Контур защитного заземления. Схема, фото, пояснения

Автор Alexey На чтение 7 мин. Просмотров 1.9k. Опубликовано 02.03.2016 Обновлено 02.03.2016

Контуром заземления называют находящееся в земле соединение горизонтальных и вертикальных заземлителей (электродов).

Совокупность помещённых в грунт электродов и заземляющего провода, который соединяет данный контур и главную заземляющую шину (ГЗШ) являет собой заземляющее устройство (ЗУ). Важнейшей характеристикой ЗУ является переходное сопротивление (металлосвязь) и сопротивление контура растеканию токов в земле.

От качества выполненных работ зависит заземление каждой розетки в доме и надёжность молниезащиты.

Расчет контура

Сопротивление контура заземления зависит от:

•  параметров заземлителей: длины, площади контакта, количества электродов, расстояния между ними;
•  длины соединяющих заземлители проводников;
•  удельного сопротивления грунтов;
•  влажности почвы;
•  солёности грунта;
•  температуры времени года;

Чтобы правильно выполнить все расчеты, необходимо иметь инженерное образование, и разобрать множество формул.

Из практического опыта известно, что ни одна из методик расчета не учитывает в полной мере все факторы, поэтому после выполнения работ результаты измерений практически всегда неожиданны. Поэтому часто пользуются типичным проектом, проверяя соответствие параметров у готового контура.

Естественно, что в отношении контура заземления для электростанции или большого производства расчеты обязательны, но для бытового использования можно выбрать подходящую схему заземляющего устройства и качественно её воплотить в металле, правильно выбрав место установки.

Даже без произведения расчётов из таблицы можно понять, какой тип грунта будет лучше всего для заземляющего устройства.

Как правило, в частном секторе для заземления используют одноконтурную схему, которая состоит из трёх вертикальных штырей, труб или уголков, соединённых между собой стальными полосами.

Использование одноконтурного заземления для частного дома

Соединение электродов в заземляющем устройстве выполняется в виде горизонтального равностороннего треугольника с вертикальными заземлителями, находящимися на его вершинах.

Типичная схема заземления небольшого частного дома

Такой проект заземляющего контура подходит для большинства небольших коттеджей и дачных домиков, получаемых однофазное энергоснабжение, выполненное по схеме TN-С-S, с повторным заземлением и разделением совмещённого нулевого провода PEN системы TN-С.

Но намного более надёжной будет схема с несколькими контурами, из-за того, что в одном месте свойства грунта могут измениться, он может высохнуть в жару, или промёрзнуть зимой, также вследствие проведённых рядом земляных работ могут измениться подземные водяные потоки.

Схема двойного контура зземления

Наиболее лучшей схемой традиционного заземляющего контура является кольцевая, или прямоугольная, обустроенная вокруг дома.

Заземление сделанное по периметру , самое надежное

Внутренний контур является ГЗШ и обеспечивает более рациональное подключение защитного провода PE к розеткам и корпусам электрооборудования. Для обустройства внешнего контура необходимо отойти от здания на расстояние не менее полторы – двух метров. Такую же схему используют для контура заземления трансформаторной подстанции.

Схема заземления Трансформаторного пункта

Для более сложных зданий горизонтальные заземлители прокладывают по периметру фундамента, на отдалении, требующемся, чтобы не вызвать осадку грунта при земляных работах.

Также применяют контур заземления в виде сетки.

Земляные работы

Поскольку контур заземления прокладывается в земле, то без земляных работ не обойтись.

Копают траншеи или яму глубиной ниже полуметра, вбивают в дно вертикальные электроды и прокладывают горизонтальные заземлители также по дну, соединяя в единый контур.

Контур заземления по типу треугольника по вершинам вбиты вертикальные заземлители

 

Засыпают траншею однородным грунтом без камней и мусора, утрамбовывая. Часто при прокладке вводной подземной линии электропередач, чтобы сэкономить на земляных работах, прокладывают горизонтальный линейный заземлитель в данной траншее, с установкой вертикальных электродов.

Зазыпка контура заземления и вывод на шину РЕ

В данном случае необходимо будет поверх установленного заземляющего контура насыпать подушку из грунта, плотно утрамбовав, после чего насыпают прослойку из песка, для прокладки кабеля. Самое главное при данных обстоятельствах проследить, чтобы выступающие части заземлителей не соприкасались и не повредили кабель.

Независимо от типа ЗУ, его установка должна производиться ниже точки промерзания грунта, из-за того, что замерзшая вода в почве в виде льда перестаёт быть проводником, и заземление теряет эффективность.

Установка Заземляющего контура ниже точки промерзания грунта и в скале

Данное обстоятельство не имеет никакого значения в случае применения глубинных заземлителей, которые устанавливаются в скважинах на значительную глубину 20-50 м.

Материалы заземлителей и заземляющего проводника

Применяют для электродов стальной металлопрокат, или медные проводники. Не допускается применение алюминия в качестве электродов. Использовать алюминиевый кабель в качестве заземляющего проводника допускается лишь в изоляции, защищающей жилу от коррозии, но в этом случае придётся уделить повышенное внимание герметизации болтового соединения.

Для соединения электродов применяют тот же вид металлопроката, что и при сборке заземлителей.

Использование заземлителей, покрытых медью.
В данной таблице не указан сравнительно новый, инновационный материал для заземлителей –омеднённые прутки, покрытые тонким слоем (0,275 мм) меди.

стальной пруток покрытый медью для вертикального заземлителя

Для данного материала следует применять параметры, указанные для оцинкованной стали.

Выпускаются такие заземлители в виде комплектов для быстрого монтажа заземляющего устройства.

Примечательно, что с их помощью можно монтировать глубинные заземлители без бурения скважин – на первый штырь навинчивается острый наконечник, который облегчает прохождение электрода в грунт.

При помощи соединительной муфты прикручивается ударопрочная головка, Не дающая металлу и резьбовому соединению разрушаться при ударах.

По мере углубления, головку отвинчивают, вкручивают новый стержень, на него прикручивают другую муфту, снова присоединяют головку и продолжают процесс забивания модульного заземлителя до требуемой глубины.

Часто для облегчения работ, вместо кувалды используют вибромолот. К последнему штырю крепят заземляющий провод или горизонтальный заземлитель, прокладываемый в виде полосы, покрытой медью, при помощи специального хомута.

Модульная установка заземляющего контура

Такой монтаж позволяет обойтись без сварочных работ, производится достаточно быстро. Минусом может быть недобросовестная затяжка болтов, поэтому в месте крепежа будет не лишним предусмотреть небольшие колодцы для проведения технологического осмотра и подтяжки соединений.

Схема контура модульного заземляющего контура

Контур заземления из стального металлопроката

Наиболее подходящим видом проката в качестве материала для вертикальных заземлителей будет уголок или труба (круглая или профильная). Для облегчения забивания уголок или трубу надрезают под углом 30-45º.

заостренный уголок для вертикального заземлителя

Больший угол затруднит прохождение плотных слоёв грунта, а при меньшем возможно загибания металла на кончике. Забивают заземлители в дно траншеи или ямы при помощи кувалды или вибромолота. Металл от ударов кувалды неизбежно расклепается, но это не страшно – главное хорошо проварить место соединения вертикального и горизонтального заземлителя.

Вибромолот для забивания вертикального заземлителя

Проверка контура заземления

Проверяют сварные швы, простукивая их молотом, а затяжку гаек при помощи ключа. Измерять сопротивление должны производить специалисты лицензированной электрической лаборатории, они же выдадут акт.

В системе TT чем меньше сопротивление, тем лучше, но в отношении TN-С-S не стоит, чтобы сопротивление было меньше чем у трансформаторной подстанции – 4 Ом, иначе вся нагрузка на заземление воздушной линии ляжет на данный домашний контур.

Оборудование для измерений слишком дорого, поэтому существует народный метод – в идеале контур должен обеспечивать работу домашних электроприборов на максимально возможном для автомата токе. Для этого один провод от переносной розетки подключат к фазе, а другой к контуру заземления, и в розетку включают нагрузку.

На практике контур считается хорошим, если подключаемый между фазой и заземлением электронагревательный прибор мощностью 2 кВт будет исправно работать, и падение напряжения между фазой и заземлением будет не больше 10 В. Но надо быть очень осторожным, проводя такие манипуляции и не находиться в этот момент вблизи контура.

Устройство заземления. Виды и особенности. Правила и монтаж

Большая часть домов в нашей стране оснащена системой электропередач, не имеющей заземления, по старому образцу. Необходимо помнить, что работа современных бытовых устройств без наличия заземляющего контура способствует возникновению в их деятельности различных неисправностей, и, как следствие, выходу из строя. Владельцам домов приходится самостоятельно производить устройство заземления, которое необходимо для создания электробезопасности.

Для чего нужно устройство заземления

Основной задачей заземления является отключение напряжения сети при возникновении утечки тока. Это может быть выражено в виде прикосновения человека к токоведущим частям, повреждения изоляции электрических проводов. Другой, не менее важной функцией заземления является создание нормальных условий для работы бытовых электрических устройств.

Некоторые устройства требуют кроме заземляющего контакта в розетке, еще и прямого подключения к шине заземления. Для этого имеются специальные зажимы.

Например, микроволновая печь может создавать фон, опасный для человека, если ее не подключить напрямую к заземляющей шине. На задней стенке корпуса печи может находиться специальная клемма для заземления. А если прикоснуться влажными руками к стиральной машине без заземления, то руки может неприятно щипать. Решить эту проблему можно только, подключив «землю» на корпус стиральной машины. С электрической духовкой ситуация похожа на предыдущие случаи.

Также своеобразно реагирует на наличие заземления бытовой компьютер. Если сделать заземление на корпус системного блока, то может повыситься скорость Интернета, и исчезнут всевозможные зависания.

Не менее важным является устройство заземления в частных домах. Тем более, если дом деревянный. Все дело в возможных ударах молнии. На частных усадьбах много различных частей, которые притягивают молнии: скважины, трубы, колодцы и т. д. При отсутствии молниеотвода и контура заземления, удар молнии с большой вероятностью может привести к пожару. Обычно в сельской местности нет пожарной части, или она удалена, поэтому жилые и подсобные помещения могут пострадать или полностью выгореть за короткий срок. Вместе с заземлением рекомендуется выполнять устройство молниеотвода.

Правила устройство заземления

Искусственные системы заземления используют в случаях, когда естественные элементы заземления не удовлетворяют правилам. В качестве естественных элементов могут служить водопроводные стальные трубы, находящиеся в земле, артезианские скважины, элементы зданий из металла, соединенные с землей и т.п.

Запрещается применять бензопроводы, нефтепроводы и газопроводные трубы в виде естественных заземлителей.

Для самодельных элементов заземления рекомендуется использовать металлический уголок 50 х 50 мм, в длину 3 метра. Эти отрезки забивают в землю в траншее, имеющей глубину 0,7 метра. При этом оставляют 10 см отрезков над дном. К ним приваривают проложенный в траншее стальной пруток диаметром от 10 до 16 мм, либо стальную полосу аналогичного сечения по всему контуру объекта.

По правилам в электрических установках до 1000 вольт сопротивление контура заземления должно быть не выше 4 Ом. Для установок более 1000 вольт сопротивление заземления должно быть не выше 0,5 Ом.

Варианты и особенности

Всего существует 6 систем заземления, но в частных постройках используется чаще всего 2 схемы: TN — C — S и TT. В последнее время популярна первая из этих систем. В ней имеется глухозаземленная нейтраль. Шина РЕ и нейтраль N проводится одним проводом РЕN, на входе в здание устройство заземления разделяется на отдельные ветки.

В такой схеме защита осуществляется электрическими автоматами, при этом не обязательно монтировать устройства защитного отключения. Недостатком такой схемы можно назвать следующий момент. Если повреждается проводник РЕN между подстанцией и домом, то на шине заземления в доме возникнет напряжение фазы. При этом оно не отключается никакой защитой. В связи с этим правила требуют обязательное наличие механической защиты проводника РЕN, и резервное заземление на столбах через каждые 200 метров.

Однако, в селах электрические сети в основном не удовлетворяют этим требованиям. Поэтому целесообразно применять схему ТТ. Эту схему лучше применять для отдельных построек, имеющих грунтовый пол, так как есть вероятность прикосновения сразу к заземлению и грунту, что опасно при схеме TN – C — S.

Отличие состоит в том, что «земля» идет на щит от индивидуального заземления, а не от подстанции. Эта система более устойчива к возникновению повреждений защитного проводника, но требует обязательной установки устройства защитного отключения. Иначе не будет защиты от удара током. Поэтому правила называют такую схему резервной.

Монтаж заземления

Устройство заземления существует двух видов, отличающиеся способом монтажа и свойствами материалов. Один вид состоит из модульной штыревой конструкции заводского исполнения с несколькими электродами, а второй вид выполняется самостоятельно из кусков металлопроката. Эти виды отличаются заглубленными частями, а надземная часть и проводники аналогичны друг другу.

Устройство заземления приобретенное в торговой сети, имеет свои преимущества:

• Продается комплектом, элементы набора разработаны специалистами с соблюдением всех требований правил, изготовлены на заводском оборудовании.
• Не требуются сварочные работы, и почти не нужны земляные работы.
• Дает возможность углубиться в землю на значительную глубину с получением малого сопротивления всего устройства заземления.

Устройство заземления заводского исполнения имеет недостаток это высокая стоимость набора.

Материалы и инструменты

Заземлители, изготовленные самостоятельно, должны быть выполнены из оцинкованного металлопроката: прутка, уголка, либо трубы.

Купленные наборы состоят из омедненных штырей с резьбой. Они соединяются муфтами из латуни. Провод заземления соединяется со штырем зажимом из нержавейки с применением специальной пасты. Заземлители запрещается смазывать или окрашивать.

При выборе сечения проката необходимо учесть тот факт, что при воздействии коррозии со временем сечение уменьшится.

Наименьшие сечения проката выбираются:

• Оцинкованный пруток – 6 мм.
• Пруток из металла без покрытия – 10 мм.
• Прямоугольный прокат – 48 мм².

Штыри соединяют полосой, проволокой или уголком. Ими подводят заземление до электрического щита. Размеры соединяющего проката: пруток – диаметром 5 мм, прямоугольный профиль – 24 мм².

Сечение провода заземления в здании не должно быть меньше сечения провода фазы. К этим проводникам имеются требования по диаметру жил:

• Алюминиевый без изоляции – 6 мм.
• Медный без изоляции – 4 мм.
• Изолированный алюминиевый – 2,5 мм.
• Изолированный медный – 1,5 мм.

Для соединения всех проводников заземления нужно применять заземляющие шины, выполненные из электротехнической бронзы. По схеме ТТ элементы щита крепятся на стенку ящика.

Заземлители, изготовленные самостоятельно, забивают в землю кувалдой, а заводские элементы с помощью отбойного молотка. В обоих вариантах целесообразно использовать стремянку. Прокат из черного металла сваривается ручной сваркой.

Земляные работы

Заземлители располагают от фундамента на расстоянии 1 метра. Размечается контур заземления в виде треугольника, окружности или линии. Расстояние между штырями должно быть не менее 1,2 м. Рекомендуется сделать треугольник с 3-метровой стороной, и длиной штырей 3 метра.

Затем копают траншею глубиной 0,8 м. Ее ширина должна быть удобной для сварки проводников. Чаще всего делают траншею шириной 0,7 м.

Подготовка электрода (штыря)

Электрод заостряется с помощью болгарки. Если металлопрокат, бывший в употреблении, то необходимо его очистить от старого покрытия. На штырь заводского исполнения навинчивается острая головка, место соединения смазывается специальной пастой.

Заглубление электродов

Электроды забивают в землю с помощью кувалды. Начинать удары лучше, находясь на стремянке или подмостьях. При мягком металле удары наносят через деревянные бруски. Штыри забиваются не до конца, над поверхностью дна оставляют 10-20 см для выполнения соединения с контуром.

Заводские электроды забивают отбойным молотком. После заглубления штыря, на него навинчивают муфту и другой заземлитель. Далее процесс повторяют до достижения необходимой глубины.

Соединение электродов

Штыри обычно соединяют полосой 40 х 4 мм. Для проката из черного металла используют сварочное соединение, так как болты быстро подвергнутся коррозии, что увеличит сопротивление контура. Сваривать необходимо качественным швом.

Заземление от готового контура проводится полосой к дому, загибается и крепится на фундаменте. На краю полосы приваривают болт для крепления провода от щита.

На последний электрод монтируется крепежный хомут и закрепляется провод. Зажим герметизируют специальной лентой.

Засыпка траншеи

Для засыпания траншеи целесообразно использовать плотную однородную почву.

Устройство заземления, приобретенное в магазине, с одним штырем, может иметь в комплекте пластмассовый колодец для ревизии.

Проведение в щит

Распределительный щит фиксируется на стене здания, кроме мест с высокой влажностью. Сквозь стены провод проводят с применением трубных гильз. В щитке провод заземления соединяется с заземляющей шиной, установленной на корпусе щита, болтовым соединением.

Сопротивление заземления проверяют мультиметром. Если оно оказывается больше 4 Ом, то нужно увеличить число электродов. На разъем шины заземления также подключаются провода заземления в желтой изоляции, которые приходят в щит от потребителей. При присоединении светильников, розеток, различных устройств желтые провода заземления также подключают к своим клеммам. Например, в розетках такая клемма с винтом расположена в центре.

Похожие темы:

что это такое, пример выполнения для частного дома

Что такое заземляющее устройство?

Заземляющее устройство (earthing arrangement), согласно ГОСТ 30331.1-2013 [1], — совокупность заземлителя, заземляющих проводников и главной заземляющей шины. Данный термин имеет жаргонизм «контур заземления», что некорректно.

Пример технологии выполнения для электроустановки индивидуального жилого дома.

На одном из форумов я наткнулся на типовой проект (далее ТП) серии 5.407-155.94, который был утвержден Департаментом электроэнергетики Минтопэнерго РФ и в котором, непосредственно, можно отыскать необходимую информацию о выполнении заземляющего устройства для электроустановки частного дома.

Этот проект не лишен недостатков, например, в плане терминологии, так как был выпущен до появления стандартов комплекса ГОСТ Р 50571, но, тем не менее, в нем можно найти нужную нам реализацию заземляющего устройства для индивидуального жилого дома. Показанные там эскизы схем заземлителей были разработаны и использовались еще со времен СССР, что говорит о достаточной проверке временем на практике и, следовательно, высокой надежности.

Далее, нам нужно знать удельное сопротивление типа почвы, в которой будут находится заземляющие электроды. К примеру, тип почвы – глинистый песок. Расчетное удельное сопротивление глинистого песка — ρ = 220 Ом*м. Тогда согласно 5.407-155.94.1-57 выбираем подходящий эскиз заземлителя (в нашем случае это схема N4). Я немного видоизменил его под стандарт ГОСТ Р 50571.5.54–2013 и получилось следующее:

Реализация заземляющего устройства (ГЗШ не показана на рисунке)

Данное заземляющее устройство, согласно ТП, актуально для типов грунта с расчетным ρ ≤250 Ом*м и должно обеспечивать R_зу ≤ 30 Ом. И состоит оно из:

• 2 вертикальных заземляющих электродов, длинной 3 метра и расположенных на расстоянии L ≥ 6 м.
• одного горизонтального заземляющего электрода, соединенного с заземляющим проводником.
• Главной заземляющей шины (ГЗШ), установленной в здании (на эскизе не показана) и соединенной с заземляющим проводником. Саму ГЗШ подключают защитным проводником к защитной шине ВРУ, от которой «начинаются» все защитные проводники. К последним присоединяют открытые проводящие части (ОПЧ) электрооборудования.

Некоторые технические подробности:

• Заземляющие электроды углубляют так, чтобы верхняя их часть была на 0.5 метра ниже поверхности грунта.
• Минимальные размеры проложенных в земле электродов и заземляющего проводника можно найти в таблице 54.1 ГОСТ Р 50571.5.54–2013. К примеру, для круглого вертикального заземляющего электрода, выполненного в виде стержня из стали горячего цинкования минимальный диаметр составит – 16 мм. А для горизонтального заземляющего электрода и заземляющего проводника, выполненного в виде круглой проволоки из той же стали, минимальный диаметр составит – 10 мм.
• Части заземлителя, которые находятся в земле, cогласно ТП, следует соединять между собой посредством электросварки двойным швом. Длина сварочного шва, при этом, больше либо равна 6 наибольшим диаметрам при круглом сечении. То есть, если нам нужно сварить между собой два электрода диаметром 20 и 16 мм, то длина сварочного шва должна составить минимум 6*20=120 мм
• ГЗШ должна иметь зажимы для подключения защитных проводников и защитных проводников уравнивания потенциалов. Эти зажимы должны допускать подключение проводников сечением ≥ 16 кв.мм. ГЗШ должна иметь один или два зажима для подключения заземляющих проводников диаметром ≥ 10 мм.
• Число вертикальных электродов зависит от удельного сопротивления грунта и максимально допустимого сопротивления заземляющего устройства (ЗУ). Если электроустановка здания имеет тип заземления системы TN-C-S, сопротивление ЗУ не влияет на защиту от поражения электрическим током. Здесь необходимо обеспечить непрерывность электрической цепи PEN-проводник — защитный проводник. Поэтому сопротивление ЗУ может быть нормировано, например, требованиями к защите дома от молний.

Типовые часто задаваемые вопросы от читателей

Как проверить заземление выполненное для индивидуального жилого дома?

Начать нужно с того, что заземление, согласно его определения, представляет собой действие, а именно – выполнение электрического присоединения проводящих частей к локальной земле. Поэтому, если ориентироваться на ваш вопрос и дословно отвечать на него, то да — вам нужно проверить все электрические соединения проводящих частей соответствующего электрооборудования к локальной земле.

В ходе проверки, доступной в домашних условиях, могу порекомендовать вам лишь такие базовые мероприятия:

Произведите визуальный осмотр – целью данного действия является выявление видимого разрыва или повреждения каких-либо электрических цепей защитных проводников. Как правило, проверке подлежат видимые открытые участки защитного проводника, места его подключения и соединения с главной заземляющей шиной (ГЗШ) (у вас она должна быть если мы говорим о правильной реализации заземляющего устройства) и далее непосредственно с самим заземляющим устройством.

Нужно проверить заземляющий проводник, посредством которого ГЗШ соединяют с заземлителем;

Нужно проверить защитный проводник, посредством которого к ГЗШ присоединяют защитную шину вводно-распределительного устройства (ВРУ).

При отсутствии видимого разрыва, необходимо проверить «наличие цепи» между защитным проводником (ами) и ГЗШ. Для «прозвонки цепи» вам достаточно подключить выводы мультиметра, в соответствующем режиме, к защитному проводнику и к главной заземляющей шине. Также можно проверить цепь между защитным проводником и заземляющим устройством.

Наиболее эффективным вариантом, на мой взгляд, является измерение переходного сопротивления между заземляющими электродами и локальной землей. Но для этого вам понадобиться специальный прибор — «измеритель сопротивления заземлений», который подключается определенным образом. Но эту работу может выполнить только квалифицированное или обученное лицо — поэтому я не буду расписывать как это делать в пределах данного ответа.

Однако, даже при наличии сопротивления токам растекания в земле не более 4 Ом нельзя дать гарантию, что вы будете в безопасности. Так как никакие электрические приборы не должны подавать опасный потенциал на корпус при нормальных условиях эксплуатации. Поэтому помимо проверки заземляющего устройства я бы рекомендовал вам также проверить состояние изоляции самого используемого электрооборудования. Как правило, повреждение или дефект изоляции в самом электрооборудовании или цепи его питания могут приводить к появлению потенциала на на его корпусе.

Список использованной литературы

1. ГОСТ 30331.1-2013
2. Типовой проект серии 5.407-155.94
3. ГОСТ Р 50571.5.54–2013

Молниезащита и заземление

Заземление – это техническая система или комплекс мер, представляющие собой преднамеренное соединение зданий и электроустановок с землёй или её эквивалентом. Оно предназначено для снижения электрического напряжения прикосновения до значения, безопасного для человека. Главная цель устройства  — защитить людей от поражения электрическим током, а электроустановки от повреждения. Меры по защите зданий, промышленного и бытового электрического оборудования предпринимаются в обязательном порядке. Защитное заземление позволяет исключить или снизить до минимума опасность травм и аварий. 

Защитное заземление зданий  многоэтажных домов, общественных, офисных и производственных строений имеет сложное устройство в силу их большого объёма и распределённости электрической схемы, оснащённости электроприборами и числа пользователей. Дополнительный фактор данного вида строительства заключается в том, что дома подвержены влиянию атмосферного электричества. В них необходимо провести монтаж заземления, чтобы обезопасить от прямого попадания либо вторичного воздействия молний. В таких случаях речь идёт о контурах заземления как части системы молниезащиты.

Назначение

Основное назначение – отведение электрического тока при помощи заземляющих шин и электродов оптимального сечения, перераспределение его в земляном грунте. Заземляющая схема осуществляет выравнивание потенциалов между установленными токоотводами и управление ими на территориях, где присутствуют люди. Защитное заземление является серьёзным фактором безопасности в быту и на производстве.

Основные показатели

Главный показатель, определяющий способность заземляющего устройства выполнять свои функции — сопротивление растеканию. Максимально допустимые значения удельных сопротивлений для  устройства и сечения его элементов прописаны в нормативной документации. Параметры заземляющих элементов не должны нарушаться при проектировании, выборе материала для проводников (электродов) и последующем монтаже. Выбор заземляющих материалов и схемы монтажа зависит от ряда параметров, в том числе от сопротивления грунта.

Проектирование

Грамотные защитные мероприятия начинаются с качественного проекта. Проект должен учитывать особенности постройки дома и отвечать нормативным документам. Оптимальный вариант — когда заземляющие конструкции закладывается в момент общего проектирования дома или дачи. Тогда можно использовать внутренние элементы сооружения в качестве составляющих защитной заземляющей системы — это снизит стоимость монтажа заземления.

Компания «МЗК-Электро» выполняет расчет заземления, проектирование, сборку и обслуживание молниезащиты и элементов заземляющих контуров, в качестве составной части системы и отдельной услуги.

Типы

Заземление зданий и электроустановок различного напряжения сооружают по одному из трех типов: кольцевому, глубинному или фундаментному. Выбор вида контура и материалов для заземлителя для конкретного строения производится с учётом его размеров и назначения, возможностей и ограничений монтажа, степени насыщенности электрооборудованием и ряда других причин. При необходимости можно соединять между собой несколько систем заземления (с учетом риска возникновения коррозии). Любое заземление зданий необходимо соединить с шиной уравнивания потенциалов.

Кольцевое заземление дома

Устройство

Кольцевой тип заземлителя иначе называют поверхностным. Такой заземлитель представляет собой замкнутую металлическую кольцевую заземляющую шину, проложенную по периметру постройки. Не менее 80% его длины должно контактировать с грунтом. Как правило, заземляющий контур прокладывают ниже точки промерзания земляного грунта (около 0,5 метра), на расстоянии от защищаемого объекта не меньше 1 метра. Монтаж заземления в районах с высокой вероятностью возникновения коррозии требует использования заземлителя кольцевого типа из нержавеющей стали. В таких случаях от коррозии должны быть защищены также резьбовые соединения элементов, расположенные ниже поверхности земли.

Шины кольцевого заземлителя изготавливаются из следующих материалов:

• Горячеоцинкованная или нержавеющая сталь,
  — плоский проводник, размер 40х4 мм,
  — круглый проводник, сечением 10 мм,
• Медь, круглый проводник, диаметром 8 мм.

Кольцевое заземление зданий является одним из самых эффективных видов устройства. Таким методом можно оборудовать дачи или загородные дома. Кольцевой контур из металла равномерно распределяет ток по периметру здания, а между токоотводами образуется равное напряжение. К недостаткам можно отнести только длительный и трудоемкий процесс монтажа.

Глубинный заземлитель

Устройство

Данный вид представляет собой несколько металлических стержней, вертикально погружённых в грунт на определенную глубину и соединённых с заземляющей шиной-контуром. Расчёт заземления и заглубления производится методом определения величины сопротивления.

Длина контура также зависит от характеристик грунта. Рекомендуется к каждому отдельному токоотводу заземляющего контура подсоединять один глубинный заземлитель длиной не менее 9 метров, прокладываемый на расстоянии не менее 1 метра от защищаемого объекта. По DIN V VDE V 0185 для категорий молниезащиты III и IV длина заземлителя должна составлять минимум 2,5 метра. Монтаж заземления производится с помощью бензо-, электро- или пневмомолотов (в зависимости от конкретного типа грунта). При оборудовании защиты в частном доме возможна установка заземляющих стержней вручную. Соединения, расположенные в земляном грунте, необходимо обезопасить от коррозии и подсоединить к шине уравнивания потенциалов.

Материалы для изготовления кольцевого контура:

• Оцинкованная или нержавеющая сталь,
  — плоский проводник, размер 40х4 мм,
  — круглый проводник, диаметр 20 мм,
• Оцинкованная сталь, труба, сечением 25 мм,

Важным элементом глубинного заземления является модульно-штыревая система. При этом монтаж модульных заземлителей производится штырями (стержнями), заглубленными один за другим с помощью ударного электроинструмента. В отдельных случаях в процессе установки это позволяет достигать глубины более 30 метров. Основной фактор, влияющий на глубину укладки и количество стержневых заземлителей — удельное сопротивление грунта. Профессиональный расчет заземления позволит определить все параметры системы максимально точно.

Соединение между стержнями и шиной создаётся резьбовое или безрезьбовое. Площадь, которую занимают элементы схемы при производстве работ по устройству модульно-стержневого контура, минимальна. Это позволяет производить монтаж заземления даже в подвалах строений.

Модульный принцип устройства заземления является альтернативой классической схеме. Устройство по классическому принципу основано на том, что вертикальные стержни-заземлители сравнительно небольшой длины забиваются друг за другом по прямой линии или хаотично, с учётом расстояния для снижения экранирования.

Измерение сопротивления растеканию желательно производить по мере работы, после каждого вбитого штыревого элемента. К сожалению, при самостоятельном устройстве заземлителя в загородном коттедже или на даче аппаратура для измерения сопротивления растеканию, как правило, отсутствует, и заземляющая конструкция делается «на глаз». В общем случае число вертикальных заземлителей и длина горизонтального проводника зависят от искомого результата. При этом необходимо знать удельное сопротивление грунта. Соответственно, для грунта с большим удельным сопротивлением понадобится в несколько раз больше заземлителей.

Важнейшее преимущество глубинной системы — ее доступность и простота установки. Монтаж такого контура можно осуществить самостоятельно. Заземление зданий дачного типа чаще всего делают именно таким способом. К недостаткам этого варианта можно отнести несколько меньшую, по сравнению с другими типами заземлителей, эффективность устройства при обслуживании электроустановок.

Фундаментный заземлитель

Устройство

Фундаментный заземлитель размещается в железобетонном фундаменте сооружения. Этот тип контура задействуется в тех случаях, когда из фундамента выведены арматурные стержни для присоединения токоотводов. Электроды при монтаже устройства соединяют с арматурой, чаще всего резьбовым соединением или муфтой, на расстоянии около 3 метров. При этом запрещается использовать в грунте клинообразные зажимы. Для устройства фундаментного контура лучше всего применять ленточные держатели, установленные с интервалом в 2 метра. При монтаже заземляющего оборудования в районах с высокой вероятностью возникновения коррозии необходимо устанавливать фундаментный заземлитель из нержавеющей стали.

Материалы для изготовления фундаментных заземлителей:

• Горячеоцинкованная или нержавеющая сталь,
  — плоский проводник, размер 40х4 мм,
  — круглый проводник, сечением 10 мм,
• Медь, круглый проводник, диаметр 8 мм.

К преимуществам фундаментного контура относится высокая экономичность и простота реализации, минимальное заглубление, отсутствие необходимости укладки дополнительных заземляющих шин. К сожалению, на этапе заливки железобетонного фундамента строители очень часто забывают как о молниезащите, так и о защитном заземлении в целом. По этой причине фундаментное заземление зданий используется реже остальных видов.

При выборе варианта реализации для промышленного здания, многоэтажного дома, загородного коттеджа, дачи или другого строительного объекта, включая кровлю, с любыми значениями напряжения, необходимо произвести точный расчёт заземления и правильно подобрать материалы. Лучше всего доверить работу по выбору, расчёту и монтажу систем электробезопасности грамотным специалистам, имеющим соответствующее образование и опыт работы.

Специалисты компании «МЗК-Электро» выполнят монтаж заземления быстро, квалифицированно и качественно, рационально использовав средства заказчика, рассчитав оптимальную схему и использовав надёжные заземляющие элементы из каталогов известных производителей.

Смотрите также фотогалерею заземления

Как своими руками обустроить заземление для дома

Электричество – важнейшее изобретение в истории человечества. Но, как и огонь, электрическая энергия очень своенравна и моментально может выйти из-под контроля. Чтобы обезопасить использование электричества в быту, и необходим контур заземления дома.

Какую пользу приносит заземление?

Необходимо оно для того, чтобы предупредить многие неприятные ситуации, связанные с утечкой тока. Для его обустройства используют кабель ВВГ, чтобы сделать монтаж надежной системы токоотвода. Кроме того, у подобной защиты есть еще одна функция – обеспечение нормальной работы бытовых электроприборов. Уменьшение потребления энергии, отсутствие вредного излучения и даже долговечность аппаратуры зависят именно от качественного заземления. К слову, подтвержденный факт: при наличии надежно смонтированного токоотводящего контура даже интернет-соединение начинает работать несколько быстрее.

Но важнее всего – заземление в деревянном доме, которое убережет его не только от короткого замыкания проводки, но и от удара молнии.

Как сделать заземление в доме своими руками?

Защитный контур в принципе не очень сложная конструкция, поэтому можно как обратиться за помощью в специализированную организацию, так и смонтировать его самостоятельно.

Шаг 1. Выбор точки монтажа заземляющего контура.

Лучше всего выбирать место недалеко от дома, но там, где люди бывают нечасто. Оптимально место должно находиться больше в тени, чтобы земля не пересыхала и не теряла токопроводящей способности.

Шаг 2. Земляные работы

Стержни токоотвода должны напрямую контактировать с землей, в которую они закапываются. По общепринятым правилам оптимальная глубина – на уровне точки замерзания.

Шаг 3. Монтаж конструкции

Она может иметь разную схему, что зависит от предпочтений владельца дома, типа строения и даже используемых строительных материалов. Для внутренней проводки с заземляющим контуром оптимальный выбор – провод СИП 2, обеспечивающий максимальную безопасность розеток, выключателей и других точек потребления.

Шаг 4. Проверка системы

Заземляющий контур должен представлять собой замкнутую систему, на функционал которой не влияют даже небольшие ее поломки.

Лучше всего делать места соединений сварными, что исключает риск окисления металла и исчезновения контакта. Допускается стык и посредством болтов, но с повышенной периодичностью проверок работоспособности защиты.

Ни в коем случае нельзя покрывать металлические элементы краской, используется только антикоррозийная обработка.

Заземление в частном доме 220 В не должно контактировать с трубопроводами и другими металлическими коммуникациями.

Правила итоговой проверки

Для проверки обычно используется лампа накаливания 100 Вт, но визуально определить качественность этим «прибором» сложно, лучше доверить контроль специалисту с соответствующим оборудованием. Тем более, что тогда станут известны точные параметры защиты для внесения изменений в систему, пока она еще не приступила к действию.

Важно! Данная статья несет исключительно ознакомительный характер. Для правильного обустройства заземления в доме необходимо обязательно проконсультироваться у квалифицированного специалиста.

Компания «СТРОКА» несет ответственность только за качество предоставляемых материалов (кабели, провода).

Устройство заземления в частном доме. Из чего состоит заземление

Ежедневно люди используют для своих нужд разнообразные электрические приборы, такие как холодильник, стиральная машина, индукционная плита, микроволновая печь и др. Более того, можно уверенно сказать, что представить себе жизнь без этих приборов сегодня уже невозможно. Электрическая бытовая техника буквально заполнила наши дома благодаря развитию в последнее время различных технологий.

Однако следует помнить об опасности, которую представляют для нас электрические приборы при нарушении их изоляции. Поэтому необходимо обязательно позаботиться об устройстве заземления в частном доме, что позволит обезопасить самого себя и своих домашних от непредвиденных ситуаций.

Мало кто имеет понятие о том, что собой представляет устройство заземления, для чего оно нужно и как работает. В случаях неисправности изоляции система отводит опасный потенциал в землю, то есть при повреждении электропроводки вы останетесь в безопасности и не будете ударены током от корпуса мощного электрического прибора. Для этой цели и предназначено устройство заземления.

В соответствии с Правилами Устройства Электроустановок (ПУЭ), заземление определяется в качестве системы, в которой соединяются определенная точка электрического прибора, оборудования, установки или сети с заземляющим устройством. В данной статье поговорим о том, из чего состоит устройство заземления в частном доме и квартире.

Из чего состоит заземление в частном доме

Составляющими любой системы заземления являются два основных элемента: проводник и заземляющий контур (заземлитель). Совокупность данных элементов вместе с устройством защитного заземления и называется заземлением. Отдельно разберем каждую часть схемы. Отдельно разберем каждую часть схемы.

Устройство контура заземления

Группа связанных между собой металлических проводников расположенных в грунте образуют контур заземления. Устройство контура заземления должно выступать в качестве основного элемента системы. Элементами контура заземления являются вертикальные и горизонтальные заземлители (электроды).

Критерием, влияющим на эффективность работы всей системы, является способность данных заземлителей к рассеиванию тока. При осуществлении монтажа заземляющих элементов следует учитывать большое количество факторов, от которых напрямую зависит основной показатель эффективности заземлителей, который электрики именуют как сопротивление заземляющего контура.

Вертикальные заземлители (штыри)

Вертикальными заземлителями, или штырями, являются металлические элементы, забиваемые вглубь почвы. В качестве штырей может применяться прут из металла, диаметр которого составляет 16 и более миллиметров. Необходимо отметить, что арматуру в качестве штырей применять запрещено, ведь ее каленая поверхность может приводить к изменению распределения тока. Кроме того, каленый слой в земле характеризуется относительно быстрым разрушением.

Вторым вариантом является уголок из металла с 50-миллиметровыми полочками. Преимущество данных материалов состоит в возможности вбивания их в мягкую почву при помощи кувалды. Для более легкой возможности совершения такой процедуры, один конец делается заостренным, а на второй приваривается площадка, удары по которой наносятся гораздо легче и проще.

При определении глубины забивания штырей, учитывается глубина промерзания грунта. Штыри, выступающие в качестве заземлителей, должны находиться в грунте ниже глубины промерзания как минимум на 60-100 см. Если Ваш регион характеризуется засушливостью летнего сезона, то штыри необходимо расположить хотя бы частично во влажной почве.

Поэтому в основном применяются уголки или прут, длина которого составляет от 2 до 3 метров. Указанные размеры позволяют обеспечивать достаточную площадь соприкосновения с почвой, которая делает возможным рассеивание токов утечки.

Горизонтальные заземлители (полоса)

Горизонтальными заземлителями, или полосами, называются элементы, соединяющие все вертикальные составляющие в одну цепь. Для этих целей лучше всего использовать полосовую сталь размером 40×4 мм, но здесь может подойти и 16-миллиметровый прут или уголок. Местом расположения полосы должна быть не поверхность грунта, а специально выкопанная траншея.

Траншея является местом, где укладывается полоса, которая связывает электроды. Она должна заглубляться вниз на 0,7-0,8 метра по уровню планировочной отметки земли. Вариант с менее углубленной траншеей грозит опасностью воздействия на полосу осадков и быстрой коррозии.

Для соединения заземлителей друг с другом посредством полосы используется сварка. Затем производится вывод конца полосы на стену здания или, при возможности, ввод в здание недалеко от щитка. К полосе осуществляется приварка болта для подключения заземляющего проводника.

Соединительная полоса

Соединительная полоса является металлическим проводником, который идет от заземлителей к распределительному щиту или к защищаемому устройству. Эти цели требуют применения полосовой стали размером 40×4 мм. Для экономии и удобного выполнения поворотов и изгибов можно использовать 10-миллиметровый прут.

Чтобы легко завести металлическую полосу в распределительный щит или в дом, сначала доводят шину заземления до наружной домовой стены. На конце приваривается болт с резьбой М 10 или М12, который позволяет присоединять провод из меди сечением 6 кв.мм и более. После этого проводник заводится в распределительный щит.

Зажим для подключения проводника (только для МОДУЛЬНОГО заземления)

Появление модульных штыревых систем было зафиксировано несколько лет назад. Эти системы представляют собой комплект штырей, забиваемых на глубину до 40 метров. Т.е. получается заземлитель большой длины, уходящий на глубину. Для соединения штырей между собой используются специальные хомуты, фиксирующие их и обеспечивающие эффективное электрическое соединение.

Подключение между заземляющим проводником и штыревым заземлителем производится при помощи болтового зажима, в котором имеются разъемы под заземляющий стержень, кабель и полосу из стали.

Защита зажима от окисления и возможность ревизии

В качестве замены готовому ревизионному люку, который идет в комплекте и имеет достаточно большие размеры, может использоваться канализационная муфта. На ее нижнюю часть производится крепление фанерной заглушки с отверстием под стержень.

Заводим заземление в дом — соединение с электрощитом

Сделанный контур нужно соединить с электрическим щитом. Делается это посредством вывода подключенной к контуру соединительной полосы на поверхность возле фасада дома, и соединения контура с щитовой при помощи медного проводника сечением 6мм2, после приварки к полосе болта.

Болтовое соединение должно находиться на поверхности, и к нему необходимо предоставить доступ для ревизионных целей.

Шина заземления в электрощите

Шина заземления, которая устанавливается в электрощите, является обычной латунной пластиной, оснащенной отверстиями для крепления наконечников кабелей через болтовое соединение. Заземляющие провода заводятся на шину заземления от всего имеющегося оборудования.

Именно к этой шине подключаются заземляющие провода всех розеток. Вот таким является устройство заземления в частном доме.

Размеры и расстояния для заземляющих электродов

При монтаже заземления в частном доме, необходимо соблюдать обязательное условие относительно забиваемого в землю электрода. Вбиваемые в землю вертикальные электроды, из которых состоит устройство контура заземления, должны иметь длину не менее 2,5-3 метров.

В процессе забивания электрода кувалдой, будет расплющиваться та его часть, по которой наносятся удары, поэтому в конце его нужно срезать болгаркой. Следовательно, изначально необходимо выбирать трехметровую длину электрода.

Расстояние между электродами должно превышать 2,5-3 метра (обычно приравнивается к длине самих штырей).

Для чего это делается и можно ли забить несколько горизонтальных заземлителей (штырей) рядом друг возле друга? Будет ли это эффективно?

Это связано только с тем, что ток может растекаться от заземлителей, и никоим образом не зависит от формы Вашего контура – треугольной или прямой. При забивании электродов ближе, чем на 2,5 метра, все электроды будут работать практически как один. Поэтому количество забитых электродов в таком случае не будет иметь никакого значения.

Как устроено заземление в квартире

Системы заземления, используемые в современных новостройках, которые были построены после 1998 года, — являются ТN-S и ТN-С-S, с предусмотренным в них выделенным заземлением. Проводка прокладывается по системе из трех жил, которая подключена к контуру заземления.

Основная отличительная характеристика систем распределения электрического питания в новых и старых возведениях заключается в наличии или отсутствии отдельных заземляющих проводников. До 1998 года применялись ГОСТы СССР, в соответствии с которыми не предусматривалось наличие заземляющего провода в схеме. В связи с небольшим ассортиментом бытовой техники у населения, ранее отсутствовала необходимость в таком проводе.

По мере увеличения количества бытовых приборов по домам, в электросетях возводимых новостроек начали появляться отдельные проводники заземления. Они сосредоточены в распределительных щитах, которые установлены во всех подъездах.

В данном разделе рассмотрим пример, когда в многоэтажном доме имеется устройство заземления.

ВРУ (вводное распределительное устройство) дома

Схема электрического снабжения, которая используется в настоящее время, называется TN-S. Она предусматривает разведение заземляющего провода наряду с нулевым и фазовым проводом по всему зданию и прохождение его отдельно до самой подстанции, в надежное и глубокое место под землей.

Такой системой предусматривается применение кабеля из пяти жил, который заводится в вводное распределительное устройство. Окраска трех фазных проводов производится в по цветовой маркировке. Четвертый провод является нулевым, а его окраска осуществляется в синий или голубой цвет.

Пятый зеленый или желто-зеленый провод применяется в качестве заземляющего проводника. Он подключается к ГЗШ – отдельной шине, соединенной с корпусом распределительного щита.

Магистральный провод заземления

Начиная от ВРУ и заканчивая последним этажным щитом по стоякам через каждый этажный щит проходят магистральная линия электроснабжения.

Магистраль состоит их трех фаз, нулевого и заземляющего провода. В электрощите каждого этажа имеется соответствующая шина для подключения магистрали того или иного провода.

Шина заземления в этажном щите

В этажном щите ответвление магистрального заземляющего проводника выполняется на отдельную шину. Именно к этой шине подключаются все заземляющие провода каждой квартиры. Если шина PE в щите не предусмотрена к специальным клеммным колодкам.

PE проводник в квартиру

Обычно в новостройках в каждой квартире расположен свой щиток. Питание к нему поступает отдельным кабелем трех- или пяти-проводным (в зависимости от количества фаз). В составе этого кабеля имеется отдельная жила – заземляющая. С обеих сторон она подключается к шинам PE этажного и квартирного щита.

Вот так выглядит устройство заземления в квартире. Дорогие друзья надеюсь, статья была написана доступным языком для Вас. Если остались вопросы задавайте в комментариях. Буду благодарен за репост в соц.цетях.

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

Заземление в частном доме своими руками 220в

В многоэтажных домах современной застройки предусмотрено наличие защитного заземления, а электроприборы в большинстве случаев оснащаются специальной розеткой с заземляющим контактом.

Самостоятельно организовать заземление многоэтажного дома, в котором изначально не предусматривалось наличие заземления (постройки советского периода), практически невозможно. В случае необходимости,, лучше обратиться в соответствующие организации.

Однако, владельцы частных домов, коттеджей и прочих аналогичных объектов могут решить эту проблему и самостоятельно. Организация защитного заземления отдельно стоящего дома не требует специальных знаний и больших финансовых затрат.

Для людей, проживающих в частном секторе, защита от поражения электрическим током особенно актуальна. Это связано с тем, что электричество подается в такой дом чаще всего по воздушной линии.

Эксплуатация воздушных линий электропередач (ЛЭП) характеризуется достаточно большим количеством аварий, связанных с повреждением проводов при сильном ветре.

Кроме того, воздушные линии могут быть повреждены ветками близко расположенных деревьев и т. д. При таких повреждениях ЛЭП, защита от поражения электрическим током, которой оснащены электроприборы или домашняя электросеть, не срабатывает.

Поэтому, единственным вариантом, позволяющим обезопасить жильцов от поражения электрическим током, является устройство индивидуального заземления своего дома.

Заземление дома своими руками

Необходимые материалы:

1. Стальной уголок 50*50*5 мм – для вертикальных заземлителей.
2. Полоса стальная 40*4 мм – для шин металлосвязи.
3. Стальной пруток сечением не менее 8 кв. мм – для заземляющих проводников.

ВАЖНО: использовать каленую арматуру для изготовления деталей заземления категорически запрещается.

Инструкция:

1. Выполнить разметку контура заземления. Она выполняется в виде равностороннего треугольника на расстоянии не более 1 м от фундамента дома.
2. Выполнив разметку, выкапывают траншею по периметру размеченного треугольника. В траншею будут укладывать шины металлосвязи. Глубина траншеи должна быть не меньше 1 м и шириной 0,5 – 0,7 м.

Выполнив эти работы, начинают монтаж.

Для этого:

1. В вершинах треугольника, с помощью кувалды забивают вертикальные заземлители. Глубина забивания – не менее 2 м. Если грунт плотный, то можно выкопать (пробурить) ямки глубиной не больше 1,5 м, а затем уже вбивать уголки. Совет: уголок на конце рекомендуется заострить. Так он легче будет входить в землю.
2. Уложить горизонтальные металлосвязи в траншею и с помощью сварки соединить между собой все составляющие контура. ВАЖНО: использовать для соединения всех деталей контура болтовые соединения запрещается.
3. Далее, соединяем контур с вводным электрощитом (ВЩ). Осуществляется это также с помощью сварки. Стальной проводник привариваем к заземлителю и прокладываем его по траншее к ВЩ. На его противоположном конце привариваем болт с резьбой М8 и присоединяем его к щиту. Места сварки необходимо обработать каким-либо антикоррозионным составом. ВАЖНО: защита от коррозии с помощью полного окрашивания деталей запрещается.
4. Убедившись в надлежащем качестве сварки, засыпают траншею землей.

Проверка работоспособности осуществляется с помощью измерения:

1. Сопротивления растекания тока в почве.
2. Сопротивления металлосвязи.

Приборы для таких измерений (электронный измеритель заземлений или электроиндукционный ручной мегомметр) достаточно дорогие и приобретать их для одноразовых измерений нет необходимости. Лучше пригласить специалистов, которые имеют такие приборы и умеют ими пользоваться.

Заземление работоспособно в том случае, если измеренные параметры соответствуют следующим значениям:

1. Сопротивление металлосвязи – не более 0,1 Ом.
2. Сопротивление растекания тока – не более 4,0 Ом.

Требования техники безопасности

При выполнении работ, необходимо обеспечить выполнение следующих требований:

1. Все работы должны выполняться только в светлое время суток.
2. Персонал должен быть обеспечен спецодеждой и всеми защитными средствами, которые необходимы при выполнении земляных, сварочных, электромонтажных и измерительных работ.

Типы

Существует несколько вариантов заземления, каждый из которых выполняет строго определенные функции:

Рабочее

Обеспечивает функционирование электроприборов и выполняется путем соединения отдельных точек его электрической схемы с заземлителем напрямую.

Этот вид чаще всего используется в промышленности, однако и в быту рекомендуется отдельно заземлять:

1. Стиральную и посудомоечную машины.
2. Варочную поверхность и электродуховку.
3. Микроволновую печь.

Для этого, приборы оснащаются специальной винтовой клеммой, расположенной на их задней стенке.

Защитное

Служит для устранения возможности поражения электрическим током при прикосновении к нетоковедущим металлическим частям, оказавшимся по каким-либо причинам под напряжением.

Молниезащиты

Служит для отвода токов молнии в землю. Обеспечивается путем преднамеренного соединения молниеприемников и разрядников с землей.

Контур заземления и его части

В общем случае, контур состоит из нескольких составляющих:

1. Заземлитель – представляет собой металлический уголок (труба) длиной не менее 2,5 м.
2. Металлосвязь – конструкция из металла, соединяющая сваркой выступающие части заземлителей и введенная в дом как заземляющая шина.

Заземлители, связанные между собой с помощью металлосвязи и создают контур заземления. Он должен быть выполнен с учетом определенных требований.

Требования к элементам контура:

1. Электроприборы соединяются с шиной заземления при помощи специальных проводников. Они изготавливаются из металлического прутка, имеющего сечение не менее 8 кв. мм. (допускается использование многожильного гибкого изолированного провода).
2. Заземляющие проводники соединяются с шиной заземления. Для этого, на каждой шине имеются контактные площадки с резьбовыми отверстиями М4. Контактные площадки должны быть очищены от ржавчины. Окрашивание шины не допускается.
3. Заземляющий проводник является элементом металлосвязи, поэтому, электрическое сопротивление контура измеряют от клеммы заземления электроприбора до самого удаленного от нее элемента контура. Измеренная величина не должна превышать 0,1 Ом.
4. Количество заземлителей определяется расчетным путем и определяется величиной периметра здания. Оптимальное расстояние между ними составляет 1,2 м.

Молниезащита

Согласно требованиям нормативных документов, здание, оборудованное контуром заземления обязано иметь молниеотвод.

Самый простой молниеотвод представляет собой два заостренных металлических штыря, которые выступают над гребнем крыши на 1,2-1,5 м. С заземляющим контуром их соединяют стальной проволокой диаметром не менее 6 мм или шиной сечением 45 кв. мм (ширина не должна превышать 60 мм).

Соединение составных частей молниеотвода между собой осуществляется исключительно сваркой.

Схемы

Особенности конструкции дома и характеристики грунта определяют схему контура заземления.

Наиболее распространены:

1. Линейный контур с двумя группами заземлителей, используется, когда:
   • Ввод электрокабеля осуществляется через вводный щит.
   • Наличие хотя бы одного вида коммуникаций (вода и пр.).
   • Долговременная мощность электроприборов составляет от 1 до 3 кВт.
2. Полный контур – применяется, когда:
   • Площадь помещений превышает 100 кв. м.
   • Долговременная мощность электроприборов превышает 3 кВт.
   • Имеется дизель-генератор резервного питания или стационарная электроустановка с клеммой заземления.

Полный контур представляет собой равносторонний треугольник, в вершинах которого устанавливают вертикальные заземлители.

Возможные ошибки и советы

Выполняя работы своими руками, чаще всего допускают следующие ошибки:

1. Выполнение монтажных работ без измерения сопротивления заземляющего устройства.
2. Несоответствие требованиям нормативной документации.
3. Эксплуатация заземляющего устройства без устройства защитного отключения (УЗО).
4. Неправильное подключение заземлительных проводников к щиту ВЩ или вводно-распределительного устройства (ВРУ).

Рекомендации:

1. Если заземлители изготавливаются из трубы, то рекомендуется внизу насверлить 10-15 отверстий диаметром 5 – 8 мм. В сухую, жаркую погоду, в трубу можно залить раствор соли, что обеспечит стабильные параметры заземляющего устройства.
2. Не рекомендуется заземлять электроустановки последовательно, друг через друга.
3. На одну контактную площадку необходимо подключать только один заземлительный проводник.

Статья была полезна?

0,00 (оценок: 0)

Основы схем контуров КИП ~ Изучение контрольно-измерительной техники

Пользовательский поиск

Диаграммы петель прибора также называются чертежами петель прибора или схемами петель. Эти наборы чертежей более подробны, чем схемы процессов и приборов (P & ID). Контурные диаграммы являются наиболее подробной формой диаграмм для системы управления, и поэтому они должны содержать все детали, пропущенные как PFD, так и P & ID.Чертежи петель могут быть настроены по вкусу клиента, хотя в листы петель должна быть включена определенная минимальная стандартная информация. Однако чем больше деталей вы добавляете в диаграмму цикла, тем легче она делает неизбежную работу по сопровождению этой системы в будущем.

Типичная информация, которую вы можете увидеть на схеме или листе контура прибора:

1. Они показывают все приборы в контуре управления
2. Каждый кружок прибора на схеме контура представляет собой отдельное устройство с собственными клеммами для подключения проводов.
3. Пунктирные линии на чертежах приборов представляют отдельные медные провода, а не целые кабели
4. Клеммные колодки, в которых подключаются провода, представлены квадратами с цифрами.
5. Номера кабелей, цвета проводов, номера соединительных блоков, идентификация панели и точки заземления — все это показано на схемах контура.
6. Каждый прибор на чертеже контура имеет калибровку входа и выходную калибровку, указанную для прибора. Например, на приведенном ниже рисунке контура PDT (датчик перепада давления) -42 имеет калибровку входа 0-200 PSID и выдает 4-20 мА на выходе.Эти 4-20 мА являются калибровкой выхода.
7. Рисунки петель определяют действие инструмента. Независимо от того, является ли инструмент обратным или прямым действием. Стрелка, указывающая вверх или вниз рядом с инструментом, используется для обозначения прямого или обратного действия. Стрелка вверх представляет собой инструмент прямого действия, выходной сигнал которого увеличивается по мере увеличения входного стимула. Стрелка вниз рядом с инструментом представляет собой инструмент обратного действия, выходной сигнал которого уменьшается по мере увеличения входного стимула.

Ниже показана типичная петля или листовая диаграмма прибора. Мы использовали красные стрелки, чтобы показать некоторые общие черты. Изучите чертеж и посмотрите, сколько дополнительных деталей вы могли бы иметь на чертеже петли прибора:

Типовой чертеж контура прибора

Как создать схему петли прибора?

Как создать контур измерительного контура , скажем, для сосуда с приборным воздухом?

Схема

Трубопроводы и КИПиА (P&ID) показывает несколько контуров КИП, связанных с конкретным оборудованием.

P&ID показывает путь прохождения сигнала от приборов и дает общую картину подключенных контуров в системе, тогда как Схема контуров прибора дает четкое представление об инструменте, подключенном к системе.

Как создать контурную диаграмму прибора

Используется для проверки правильности установки и подключения при тестировании на этапах пуско-наладки и ввода в эксплуатацию, полезно при поиске и устранении неисправностей во время эксплуатации.

• Схема петли прибора (ILD) представляет соединение полевого прибора с диспетчерской.(наоборот)
Схема
• Инструментальная петля разделена на два основных раздела. Одна сторона поля, а другая сторона диспетчерской. (наоборот)
• Полевая зона снова разделена на полевую зону и Распределительную коробку .
Сторона диспетчерской
• разделена на распределительный шкаф , задняя часть , передняя часть распределительного шкафа.

Следующие данные необходимы перед тем, как начать рисовать на бумаге контурную диаграмму

• Бирка № прибора, номер JB, клеммная колодка и номер ее клеммы, шкаф коммутации и сведения о клеммах.Системная карта и детали ввода / вывода.

Образец чертежа контура КИП (ILD)

1. Преобразователь давления PIT-01, устанавливаемый на стороне поля, он подключается однопарным кабелем с красным и черным кабелем, красным как (+) как 1, черным (-) как 2.
2. Кабель для подключения к распределительной коробке с маркировкой ( JBA-01 ) представляет собой одну пару. Подключение к клеммной колодке JB (на TB15, TB-16 ). Концевой заделкой является кабель квадратной формы, подключаемый на IN и OUT.
3. Кабель от JB оканчивается номером шкафа коммутации ( MXA-01 ) и номером клеммной колодки (номер клеммы TB15, TB16).
4. Измерительная гильза заземляется только в распределительном шкафу, а не в приборе или распределительной коробке.
5. Кабель от шкафа коммутации подключен к плате системного ввода-вывода.
6. В правом нижнем углу можно увидеть подробные сведения о названии организации, составленные, проверенные, утвержденные им.

Пример контурной схемы

Автор: Р.Джаган Мохан Рао

Читать дальше:

Схема петли прибора

| Instrumentationportal.com

Схема контура

представляет собой подробный чертеж, показывающий соединение одной точки с системой управления. Это может быть соединение между:

• Полевой прибор для системы управления (или наоборот)
• Сигнал от панели управления к системе управления (или наоборот)
• Сигнал от ЦУП к системе управления (или наоборот)
• Сигнал от одной системы управления к другой системе

Контурная схема показывает прибор (в виде символа) и номера его клемм, которые должны быть подключены, номер кабеля прибора, номер распределительной коробки, номер клеммы, назначенный для указанного прибора, многопарный кабель и номер пары, номер распределительного шкафа, клемму номер в распределительном шкафу, детали системы управления (стойка, слот, канал ввода / вывода).Он также четко указывает местоположение каждого оборудования с помощью пограничной линии в качестве ограничения. Схема контура
обычно показывает один контур управления, что означает, что он может содержать только один вход (от датчика к системе управления), только один выход (от системы управления к конечному элементу) или комбинацию обоих

Справочный чертеж
Чтобы контурная диаграмма была завершена и предоставляла полную информацию, ниже приводится список необходимых данных вместе с их источником / ссылкой:

• Номер терминала прибора.Можно предположить, что в большинстве инструментов используются (+) и (-). Терминалы. Для прибора, который требует особого расположения, такого как детектор дыма или прибор, который включен в последовательный шлейф, требуются детали подключения производителя для правильного подключения кабеля.

• Номер клеммы распределительной коробки, эта информация может быть получена от JB Wiring Connection

• Номер терминала маршалинга, эта информация может быть получена при подключении проводки маршалинга.

• Подробная информация о точках ввода-вывода.Получите эту информацию из назначения ввода / вывода, которое производится системным интегратором или поставщиком системы управления.

Назначение контурной схемы прибора
Используется для проверки правильности установки и подключения при испытаниях во время пуско-наладочных работ, ввода в эксплуатацию, а также для поиска неисправностей во время эксплуатации.

Пример схемы петли прибора

Аналоговый вход >> Контурная схема прибора

См. Ниже видеопрезентацию контурной схемы

контурных диаграмм (контурных листов) | Контрольно-измерительная документация

Наконец, мы приходим к схеме контура (иногда называемой схемой контура ) для системы регулирования помпажа компрессора (номер контура 42):

Здесь мы видим, что P&ID не показывает нам все инструменты в этом «контуре управления».«У нас есть не только два передатчика, контроллер и клапан; у нас также есть два преобразователя сигналов. Преобразователь 42a изменяет сигнал датчика расхода до того, как он поступает в контроллер, а преобразователь 42b преобразует электронный сигнал 4–20 мА в пневматический сигнал давления воздуха от 3 до 15 фунтов на квадратный дюйм. Каждый приборный «пузырек» на схеме контура представляет собой отдельное устройство с собственными клеммами для подключения проводов.

Обратите внимание, что пунктирные линии теперь представляют отдельные медные провода, а не целые кабели.Электрические клеммы, к которым подключаются эти провода, представлены квадратами с цифрами. Отверстия для жидкости на инструментах также представлены помеченными квадратами. Номера кабелей, цвета проводов, номера соединительных блоков, идентификация панели и даже точки заземления — все это показано на схемах контура. Единственным типом диаграммы для этой системы, более подробной, чем контурная диаграмма, может быть электронная принципиальная схема для отдельного инструмента, которая, конечно, будет показывать только детали, относящиеся к этому одному инструменту.Таким образом, контурная диаграмма является наиболее подробной формой диаграммы для системы управления в целом, и поэтому она должна содержать все детали, пропущенные как PFD, так и P&ID.

Новичку может показаться излишним включать в контурную схему такие мелочи, как цвета проводов. Для опытного специалиста по приборам, которому приходилось работать с системами, не имеющими таких задокументированных подробностей, эта информация очень ценится. Чем больше деталей вы вложите в схему цикла, тем легче будет неизбежная работа по поддержанию этой системы в будущем.Когда контурная диаграмма показывает вам, какой именно цвет провода следует ожидать в какой именно точке измерительной системы и к какой клемме должен подключаться этот провод, становится намного проще приступить к поиску и устранению неисправностей, калибровке или обновлению.

Схемы контуров

имеют довольно ограниченную компоновку в соответствии со стандартом ISA 5.1. Полевые инструменты всегда размещаются с левой стороны, тогда как инструменты панели управления или диспетчерской должны располагаться с правой стороны.Текст, описывающий теги инструментов, диапазоны и примечания, всегда помещается внизу. В отличие от PFD и P&ID, где компоновка компонентов в значительной степени оставлена ​​на усмотрение дизайнера, рисующего схему, циклические таблицы предлагают мало места для творчества. Это сделано намеренно, поскольку креативность и удобочитаемость являются взаимоисключающими в тех случаях, когда в диаграмму встроено огромное количество технических деталей. Просто легче найти нужную информацию, если вы точно знаете, где и должны быть.

Интересной деталью на этой петлевой диаграмме является запись, определяющая «калибровку входа» и «калибровку выхода» для каждого прибора в системе. На самом деле это очень важная концепция, которую следует иметь в виду при поиске и устранении неисправностей в сложной измерительной системе: каждый прибор имеет по крайней мере один вход и по крайней мере один выход с какой-то математической взаимосвязью между ними. Диагностика того, где проблема заключается в системе измерения или управления, часто означает тестирование различных инструментов, чтобы увидеть, соответствуют ли их выходные характеристики их входным условиям, поэтому важно задокументировать эти входные и выходные диапазоны.

Например, один из способов проверить расходомер в этой системе — это подвергнуть его воздействию ряда различных давлений в пределах его диапазона (указанного на диаграмме как перепад от 0 до 100 дюймов водяного столба) и посмотреть, действительно ли текущий выходной сигнал преобразователя был постоянно пропорционален приложенному давлению (например, 4 мА при давлении 0 дюймов, 20 мА при давлении 100 дюймов, 12 мА при давлении 50 дюймов и т. д.).

Учитывая тот факт, что ошибка калибровки или неисправность любого из этих инструментов может вызвать проблемы для системы управления в целом, приятно знать, что есть способ определить, какой инструмент виноват, а какие нет.Этот общий принцип верен независимо от типа или технологии инструмента. Вы можете использовать одну и ту же процедуру тестирования входа и выхода для проверки правильности работы пневматического (от 3 до 15 фунтов на кв. Дюйм) датчика уровня, аналогового электронного (4-20 мА) датчика расхода или цифрового датчика температуры (fieldbus). Каждый инструмент имеет вход и выход, и всегда существует предсказуемая (и проверяемая) корреляция между ними.

Еще одна интересная деталь, которую можно увидеть на этой петлевой диаграмме, — это направление действия каждого инструмента.Вы увидите рамку и стрелку (указывающую вверх или вниз) рядом с каждым пузырем инструментов. Стрелка «вверх» (\ (\ uparrow \)) представляет инструмент прямого действия : тот, выходной сигнал которого увеличивается по мере увеличения входного стимула. Стрелка «вниз» (\ (\ downarrow \)) представляет инструмент обратного действия : тот, выходной сигнал которого уменьшается по мере увеличения входного стимула. Все приборы в этом контуре имеют прямое действие, за исключением датчика перепада давления PDT-42:

.

Здесь стрелка «вниз» говорит нам, что датчик будет выдавать сигнал полного диапазона (20 мА), когда он обнаруживает нулевой перепад давления, и сигнал 0% (4 мА), когда обнаруживает полный перепад 200 фунтов на квадратный дюйм.Хотя эта калибровка может показаться запутанной и необоснованной, она служит определенной цели в данной конкретной системе управления. Поскольку текущий сигнал датчика уменьшается с увеличением давления, и контроллер должен быть соответствующим образом сконфигурирован, убывающий сигнал тока будет интерпретироваться контроллером как высокий перепад давления. Если какое-либо проводное соединение выходит из строя в токовой петле 4–20 мА для этого датчика, результирующий сигнал 0 мА будет естественно «восприниматься» контроллером как условие выхода давления за пределы диапазона.Чрезмерное падение давления в компрессоре считается опасным, поскольку оно может привести к помпажу компрессора. Таким образом, контроллер естественным образом примет меры для предотвращения помпажа, дав команду на открытие антипомпажного регулирующего клапана, потому что он «думает», что компрессор вот-вот начнется. Другими словами, передатчик намеренно откалиброван для работы в обратном направлении, так что любой разрыв сигнальной проводки естественным образом приведет систему в самое безопасное состояние.

Что такое контурная схема прибора? — MVOrganizing

Что такое контурная схема прибора?

Схема контура

представляет собой подробный чертеж, показывающий соединение одной точки с системой управления.Это может быть связь между: Полевым прибором к системе управления (или наоборот) Сигналом от панели управления к системе управления (или наоборот)

Что такое контур управления потоком?

Контур управления потоком жидкости, состоящий из датчика потока (FT) для измерения расхода жидкости через трубу и вывода электронного сигнала, соответствующего потоку.

Как работает контур управления?

Контур управления — это система управления процессом, предназначенная для поддержания переменной процесса на желаемой уставке.Каждый шаг в цикле работает вместе с другими для управления системой. Как только заданное значение установлено, контур управления работает с использованием четырехэтапного процесса.

Как сделать схему петли прибора?

Как создать контурную диаграмму прибора

1. Схема петли прибора (ILD) представляет соединение полевого прибора с диспетчерской. (наоборот)
Схема
2. Инструментальная петля разделена на два основных раздела.
3. Полевая зона снова разделена на полевую зону и распределительную коробку.
Сторона диспетчерской
4. разделена на заднюю часть распределительного шкафа и переднюю часть распределительного шкафа.

Что такое номер петли в P&ID?

Диаграммы петель прибора также называются чертежами петель прибора или схемами петель. Эти наборы чертежей более подробны, чем схемы процессов и приборов (P & ID). Номера кабелей, цвета проводов, номера соединительных блоков, идентификация панели и точки заземления показаны на схемах контура.

Сколько типов петель в инструментах?

В промышленных процессах используются две общие системы контуров управления.Это система с разомкнутым контуром и система с замкнутым контуром. Системы различаются по управляющим воздействиям.

Что такое проверка петли?

Проверка контура — это проверка работоспособности контура управления. Предназначен для выявления недостатков в контуре управления / полевом интерфейсе / человеко-машинном интерфейсе. Проверка контура — завершающий этап сдачи проекта в эксплуатацию. Мы можем просто описать проверку циклов как процесс, подтверждающий, что система работает так, как мы планировали.

Как вы выполняете тест петли?

Простой цикл тестируется следующим образом:

1. Пропустить весь цикл.
2. Сделайте 1 проход через петлю.
3. Сделайте 2 прохода через петлю.
4. Сделайте проходы через петлю где-то рядом.

Что такое проверка контура заземления?

Испытание полного сопротивления контура заземления проводится, чтобы убедиться, что в случае повреждения в электрической цепи ток короткого замыкания будет достаточным для срабатывания защиты цепи. Если ток короткого замыкания остается необнаруженным, цепи могут перегреться и загореться. Это называется цепью заземления.

Как выполнить проверку контура DCS?

3. Для электронных контуров проверьте полярность и измерьте сопротивление контура, прежде чем это потребуется. Перед выполнением теста контура необходимо обесточить РСУ и убедиться, что все полевые кабели подключены правильно. Потом DCS.

Что такое «горячая петля» и «холодная петля»?

Тестирование холодного контура выполняется без включения питания, т. Е. Целостность проводки проверяется через сопротивление контура и проверку целостности. Если тест горячего контура выполняется путем моделирования контроллера автоматизации (ПЛК, РСУ) и ввода / вывода, функций и т. Д.проверены.

Как нам проверить датчик уровня?

Датчик уровня буйкового типа можно проверить по контуру путем имитации фактического уровня путем подсоединения прозрачного шланга и заполнения воды или фактической жидкости до требуемого уровня.

Как проверить контур датчика давления?

Другой способ — установить выходной ток преобразователя 4–20 мА / HART независимо от применяемого входа. Эта функция HART известна как «проверка контура». Человек в полевых условиях может использовать портативный полевой коммуникатор для увеличения силы тока сначала до 4 мА, затем до 8 мА, 12 мА, 16 мА и 20 мА на каждом этапе теста.

В чем разница между Hart и 4 20mA?

Протокол HART обменивается данными со скоростью 1200 бит / с без прерывания сигнала 4–20 мА и позволяет главному приложению (ведущему) получать два или более цифровых обновления в секунду от интеллектуального полевого устройства. Протокол HART обеспечивает два одновременных канала связи: аналоговый сигнал 4–20 мА и цифровой сигнал.

Как вы проверяете преобразователь дифференциального давления?

Считайте давление на ЖК-дисплее преобразователя (или в коммуникаторе HART).Отрегулируйте (если есть) через коммуникатор HART так, чтобы выходной сигнал преобразователя (на ЖК-дисплее) совпадал с приложенным давлением. Считайте мА-выход передатчика с помощью мультиметра.

Что такое расходомер DP?

Измерение расхода Обычный метод измерения расхода выполняется с использованием датчика перепада давления (также называемого датчиком перепада давления). Преобразователь перепада давления, часто называемый преобразователем Delta P, устанавливается поперек препятствия, такого как диафрагма.

Что такое уровнемер типа DP?

Технология измерения уровня DP При измерении уровня перепада давления (DP) используются показания давления и удельный вес для определения выходного уровня. Уровень DP — это распространенный метод измерения, который используется в самых разных приложениях.

Как работает расходомер DP?

Расходомеры дифференциального давления используют уравнение Бернулли для измерения потока жидкости в трубе. Расходомеры с перепадом давления создают сужение трубы, которое создает перепад давления на расходомере.Когда поток увеличивается, создается большее падение давления.

Как рассчитать диапазон датчика уровня DP?

Преобразователь

DP установлен в точной точке подключения высокого давления

1. На нулевом уровне = 0 мм вод. Ст.
2. На уровне пролета = H x удельный вес. = 500 х 1,0.
3. Тогда Диапазон = 500 — 0 = 500 мм вод. Ст.
4. На нулевом уровне (LRV) = h2 x удельный вес.
5. На уровне 100% (URV) = (h2 + h3) x удельный вес.
6. Диапазон = URV — LRV = 600 — 100 = 500 мм вод. Ст.

Зачем нужна калибровка передатчика?

Калибровка

поможет уменьшить дрейф показаний и снизить негативное влияние на производительность. Это помогает гарантировать, что процессы принесут желаемые результаты. Кроме того, калибровка помогает выявить несколько ошибок установки и юстировки этих преобразователей.

Как калибровать передатчик?

Как откалибровать датчик давления на стенде

1. Подсоедините тестовый шланг датчика от калибратора к датчику.
2. Подключите гнезда измерения мА калибратора к передатчику.
3. Установите ручку выбора давления / вакуума на необходимую функцию.
4. Закройте вентиляционную ручку и дозирующий клапан подачи.

контуров заземления

контуров заземления

[На главную] [ Вверх]

Ground Loops Radio Оборудование

Контуры заземления Транспортные средства

Контуры заземления Аудио Системы

Как заземлить Возникают петли (технические)

Автостоянки и Заземление

Примечание. обсуждение применяется только к основаниям внутри платформы или системы.Оно делает не применяется к кабелям или проводке вне здания, где повреждение светом или другие скачки напряжения вызывают беспокойство.

Проблемы контура заземления обычно возникают, когда соединительные порты заземлены к пунктам, работающим с перепады напряжения. Разница напряжений обычно возникает из-за высоких токов. на другом заземленном пути. Проблемные перепады напряжения обычно возникают из-за падение напряжения вдоль Сильноточный провод, заземленный с обоих концов на общую землю.Это может создают разность потенциалов вдоль пути заземления сигнального провода, и это напряжение передается в чувствительную схему.

Нежелательное взаимодействие, которое мы называем «контур заземления», обычно является непреднамеренным результат плохой техники подключения, плохого планирования порта источника или нагрузки или сочетание всего.

Примечание: «Порт» по определению подключение входа или выхода сигнала, обычно через гнездо, соединитель или терминал полоска. «Порты» — это точка соединения, где соединительный провод или кабель входит или выходит Устройство.

Использование шины заземления вдоль стола не вызывает «заземления». петля ». Замена проводов на звезду или прокладка отдельных заземляющих проводов на дальние общая точка, как и стержень, не исправляет контуры заземления. Несколько заземляющих проводов в далекую точку не исправьте контуры заземления или радиопомехи, за исключением случая, когда вам повезло. Длинные изолированные заземляющие провода от оборудования на столе до общего места вне рабочего стола, например, удочка, не годится наука.

Низкая частота оборудования или контуры заземления постоянного тока вызваны мощностью падение напряжения на кабеле и отсутствие использования одноточечного заземления на одном конце пути.RFI вызваны синфазным RF на антенных кабелях или нарушение целостности экрана. Более короткий и более низкий путь заземления сопротивление между оборудованием в одной точке, тем лучше! Исключение составляет как правило, любой сильноточный источник питания или нагрузка. Источники или нагрузки сильного тока в целом НЕ должен быть привязан к наземная шина более чем в одной точке. Что-то вроде сильноточной мощности Отрицательный провод питания должен быть заземлен только со стороны оборудования. В идеале отрицательная шина должна плавать на источнике питания, но должна иметь предохранительный зажим, который это высокий импеданс при нормальных условиях при ограничении отрицательной клеммы поднимаются при неисправностях.

С за исключением сильноточного источника питания с заземленным отрицательным полюсом, который должно быть заземлено непосредственно на сильноточное оборудование, которое оно обслуживает, и только на том оборудовании, которое оно обслуживает. Самый короткий путь с наименьшим сопротивлением между оборудованием всегда является лучшим. Этот обычно требует наличия тяжелой заземляющей шины с низким сопротивлением и короткими гибкими плетеные провода, соединяющие настольное оборудование с этой настольной шиной.

Отрицательный вывод предохранители на оборудовании — тоже вообще плохая идея, но мы видим это повсюду.Из-за плохих инструкций по подключению потребовались предохранители с отрицательным выводом!

Современные автомобили используют микропроцессорную систему для изучения многих аспекты состояния двигателя. Процессор считывает внешние датчики и, используя эти данные, вычисляет время зажигания, топливо форсунка открывает окна, включает насосы и вентиляторы, управляет системой рециркуляции отработавших газов, регулирует двигатель холостой ход и множество других функций. Несколько датчиков сообщают компьютеру множество различных параметров включая положение дроссельной заслонки, втекающую в двигатель воздушную массу, охлаждающую жидкость температура, барометрическое давление, содержание кислорода в выхлопных газах, положение коленчатого вала, и другие параметры.Разница между подачей топлива на 15 лошадиных сил или подача топлива на 500 лошадиных сил может быть менее 3 вольт, на некоторых датчики! Изменение на десятые доли вольта может значительно изменить критические параметры двигателя, и изменения датчика в сотых долях вольта могут заметно изменить смесь. количество. Эта чувствительность к относительно небольшим изменениям напряжения датчика является корнем Проблемы с контуром заземления системы управления двигателем. ключ к правильному управлению сложными функциями. читает датчики низкого напряжения с высоким сопротивлением, обычно работающие в диапазоне от нуля до пять вольт, точно.Шум может особенно повлиять на точность чувствительной синхронизации. функции.

Повреждение оборудования может произойти из-за проблемы с контуром заземления. Из-за плотного Упаковка и миниатюрная конструкция, современная электроника использует небольшие проводники (следы фольги) и компоненты. Контур заземления может расплавить следы фольги, повредить полупроводники или микросхемы или разрушить малые резисторы. Контур заземления может вывести из строя дорогую электронную систему за доли секунды. второй. Хуже того, контур заземления, влияющий на дозирование топлива или время зажигания, может разрушить двигатель.

Мои проблемы с Послепродажная система EFI — хороший пример того, что ошибка контура заземления угрожает ресурс двигателя.

Высокая чувствительность к малым уровням напряжения лежит в основе проблемы с шумом или гудением контура заземления звука.

Второстепенная проблема — повреждение оборудования. Из-за плотного упаковка, современная аудиоэлектроника часто использует небольшие проводники из фольги и текущие чувствительные компоненты. Полупроводники малой мощности могут быть непоправимо повреждены под действием нескольких вольт или нескольких тысячных долей напряжения. амперный ток.Как и в случае с домашними компьютерами и автомобилями, контур заземления может расплавить следы фольги, повредить полупроводники или микросхемы или разрушить небольшие резисторы или конденсаторы. Дорогой аудиокомпонент может быть испорчен доли секунды.

Когда я начал заниматься радиовещанием, наземные пути между различными частями аудиооборудования были изолированы. Инженеры заземлили щиты на симметричных линиях в одной точке пути, обычно на терминалах входного порта. Экраны на несимметричных линиях, если оборудование не было установлено в той же стойке, были с одной стороны плавает изолирующим трансформатором.

Единственными общими соединениями шасси были провода питания, радио частотные основания и основания безопасности. Заземляющие экраны звуковых сигналов или сигналов низкого уровня были всегда изолирован от шасси или заземления на одном конце. Это было универсально верно для всех низкоуровневых сигнальные линии. Изоляция предотвратила нежелательные сигналы контура заземления, обычно проявляющиеся в виде гула или шума, из-за создания низкоуровневых фоновый мусор. Было очень плохой практикой балансировать и заземлять шасси постоянного тока. несбалансированные линии, особенно линии с экранами толщиной менее нескольких толщин кожи или чрезмерно резистивные экраны более чем в одной точке кабельной трассы.

Низкоуровневые аналоговые измерения и сигнальные заземления также нарушены землей петли. Как правило, по крайней мере один конец участка должен быть независимым от земли или земля изолирована. Это предотвратит нарушение критического сигнала контурами заземления. напряжения и выдача ложных показаний.

Самый простой контур заземления показан ниже:

Если мы рассмотрим систему постоянного тока с «A» как источник и «B» в качестве нагрузки, напряжение «C» подтолкнет «B -» вверх на.5 вольт. Это означает, что разница между плюсом и минусом «B» будет 2,5 вольта.

И наоборот, если «B» был источником 2,5 В, а «A» нагрузка, «C» подтолкнет «A -» к более отрицательному значению, а разница «A» между + и — будут 3 вольта.

Вот почему мы должны быть уверены, что ничто не заставляет внешнее напряжение на заземляющем проводе. Единственный способ исключить возможность заземления петля, нарушающая чувствительное напряжение или даже вызывающая повреждение, будет плавать один или оба конца системы полностью заземлены.По крайней мере, один конец, либо конец источника или конец нагрузки должен быть в дифференциальном режиме. «Дифференциальный» означает только разность напряжений между + и -, а не внешнее источник. Если поместить один конец в дифференциал, он будет выглядеть так:

В приведенном выше случае «B -» будет иметь единственный точка заземления. В точке «А -» не могло быть земли. Незаземливание любого конца отрицательный и создание дифференциала нагрузки или источника устраняет контур заземления.

Решение проблемы с контуром заземления с помощью заземляющего проводника больше — это, как правило, не лучший способ что-то делать, хотя, безусловно, помочь за счет уменьшения падения напряжения (уменьшения сопротивления тракта).Проблема в том, что кондукторы, какими бы большими они ни были, всегда есть неизбежное падение напряжения с током. Это падение напряжения определяется законом Ома, где ток, умноженный на сопротивление, — это падение напряжения на пути тока. Если проводник передает высокочастотные сигналы, проблема осложняется сопротивлением и эффекты стоячей волны. Для большинства систем аудио, питания и управления мы можем просто рассмотреть сопротивление. Для более высоких частот или резко возрастающих форм волны (например, зажигания системные импульсы), мы должны учитывать реактивные части импеданса проводки.

Системы со смесью больших токов и чувствительных линии нижнего уровня доставляют гораздо больше хлопот, чем другие системы. Сильные токи могут легко создавать перепады напряжения, которые составляют значительную часть низкого сигнала уровни. Когда системы высокого и низкого уровня имеют общую основу, текущее падение напряжения по заземляющей или нейтральной проводке может передаваться на другие наземные пути. Это передает часть высокого тока в низкий система уровней.

В схемах ниже, даже с тысячными долями Ом сопротивление проводника и соединения, сильноточная цепь заземления Падение на 1/10 вольт.Сигнальный провод, даже с гораздо меньшим проводом, имеет только падение на несколько милливольт. Это потому, что ток нагрузки очень низкий.

Давайте рассмотрим несколько основных несбалансированных систем. В этих схемах:

от R1 до R4	сигнальный провод и сопротивления соединений
R5	индикатор или сопротивление нагрузки
R6	Сильноточная нагрузка
R7-R10	Сопротивление проводника сильноточной нагрузки
VS1	Источник сигнала
VS2	Источник для сильноточной нагрузки

В системе ниже мы видим, что напряжение сигнала не зависит от чего-либо, кроме небольшое падение напряжения в сигнальных проводниках.Нет тока нагрузки большой мощности и нет контура заземления.

В системе ниже общий провод заземления между верхней и нижней нейтралью. был добавлен в левом конце. Мы видим, что на напряжение сигнала ничего не влияет, кроме небольшое падение напряжения в сигнальных проводниках. Нет контура заземления и нет высокого сила тока нагрузки. Датчик низкого уровня считывает только 0,004 В от источник.

В системе ниже мы видим, что напряжение сигнала не зависит от чего-либо, кроме небольшое падение напряжения в сигнальных проводниках.Ток нагрузки в R6 составляет 118 ампер, но ток не влияет на напряжение сигнала, потому что заземление сигнала у свинца только одно основание точка. Нет контура заземления.

В системе ниже мы видим, что напряжение сигнала сильно зависит от высокого текущая нагрузка. Это потому, что в вышеупомянутой системе есть контур заземления. Сигнал провод заземлен с каждого конца.

В системе ниже тяжелая заземляющая шина с очень низким сопротивлением была добавлена ​​в попытаться уменьшить сопротивление шасси или нейтрального тракта.Несмотря на то что снижается, напряжение сигнала остается под влиянием падения напряжения в верхнем токопроводы. Этот пример демонстрирует, почему лучшее исправление — избегать контуров заземления, вместо того, чтобы пытаться уменьшить количество контуров заземления за счет лучшего заземления между точками заземления системы.

Автостоянка в Типичные легковые автомобили unibody — это особая ситуация. Механический строительные методы, которые делают платформу жесткой, также работают, чтобы сформировать большой тракт заземления шасси большой площади с очень низким сопротивлением.Сварная оболочка образует заземляющий провод с очень низким сопротивлением и является отличным местом для обычных заземление для сигнального и силового заземления. Хотя это и не нулевое сопротивление, Оболочка тела — самое близкое к нему. Использование четырехпроводного измерения сопротивления Мой Мустанг 1989 года измеряет менее 0,002 Ом от заземления задней батареи. к земле рельса рамы переднего внутреннего крыла. Это приблизительный эквивалент 15 футов медного провода и разъемов AWG № 0. Большая часть этого сопротивления концентрируется вокруг клемм заземления (до того, как ток сможет распространение), а не по пути тела.Если я улучшил точки подключения, я может значительно снизить то небольшое сопротивление, которое сейчас имеет моя система. Это не совсем необходимо, поэтому я не заморачивался.

Нет смысла запускать тяжелый медный минус от двигатель к батарее, когда шасси уже есть и корпус, включая потери при случайном подключении, имеет меньшее сопротивление, чем хорошо сделанный кабель.

Пример заземления сопротивление: Сопротивление любого однородного проводника обратно пропорционально площади поперечного сечения и прямо пропорционально к удельному сопротивлению и длине.Проще говоря, если мы удвоим крест площадь сечения проводника мы разрезаем сопротивление (и падение напряжения) в половина. Если мы удвоим длину, мы удвоим сопротивление и удвоим падение напряжения. Медный провод номер 1 AWG имеет эффективный диаметр около 0,3. дюймы. Площадь круга равна пи * р в квадрате. У этого провода был бы крест площадь сечения около пи * 0,15 * 0,15 = 0,071 квадратного дюйма. Предположим, что толщина стального корпуса составляет около 16 калибра, или около 0,06. дюймов толщиной.Площадь в один фут будет иметь 12 * 0,06 = 0,72 кв. дюймы площади поперечного сечения. Физическое сечение около десяти раз больше, чем площадь поперечного сечения медного провода. Удельное сопротивление стали около 15 Ом на 10-6 см. В Удельное сопротивление меди 1,7 Ом на 10-6 см. Мы можем разумно предположить сталь имеет примерно 15 / 1,7 = 8,8-кратное сопротивление меди для того же длина и одинаковая площадь поперечного сечения. В то время как оболочка корпуса выше материал удельного сопротивления, тело также имеет гораздо большее поперечное сечение площадь. Это означает стальной корпус шириной в один фут, если этот корпус толщиной всего 0,06 дюйма, сопротивление примерно на 10% меньше, чем у аналогичного длина пути через медный провод. Легко понять, почему наземный путь через кузов автомобиля, который, вероятно, несколько футов шириной и намного толще во многих областях это малая часть сопротивления медного провода. Поверхность пола шириной четыре фута и толщиной всего 0,06 дюйма, будет иметь поперечное сечение около 2.88 квадратных дюймов. Эквивалент медный проводник должен быть 2,88 / 8,8 = 0,327 квадратных дюйма, или диаметр = 2 * квадрат A / pi, или 0,645 дюйма в диаметре! Сопротивление тонкой стальной напольной поддона шириной 4 фута с противовесом медный кабель требует кабеля больше 4/0, а у нас даже нет рассчитывал на помощь каркасных реек, рокеров или дорожек на крыше!

Давайте посмотрим, почему Ford сделал систему определенным образом и как схемы могут вводить в заблуждение.Это схема отрицательного вывода аккумуляторного кабеля на Фокс Мустанги:

Правильная схема вышеперечисленного:

В системе, описанной выше, отрицательный вывод EEC не заземлен на отрицательный полюс аккумулятора. Отрицательный EEC фактически подключается к шасси автомобиля рядом с пусковым реле, где он имеет общую точку заземления шасси с отрицательной клеммой аккумулятора. Основания как это работает только тогда, когда аккумулятор установлен спереди и сделан точно так, как изначально сделано.Эта система приемлема, потому что:

1.) Мустанг изначально имел довольно низкое потребление тока от система зарядки.

2.) Заземлил блок от головы до файрволла.

3.) Очень короткий и тяжелый провод аккумуляторной батареи был надежно подключен. к блоку.

Схема альтернативного метода для передней батареи во избежание контуров заземления:

Задняя батарея для предотвращения опасности возгорания контура заземления и заземляющего провода:

Соединения отрицательного полюса аккумуляторной батареи:

С аккумулятором на задней панели нет причин долго работать отрицательные выводы от ничего к аккумулятору.Исключение составляют определенные устройства зоны багажника с плавающей площадкой, например, топливные насосы или другие электродвигатели. Это предполагает цельный автомобиль или раму большой площади. со сварной конструкцией в качестве шины заземления. В Европе основания для отрицательные клеммы АКБ для средств связи запрещены из-за пожара и угрозы безопасности.

Устройство, с аккумулятором сзади	Всегда допустимо до нег пост	Допустимо, но часто нежелательно	Никогда не допустимо к отрицательному сообщение
Усилитель с общим минусом на корпус и домкраты			X
Усилитель с минусом с плавающей запятой шкаф и домкраты	Х *	Х **
Электродвигатель или насос с изолированным земля	Х *	Х **
Блок зажигания с минусовой общей к корпус или другие провода			X
Инвертор мощности с отрицательным общим выводом до жилья и торговых точек			X
Инвертор мощности с минусом изолирован от шкафа и домкратов		Х
Радиосистема, включая стереосистемы и системы двусторонней связи с общим минусом шкаф и домкраты			X
Радиосистема, включая стереосистемы и системы двусторонней связи с минусом, изолированным от шкафа и розеток	Х *	Х *

* если рядом с аккумулятором ** если далеко от аккумулятор

С аккумулятором на передней панели, надежные заземленные устройства вообще может быть подключен к минусовой батарее практически любым удобным вам способом.

Устройство, с аккумулятором спереди	Всегда допустимо до нег пост	Допустимо, но обычно нежелательно	Никогда не допустимо к отрицательному сообщение
Усилитель с общим минусом к шкафу и домкраты			X
Усилитель с минусом с плавающей запятой шкаф и домкраты	Х *	Х **
Электродвигатель или насос с изолированным земля	х
Блок зажигания с минусовой общей к корпусу или другим проводам			X
Инвертор мощности с отрицательным общим выводом к шкафу и розеткам			X
Инвертор мощности с минусом изолирован от шкафа и домкратов	х
Радиосистема, включая стерео и двустороннюю с минусом, общим к шкафу и гнездам			X
Радиосистема, включая стерео и двустороннюю с минусом, изолированным от шкафа и розеток	х

Николай Бозов | Промышленная автоматизация и управление

Схема приборных петель

Схемы контуров расширяют P & ID, они показывают компоненты контура прибора, связи между устройствами и идентификацию действия компонентов, спецификацию элементов аппаратного обеспечения прибора и средства передачи требований.

Контурные схемы могут быть указаны в соответствии с требованиями заказчика и проекта. Наиболее важное содержание контурных диаграмм должно включать:

1. Идентификация контура и компонентов контура, показанных на P&IDS.
2. Описание функций цикла в заголовке. Если этого недостаточно, используйте дополнительное примечание. Определите любые особенности или функции цепей отключения и безопасности.
3. Индикация взаимосвязи с другими контурами КИП, включая блокировки, блокировки, каскадные уставки, отключения и цепи безопасности.
4. Все соединения точка-точка с идентификационными номерами или цветами электрических кабелей, проводов, многотрубных пневматических труб и отдельных пневматических и гидравлических трубок. Эта идентификация межсоединений включает распределительные коробки, клеммы, переборки, порты и заземляющие соединения.
5. Общее расположение таких устройств, как поле, панель, вспомогательное оборудование, стойка, клеммный шкаф, кабельная разводка, шкаф ввода-вывода и т. Д.
6. Источники энергии устройств: электропитание, подача воздуха, подача гидравлической жидкости.
   Необходимо указать напряжение, давление и другие применимые требования.
7. Указание того, что измеряется и что контролируется.
8. Действия или отказоустойчивые положения (электронные, пневматические или оба) управляющих устройств, таких как контроллеры, переключатели, регулирующие клапаны, соленоидные клапаны, датчики.

Дополнительная информация должна быть рассмотрена на предмет ее эффективности в соответствии с предполагаемым использованием. Ниже приведены типичные примеры элементов, которые могут быть включены по усмотрению пользователя.

1. Технологическое оборудование, линии и их идентификационные номера, источник, обозначение или направление потока.
2. Ссылка на дополнительные записи и чертежи, такие как детали установки, P & ID, чертежи расположения, электрические схемы или чертежи, а также спецификации приборов.
3. Конкретное расположение каждого устройства, например высота, площадь, подразделение панели, номер и расположение стойки или шкафа, расположение входов / выходов и т. Д.
4. Ссылки на описания оборудования, производителей, номера моделей, типы оборудования, спецификации или спецификации, номера заказов на поставку и т. Д.
5. Диапазоны сигналов и информация о калибровке, включая заданные значения для переключателей, а также устройств сигнализации и отключения.
6. Справочные номера программного обеспечения, такие как адреса ввода / вывода, типы и имена блоков управления, сетевые интерфейсы, имена точек и т. Д.
7. Информация о гравировке или условных обозначениях, помогающая идентифицировать инструмент или принадлежность.
8. Ссылки на документацию производителя, такую ​​как схемы, сведения о подключении, инструкции по эксплуатации и т. Д.
9. Цветовой код для проводов или трубок, в которых используются номера для различения.

Рис. 1. Контурная схема прибора

Объединение элементов петли зависит от структуры сигнальной петли. Наиболее распространены следующие группы:
Область обработки на месте
Панель поля
Распределительная коробка
Место для разводки кабелей
Шкаф
Задняя часть шкафа
Передняя часть шкафа
Дисплей / HMI

Обозначение номера распределительной коробки — JB 500

Обозначение номера терминала XI 5

FT 401 — Датчик расхода с клеммами для подключения.

Чем более информативна и структурирована контурная диаграмма, тем проще будет ввод в эксплуатацию и обслуживание системы. Например, : контурная диаграмма показывает, какой именно цвет провода следует ожидать в какой именно точке измерительной системы и к какой клемме должен подключаться этот провод, становится намного проще приступить к поиску и устранению неисправностей, калибровке или обновлению.