираются по мощности питающего кабеля с учетом сечения и материала жил. Это значение должно соответствовать допустимым токам основного генератора. Например, алюминиевый провод сечением 120 кв мм рассчитан на 295 А. Оптимальным выбором вводного кабеля из такого материала будет медная заземляющая пластина размером 3х30 мм.
Основные способы монтажа
Требования ПУЭ допускают различные варианты размещения ГЗШ. Если необходимо заземлить небольшое количество потребителей, пластину можно разместить внутри блока ввода (ИД). Допускается также его установка во Вводно-распределительном щите (ВРУ) или Главном распределительном щите (ГРЩ). При таком способе монтажа ГЗШ обычно заменяют ПЭ-лентой.
Действующие требования ПУЭ допускают отдельное размещение заземляющего устройства рядом с агрегатом. В этом случае установка ГЗШ может быть:
- открыть. Изделие монтируется на изоляторах в легкодоступном месте, например на стене или другой вертикальной конструкции. При таком способе установки доступ в помещение с системой защиты должен иметь только квалифицированный персонал. Это может быть отдельная панельная комната, постирочная или подвал в многоквартирном доме.
- Закрывать. Если объект открыт для посторонних лиц, главную заземляющую шину необходимо разместить в подвесном металлическом шкафу с замком и специальной табличкой. Полоса монтируется в коробке на изоляторах и подключается к основной цепи через ПВЗ-кабель. Провода прокладываются через отверстия сбоку или снизу.
При наличии в здании нескольких линий электроснабжения (от одной или разных подстанций) каждый вводной агрегат (ВРУ-1, ВРУ-2) должен быть заземлен. В этом случае все шины должны быть соединены проводником, сечение которого должно соответствовать или превышать половину сечения провода PE самого прочного провода.
Назначение главной заземляющей шины
ГЗШ – основная часть схемы защиты. Согласно пункту 1.7.37. ПУЭ, на этот элемент возложена функция выравнивания потенциалов в электрической сети и сброса опасных электрических зарядов в землю. При этом основная шина обеспечивает общую работоспособность системы заземления, поскольку к ней подключаются все компоненты:
- главная цепь – металлическая конструкция из арматуры или профиля, закапываемая в землю рядом со зданием;
- открытые токопроводящие элементы – трубы связи, металлические двери, решетки, контейнеры, элементы каркаса зданий, другие детали и устройства;
- отводы от металлических корпусов оборудования – всех токоведущих установок, которые должны быть заземлены в соответствии с требованиями ПУЭ;
- заземляющие кабели в электропроводке;
- молниеотвод и другие электрозарядные элементы.
Читайте также: Железобетонные стеновые панели: типы, вес, размеры, ГОСТ