Создание заземления для электроустановок в производственных и жилых помещениях – это обязательное условие. Вместе с автоматическими отключающими приборами, заземление минимизирует возможность возгораний вследствие короткого замыкания и травматизма людей. В данной статье мы расскажем о том, как устроена заземляющая шина.

Устройство главной заземляющей шины

• Конструкция заземления представляет собой комплекс металлических элементов, которые предназначены для того, чтобы обеспечить надежный контакт корпусов электроустановок с грунтом (землей). Эта конструкция состоит из:
• главной заземляющей шины
• отводов от корпуса электроустановок
• заземляющего провода в электропроводке
• общего контура заземления.

Согласно требованиям ГОСТов и ПУЭ, все составляющие должны быть выполнены из стальных или медных сплавов, при этом разновидность конструкции заземляющего контура и тип электроустановки не имеет значения. Эффективность работы защитного заземляющего устройства зависит от величины его электрического сопротивления.
Стандартная схема подключения к ГШЗ:

• молниезащита
• контур заземления
• трубы канализации, водопровода и отопления
• главная шина заземления.

Сопротивление заземляющего контура

Общая величина сопротивления заземления состоит из ряда компонентов, сопротивления общей шины, обособленных кабелей и контура в грунте. Однако, всеми этими величинами можно пренебречь, металлические компоненты при условии надежного соединения обладают отличной проводимостью и довольно малым сопротивлением.
Самым важным является сопротивление грунта, по которому расходятся токи. Чем ниже уровень сопротивления, тем лучше. В пункте 7.1.101 ПУЭ (правила устройства электроустановок) говорится: «Для сооружений с сетями 220 или 380В сопротивление грунта должно достигать не более 30 Ом, а для генераторов и трансформаторных подстанций не более 4 Ом».
Попробуем разобраться, что же оказывает влияние на величину сопротивления. Этот показатель во многом зависит от состава грунта. Таким образом, наиболее подходящим является состав из таких компонентов:

• торф
• суглинок
• глина. 

Очень высокий уровень проводимости грунта наблюдается при высоком уровне влажности. Однако, вы обязательно должны учесть:

• число и габариты заземляющих электродов
• насколько глубоко залегает контур
• из каких материалов состоят все элементы заземления
• надежны ли электрические контакты в местах соединений.

Все компоненты, из которых состоит заземляющая система, крепятся через главную шину. Именно от грамотного выбора материала установки этого элемента и присоединения к нему заземляющих проводников зависит бесперебойное функционирование электроустановок. Помимо этого, на главной шине заземления осуществляются все требуемые подключения для измерения параметров системы заземления. Специалисты советуют в целях повышения проводимости заземляющего контура, налить в грунт раствор медного купороса.
О методе измерений стоит рассказать более детально. Оно осуществляется при помощи особых приборов, квалифицированными специалистами. Во время сдачи объекта в эксплуатацию электроснабжающая компания или электротехническая лаборатория проводит все необходимые измерения. Итоги измерений должны быть оформлены при помощи протокола. При этом один экземпляр выдают заказчику. Осуществлять контрольные замеры нужно хотя бы раз в год.

Требования ПУЭ к главной шине заземления

Правила создания электроустановок в пункте 1.7.119 прописывают главные нормативы по установке главной заземляющей шины, для сетей до 1 кВт. Главная заземляющая шина чаще всего находится в шкафе распределительного устройства. Если присутствует большое количество заземляющих проводников, то стоит использовать отдельный шкаф.
Стоит отметить, что в некоторых случаях разрешается устанавливать ГШЗ в открытом виде возле РУ, однако лишь в том случае, когда помещение закрывается. При этом доступ в это помещение ограничен, входить могут исключительно квалифицированные сотрудники.
При наличии схемы заземления типа TN-С в распределительных устройствах разрешено применять шину РЕ как ГШЗ. Стоит учесть, что сечение главной заземляющей шины должно быть не меньше, чем у проводов заземления, которые к ней подсоединяются. Для главной шины заземления используют медь, в редких случаях, устанавливают сталь. Специалисты акцентируют внимание на том, что очень грубой ошибкой является использование алюминиевых полос. Алюминий категорически запрещен вследствие разности сопротивления на контактах из разных металлов. Полученные таким образом контакты нагреваются, уровень их проводимости понижается, а при сильных токовых нагрузках болтовые соединения и вовсе полностью выгорают.
Соединения делают разборными при помощи специализированных инструментов. Зачастую это делается с помощью болтовых креплений с шайбами и гайками. Концы проводов нужно обязательно опрессовать медными наконечниками с отверстиями под болты и завинтить на шину. Также отметим, что на стене возле шины или отведенном для нее отдельном шкафу необходимо нанести специальный знак.
В пункте 1.7.120 сказано, что для помещений, которые имеют два и более отдельных ввода, каждый шкаф РУ должен быть оснащен отдельной шиной заземления. Трансформаторная подстанция также должна быть установлена отдельная шина с заземляющим контуром и РЕN проводник, от которых уходит на ГШЗ ВРУ (вводное распределительное устройство) помещений с электроустановками. Чтобы выровнять потенциал, заземляющие шины на разных РУ, должны быть соединены при помощи провода. Стоит отметить, что сечение проводника должно более ½ большего провода, подходящего на одну из ГШЗ в ВРУ с трансформаторной подстанции.
Чтобы соединить несколько шин от разных ВРУ допущено применение металлоконструкций самого разного назначения, однако только в том случае, если они неразборные и имеют непрерывный электрический контакт. В тоже время, вам стоит учесть требования пункта 1.7.123, запрещающего использовать в качестве РЕN проводника:

• газораспределительные трубы
• трубопроводы с горючими материалами
• составляющие систем отопления, водоснабжения или канализации
• оболочки бронированных кабелей из свинца или металла
• трос, несущий провод для электрической проводки.

Специалисты уверяют, что заземлять эти конструкции на главную шину заземления можно, согласно пункта 1.7.20. Однако создавать прямые соединения шин, на различных шкафах при помощи перечисленных конструкций, пунктом 1.7.123 запрещено. На первый взгляд заземление троса и трубопровода на ГШЗ ВРУ гарантирует их прямое соединение, однако в процессе ремонта или демонтажа этих систем цепь окажется разорванной.
По этой причине используют лишь неразборные токопроводящие системы, ведь более надежным является проведение многожильного медного провода с желто-зеленой изоляцией, которая соответствует обозначению заземляющего РЕN проводника. Таким образом, вы получите соединение, которое обеспечит распределение потенциала растекания автономно, не зависимо от прочих систем.

Конструкция и монтаж

Главная ГЗШ – это медная пластина, имеющая отверстия для крепежных болтов, на которые навинчены наконечники проводов. Протяженность шины и число отверстий зависит от габаритов шкафа и числа элементов с проводами, нуждающимися в заземлении. Разработчики создают шины разной длины и ширины с болтами, которые имеют разный диаметр, зависящий от сечения прикручиваемого провода и наконечника.
В металлическом корпусе шкафа шину фиксируют болтами на изолированных подставках, таким образом гарантируется электрический контакт корпуса и шины. Всю конструкцию устанавливают в горизонтальном положении, внутри нижней части ВРУ. В таком положении удобнее заводить и прикручивать провода для заземления. Вследствие наличия изолирующих опор на болтах для крепления всей конструкции, присутствует определенное расстояние между стенкой шкафа и шиной.
Таким образом, вы сможете зафиксировать и держать при помощи гаечного ключа головку болта с обратной стороны шины, и более надежно затянете наконечники проводов. Стоит отметить, что частая ошибка вследствие невнимательности заключается в том, что нужно промаркировать провода до опрессовки, иначе придется обрезать наконечники и проделывать всю работу снова.
В том случае, если затягивать гайки на болтах неудобно, вследствие крайне маленького расстояния между планкой и стенкой, то нужно поменять болты крепления и диэлектрические опоры на более длинные. Это действие поможет увеличить пространство между шиной и задней стенкой, однако учтите, чтобы осталось расстояние для закрытия дверцы шкафа.
Подключать провода необходимо с желто-зеленой изоляцией по всей длине или надеть кембрик, термотрубку, имеющие такую же расцветку. На дверцу шкафа внутри нужно обязательно наклеить схему, на которой указано, откуда и на какую клемму ГЗШ подключены линии заземления.
Прежде всего нужно подключить провод от контура заземления здания, а уже потом от подстанции идущий с линии ЛЭП или подземным кабелем. Чаще всего сечение составляет свыше 10 мм2. После этого можно заземлять прочие конструкции, корпуса отдельных приборов, трубопроводы, а также вентиляционные системы.
Не путайте шину главного заземления с РЕN шиной, на которую подводятся кабели заземления разных групп электропроводки, розетки, освещение, отдельные помещения. В конце концов, через корпус шкафа они имеют электрический контакт и соединены при помощи отдельного провода между собой. Отметим, что равномерное распределение проводов оптимально распределяет потенциал, который оказывает влияние на правильное срабатывание автоматов защиты.

Подключение ГШЗ в ВРУ на столбах ЛЭП

Особенности такой схемы подключения состоит в том, что шкафы ВРУ на столбах, оснащены собственным заземлителем и довольно часто подключаются к зданию через кабель на троссовой подвеске.
Для этого, на ГЗШ заводят кабель от заземления столба, заземляющую линию ЛЭП, а также отвод от металлического троса. Помимо этого, главные шины ВРУ столба и ВРУ здания должны быть соединены отдельной линией. Трос необходимо заземлить с двух сторон, на шину возле ЛЭП и на шину в ВРУ для здания.