Преимущества прокладки электрического кабеля под землей
Условия и особенности применения
Использование металлических лотков в виде проводников типа PE допускается лишь при наличии разрешения в техническом паспорте устройства. Конкретные требования изложены в пункте 1.7 Правил устройства электроустановок.
Эксплуатация разрешается при наличии таких условий:
- На всей протяженности кабеленесущей магистрали нет прерываний.
- По всей линии достаточно площади сечения лотков и возможно их присоединение по всей длине.
- Компоненты трассы имеют надежные гальванические соединения.
- Обеспечивается своевременная проверка заземления перфорированного лотка и качество крепления соединений.
Для применения кабельного лотка в виде PE-проводника необходимо придерживаться некоторых условий. Прежде всего, производят расчет тока короткого замыкания. По результатам расчета делают выбор элементов оборудования для заземления. За расчеты должен браться квалифицированный специалист, обладающий данными о характеристиках кабельной линии.
Следующий расчет — вычисление минимально необходимого сечения проводника PE. Расчеты также выполняются, исходя из условий ПУЭ.
В Российской Федерации действуют профильные стандарты, по которым компоненты системы, которые подлежат быстрому монтажу и демонтажу, не нужно дополнительно заземлять. При этом особые условия предусматривают установку специальной крышки на лоток. Подразумевается установка дополнительных перемычек и заземлителей с качественной гальванической связью. В качестве примера можно привести изделия упоминаемой ранее компании ДКС.
Токопроводящие кабельные магистрали присоединяют к системе уравнивания потенциалов. Проволочные лотки не в состоянии обеспечить такую же проводимость, как лестничные или листовые, поэтому необходима система уравнивания потенциалов. Компания ДКС дает рекомендацию о подключении системы уравнивания потенциалов каждые 20 метров. Однако практика показывает, что для приемлемой надежности в сложных условиях эксплуатации подключения должны устанавливаться еще чаще — каждые 10 метров.
https://youtube.com/watch?v=4mMmJYw0Tls
Для правильного подключения проволочных лотков следует использовать заземлительные клеммы. Приобрести такие устройства можно в магазине электротоваров или на рынке. Установка клемм не отличается сложностью: нужно подключить устройство к стене лотка. Далее провод направляют через клемму. На участке соприкосновения с клеммой следует удалить изоляционный слой. В результате использования клемм удается достичь более качественного заземления. В качестве проводника подойдет провод ПВЗ в желто-зеленой изоляции.
Источник
Что называется защитным заземлением, а что рабочим?
Заземление как мера обеспечения безопасности при использовании различных видов электроприборов делится на защитное и рабочее, кроме того, особняком стоит и молниезащита, подключать которую с землей необходимо с помощью отдельного контура. Использование общего заземления не рекомендуется, так как в этом случае при попадании молнии на громоотвод электричество будет вынужденно пройти через дом.
Чаще всего это происходит незаметно, но при возникновении внештатной ситуации возможен пожар и другие негативные последствия. Учитывая основную функцию заземления – обеспечение безопасности, теряется смысл таких мероприятий.
Основным отличием защитного заземления от рабочего является то, что оно представляет собой преднамеренное обеспечение электрического соединения с землей (или иными нетоковедущими элементами). И, как уже указывалось выше, его основная функция состоит в защите от возможного поражения человека током.
А вот то, что называется рабочим заземлением, имеет принципиальное отличие, заключающееся в том, что преднамеренно с землей соединяется не прибор в целом, а его отдельные элементы, например, обмотки трансформатора или генератора и других приборов.
То есть соединяются несколько точек одновременно. Исходя из этого определяется и основное значение рабочего заземления – гарантия нормальной и безопасной работы оборудования, особенно точного, для которого любые критические моменты могут стать фатальными.
Непосредственно соединение производится между заземляемыми точками и заземлителем, допускает использование вспомогательных монтажных элементов: резисторов, предохранителей и т. д.
Конечно, выбор защиты – вопрос весьма ответственный, и его вид определяется исходя из особенностей электросети дома, разнообразия используемых приборов, конструктивных особенностей строения и т. д. Для большинства бытовых приборов в доме достаточным оказывается заземление с помощью евророзетки, один кабель которой имеет соединение с землей.
Но для стиральной или посудомоечной машины, микроволновой или конвекционной печи, а тем более для бойлера следует предусмотреть возможность использования рабочего типа заземления.
ТОП-10 ошибок монтажа заземляющего устройства, видео:
В каких случаях обязательно требуется проведение мероприятий по заземлению?
После того, как стало понятно, для чего нужно заземление, следует выяснить, когда и где оно применяется:
- в однофазных сетях с переменным током и напряжением до 1 кВт и имеющих естественную изоляцию от земли;
- с постоянным током в двухпроводных сетях, у которых имеется изоляция источника тока и средней точки обмотки;
- в трехфазной сети с переменным током, с нейтралью и напряжением до 1 кВт;
- при напряжении свыше 1 кВт – для сетей переменного и постоянного тока, с различными видами и режимами функционирования обмоток.
Для монтажа защитной или рабочей системы заземления используются специальные элементы – «заземлители», которые представлены в двух видах:
- естественные – то есть любые токопроводящие элементы конструкции дома, коммуникаций, но обязательно имеющие непосредственное соприкосновение с землей. Но не допускается использовать в роли естественного заземлителя магистральные конструкции, представляющие опасность возгорания или взрыва, например, газовую трубу с этой целью использовать категорически нельзя.
- искусственные – представляют собой конструкции, изготовленные из неокрашенного металла. В некоторых случаях для обеспечения антикоррозийной защиты можно использовать защитные составы, не снижающие их токопроводящую способность. Как вариант искусственного заземлителя можно считать специальный токопроводящий бетон.
При использовании искусственных заземлителей следует учитывать, что потребуется использовать металлические пластины или прутья для создания так называемой металлосвязи.
Она представляет собой соединение верхних концов заземлителей с помощью сварки в единый конструктивный элемент, который заводится непосредственно в дом, для чего и используется шина заземления, являющаяся завершающим элементом, необходимым для обеспечения цельности и жесткости контура.
Преимущества применения проволочных изделий
По сравнению с рядом другой продукции, проволочные кабельные лотки обладают рядом положительных особенностей, а именно:
Для заземления проволочного лотка требуется меньше усилий, так как изначально продукция имеет хорошие показатели электромагнитной совместимости. Причиной тому является конструкция, которая создает эффект «сетки Фарадея». Продукция, выполненная из поливинилхлорида, не может обеспечить качественное подавление электромагнитных помех. Результатом тому является широкое применение металлических кабельных трасс производства компании ДКС сотовыми операторами.
С точки зрения нормативной документации, заземление лотков по пуэ требуется выполнять в обязательном порядке. Токопроводящая несущая кабель конструкция нуждается в комплексной защите, а сама процедура выполняется в соответствии с профильными требованиями.
Заземление кабельных лотков: элементы, требования и особенности применения
На этапе ввода в эксплуатацию кабельных трасс электрики осуществляют некоторые меры, повышающие безопасность оборудования. К числу таких действий относится заземление кабельных лотков.
Существует множество разновидностей лотков, отличающихся по типу заземления. Наиболее распространенный тип лотков — проволочные. Они должны устанавливаться в соответствии с условиями, изложенными в ГОСТах и ПУЭ (Правила устройства электроустановок).
Некоторым малоопытным пользователям кажется, что соединение лотков винтами обеспечивает непрерывность кабеля. Однако надежная металлосвязь, о которой судят по проводимости напряжения, достигается далеко не на всех электрических установках. Трасса относится к заземляющим проводникам только при наличии дополнительных перемычек или в случае соединения лотков по определенным стандартам. Требования к соединению изложены в ГОСТ 10434-82.
Для упрощения ориентации в заземлительной системе перемычки должны соответствовать некоей цветовой схеме. Чаще всего речь идет о сочетании зеленого и желтого цветов. Пределы сечения устанавливаются от 4 до 6 квадратных миллиметров.
При организации заземления с использованием самостоятельно сделанных перемычек не следует забывать о важном правиле: концы должны быть обработаны. Под обработкой понимается опрессовка
Винты для фиксации защитных проводников нельзя задействовать для решения иных задач, к примеру, для стыковки лоточного торца или крепления на опоре.
В отдельных модификациях продукции винтовые метизы для лотков оснащаются шайбами или гайками. Эти элементы имеют «царапающую» поверхность. Благодаря такой особенности обеспечивается более надежный электрический контакт, поскольку риск ослабления крепежа значительно уменьшается. Также применяют небольшие медные пластины (их еще называют шинами).
Преимущества применения проволочных изделий
По сравнению с рядом другой продукции, проволочные кабельные лотки обладают рядом положительных особенностей, а именно:
Для заземления проволочного лотка требуется меньше усилий, так как изначально продукция имеет хорошие показатели электромагнитной совместимости. Причиной тому является конструкция, которая создает эффект «сетки Фарадея». Продукция, выполненная из поливинилхлорида, не может обеспечить качественное подавление электромагнитных помех. Результатом тому является широкое применение металлических кабельных трасс производства компании ДКС сотовыми операторами.
С точки зрения нормативной документации, заземление лотков по пуэ требуется выполнять в обязательном порядке. Токопроводящая несущая кабель конструкция нуждается в комплексной защите, а сама процедура выполняется в соответствии с профильными требованиями.
Прокладка кабелей в металлических лотках и коробах
В производственных помещениях, а также на открытом воздухе кабели прокладывают в основном в металлических лотках. Все металлические лотки можно разделить на листовые, проволочные и лестничные лотки
На что следует обращать внимание при выборе металлического лотка?
Прокладка кабелей в металлических лотках и коробах
Первым делом стоит обратить внимание на определения короба и лотка. Согласно ПУЭ:
Согласно ПУЭ:
Короб — закрытая полая конструкция прямоугольного или другого сечения, предназначенная для прокладки в ней проводов и кабелей. Короб служит защитой от механических повреждений, проложенных в нем проводов и кабелей.
Лоток — открытая конструкция, предназначенная для прокладки на ней проводов и кабелей. Лоток не является защитой от внешних механических повреждений, проложенных на нем проводов и кабелей.
В общем, все дело в крышке
Тип лотка (короба) зависит от помещения, в котором прокладывают кабели. В нормальных помещениях можно применять любые типы лотков и коробов. Перфорированные лотки обладают лучшими охлаждающими характеристиками. Чем выше агрессивность среды, тем меньше срок службы лотка. В помещениях с высокой влажностью и загрязненностью рекомендуется предусматривать нержавеющие лотки, в остальных случаях подходят оцинкованные.
Размер лотка зависит от количества кабелей. Согласно ПУЭ сумма сечений проводов и кабелей, рассчитанных по их наружным диаметрам не должна превышать 40%. Высота лотка должна быть не менее самого большого кабеля или пучка проводов.
После определения типа лотка и габаритных размеров выбираются дополнительные аксессуары и монтажные элементы. У многих производителей повороты, углы, ответвители от листовых лотков подходят к лестничным. Стоит иметь ввиду, что дополнительные аксессуары достаточно дорого стоят, поэтому проволочные лотки в этом плане имеют преимущество, т.к. к ним не требуются дополнительные элементы. Лотки и короба можно крепить к стене, потолку, класть на пол. В общем случае для листовых и проволочных лотком шаг установки полок можно взять 1,5м, для лестничных лотков – 3-6м, поскольку они обладают большей несущей способностью.
Очень важным критерием в выборе типа лотка (короба) является его цена. В одной из статей я уже делал сравнительную характеристику листовых, проволочных и лестничных лотков.
Хочу заметить, что при необходимости можно обеспечить степень защиты кабелей даже IP44 в коробе, для этих целей предусматривают специальные уплотнители.
Несколько советов по выбору лотков и коробов:
1 Короба применяйте в случае необходимости механической защиты либо по желанию заказчика.
2 В нормальных помещения рекомендую использовать проволочные лотки. Дешево и эстетично.
3 На улице нужно предусматривать неперфорированные листовые короба.
4 Для кабелей большого сечения и соответственно большой массы лучше применять лестничные лотки, поскольку у них большая несущая способность и проще будет выполнять повороты кабелей.
5 Во взрывоопасных зонах разрешается прокладка кабелей в коробах (таблица 7.3.14 ПУЭ).
Съемные крышки
При обустройстве кабеленесущей трассы необходимо помнить о том, что съемные крышки лотков не являются частью конструкции, которая нуждается в обязательном защитном заземлении. Причина заключается в том, что крышка на лоток с заземлением изначально имеет хороший уровень защиты от поражения электрическим током.
Продукция от компании dkc изначально характеризуется простотой монтажа. Чтобы установить его, достаточно подобрать оптимальный способ сделать это – с помощью подвесов, либо путем просверливания отверстий в стене. На любой поверхности конструкции присутствует заземляющий контур, включая крышку и дополнительные аксессуары. Чтобы зафиксировать заземляющий кабель, достаточно использовать болт М5.
С помощью такого конструктивного решения заземление лотков обеспечивает полную гарантию защиты от поражения током при возникновении короткого замыкания, которое передается на корпус несущего основания.
1.7.121
В качестве PE-проводников в электроустановках напряжением
до 1 кВ могут использоваться:
1) специально предусмотренные проводники:
жилы многожильных кабелей;
изолированные или неизолированные провода в общей оболочке
с фазными проводами;
стационарно проложенные изолированные или неизолированные
проводники;
2) открытые проводящие части электроустановок:
алюминиевые оболочки кабелей;
стальные трубы электропроводок;
металлические оболочки и опорные конструкции шинопроводов и
комплектных устройств заводского изготовления.
Металлические короба и лотки электропроводок можно
использовать в качестве защитных проводников при условии, что конструкцией
коробов и лотков предусмотрено такое использование, о чем имеется указание в
документации изготовителя, а их расположение исключает возможность
механического повреждения;
3) некоторые сторонние проводящие части:
металлические строительные конструкции зданий и сооружений
(фермы, колонны и т.п.);
арматура железобетонных строительных конструкций зданий при
условии выполнения требований 1.7.122;
металлические конструкции производственного назначения
(подкрановые рельсы, галереи, площадки, шахты лифтов, подъемников, элеваторов,
обрамления каналов и т.п.).
Условия и особенности применения
Применение кабельных лотков в системе проволочных металлосвязей имеет свои особенности и требует соблюдения определенных условий. Важным аспектом при использовании лотков является правильное заземление, которое обеспечивает безопасность и надежность работы системы.
Заземление лотков
Одним из главных условий применения кабельных лотков является их заземление. Заземление выполняется для предотвращения накопления статического электричества и обеспечения электрической безопасности. Для заземления лотков используются специальные заземляющие провода, которые подключаются к заземляющей петле или заземляющей шине.
3.5.7. Интеллектуальные датчики
В последнее время получили быстрое распространение и развитие так называемые интеллектуальные датчики, содержащие микроконтроллер для линеаризации характеристики преобразования датчика (см., например, “Датчики температуры, давления, влажности”). Интеллектуальные датчики выдают сигнал в цифровой или аналоговой форме []. Вследствие того, что цифровая часть датчика совмещена с аналоговой, при неправильном заземлении выходной сигнал имеет повышенный уровень шума.
Некоторые датчики, например, фирмы Honeywell, имеют ЦАП с токовым выходом и поэтому требуют подключения внешнего сопротивления нагрузки (порядка 20 кОм []), поэтому полезный сигнал в них получается в форме напряжения, падающего на нагрузочном резисторе при протекании выходного тока датчика.
Рассмотрим пример. На напряжение на нагрузке равно
,
т. е. зависит от тока , который включает в себя ток цифровой земли. Ток цифровой земли содержит шум и, в соответствии с вышеприведенной формулой, влияет на напряжение на нагрузке. Чтобы устранить этот эффект, цепи заземления надо выполнить так, как показано на . Здесь ток цифровой земли не протекает через сопротивление и поэтому не вносит шум в напряжение сигнала на сопротивлении нагрузки.
|
|
Рис. 3.106. Неправильное заземление интеллектуального датчика | Рис. 3.107. Правильное заземление интеллектуального датчика |
Металлосвязь
Изначально пользователю может показаться, что прикручивание лотков между собой с использованием специальных винтов позволяет достичь непрерывности кабельной конструкции. Однако хорошая металлосвязь, выраженная в определенной проводимости напряжения, не всегда обеспечивается на электроустановках. Поэтому трасса может считаться заземляющим проводником только в том случае, если используются дополнительные перемычки, либо лотки соединены согласно ряду требований ГОСТ 10434-82.
Чтобы упростить ориентирование в системе заземления, перемычки всегда окрашиваются в определенную цветовую маркировку. Как правило, она являет собой комбинацию желтого и зеленого цвета. Сечение варьируется в пределах 4…6 мм кв.
Создавая заземление лотков с применением собственноручно изготовленных перемычек, необходимо всегда помнить, что нельзя оставлять концы необработанными. На практике делают опрессовку. Винты для зажима защитных проводников не должны использоваться для дополнительных задач, например, для соединения торцевой части лотка или фиксации на опоре.
В некоторых моделях продукции винтовые метизы для лотков могут иметь шайбы или гайки с так называемой «царапающей» поверхностью. Такое технологическое решение было принято производителями для улучшения надежности электрического контакта. Таким образом, вероятность ослабления гаек сводится к нулю. В качестве альтернативы можно встретить маленькие пластины из меди, которые называются шинками.
Короба и лотки
Требования к коробам, лоткам и проложенным в них электропроводкам установлены в соответствующих нормативных документах. Общие технические условия на металлические короба для электропроводок содержатся в стандарте ГОСТ 20803-81. Общие требования к кабельным коробам – в ГОСТ Р МЭК 61084-1-2007. Установка кабельных коробов на стенах и потолках нормируется положениями ГОСТ Р МЭК 61084-2-1-2007. Требования к кабельным коробам для установки под и заподлицо с полом содержатся в ГОСТ Р МЭК 61084-2-2-2007. Сервисные стойки – небольшие секции кабельного короба с установленными в ней штепсельными розетками выполняются в соответствие с ГОСТ Р МЭК 61084-2-4-2007. Применение кабельные лотков и кабельных лестниц регламентируется в ГОСТ Р 52868-2007. В указанных стандартах можно найти информацию о размерах коробов и лотков, способах их креплений и испытаний, и многое другое. Также использование коробов и лотков регламентируется к некоторых нормативных документах комплекса стандартов ГОСТ Р 50571.
Короба
Короба, как указывалось выше, используют для прокладки в их полости электропроводок и защиты проложенных в них кабелей и проводов от механических воздействий. Короба могут быть со съемными крышками и глухие, представляющие собой не разбираемую полую конструкцию. В качестве материалов для изготовления коробов используют как сталь, как правило, оцинкованную, так и различные пластики. Стальные короба могут быть перфорированными и неперфорированными. При использовании стальных коробов для прокладки кабелей по фасадам зданий на них могут наносить пластиковые покрытия под цвет фасада.
На Рис. 1 показан стальной оцинкованный перфорированный короб. Такие короба удобны при прокладке их в полостях подвесных потолков.
Рис. 1 Стальной перфорированный короб
Для разветвлений коробов и поворотов кабельных трасс используют специальные вспомогательные секции: повороты, тройники, крестообразные секции, ответвления, переходы с одного сечения короба на другое, заглушки, держатели кабелей, перегородки и некоторые другие элементы. Использование вспомогательных секций значительно ускоряет монтаж коробов и позволяет улучшить эстетичный вид всей электроустановки.
При горизонтальной прокладке коробов их преимущественно располагают так, чтобы крышка находилась сверху. При вертикальной прокладке и при нахождении крышки короба снизу часто требуется дополнительная фиксация крышек. В соответствие с требованиями ПУЭ глухие короба допустимо заполнять до 35% площади их сечения, а короба с крышками – до 40%. Сечения кабелей и проводов учитывают вместе с изоляцией и защитными оболочками.
Стальные короба в зависимости от назначения могут иметь различное исполнение в отношении условий эксплуатации: начиная от легких допустимых механических воздействий и заканчивая очень тяжелыми.
На Рис. 2 показан пластиковый короб. Такие короба, имеющие ширину порядка 100 мм, часто комплектуют специальными вставками для установки в них штепсельных и слаботочных розеток. На данной фотографии показано офисное помещение. Штепсельные розетки красного цвета используют для подключения компьютеров, а белого – для бытовых электроприборов.
Рис. 2 Пластиковый короб с розетками
Пластиковые короба могут иметь различные сечения и расцветки. Обычно можно приобрести короба, комплектующиеся поворотами, тройниками и заглушками.
Важной составляющей любой электропроводки в стальных коробах является их надежное заземление. Несмотря на то, что между двумя соединенными между собой секциями коробов обеспечивается надежный контакт с небольшим сопротивлением (в случае болтового соединения), секции всегда соединяют между собой перемычкой из гибкого медного провода
Либо в коробе прокладывают дополнительный проводник заземления, который соединяют с каждой его секцией. Это необходимо для того, что бы в случае ремонтных и других работ при разъединении двух секций короба электрическая связь между ними сохранялась. В противном случае некоторые части короба могут оказаться под опасным напряжением.
3.5.6. Заземление при дифференциальных измерениях
|
Рис. 3.105. Заземление аналоговых входов через сопротивления для уменьшения синфазной помехи |
Если источник сигнала не имеет сопротивления на землю, то при дифференциальном измерении образуется “плавающий вход” (). На плавающем входе может наводиться статический заряд от атмосферного электричества (см. также раздел ) или входного тока утечки операционного усилителя. Для отведения заряда и тока на землю потенциальные входы модулей аналогового ввода обычно содержат внутри себя резисторы сопротивлением от 1 МОм до 20 МОм, соединяющие аналоговые входы с землей. Однако при большом уровне помех или большом сопротивлении источника сигнала сопротивление 20 МОм может оказаться недостаточным и тогда необходимо дополнительно использовать внешние резисторы сопротивлением от десятков кОм до 1 МОм или конденсаторы с таким же сопротивлением на частоте помехи ().
3.5.3. Гальванически развязанные цепи
 |
Рис. 3.104. Пример радикального решения проблемы, показанной на и |
Радикальным решением описанных выше проблем (см. и ) является применение гальванической изоляции (см. раздел “Гальваническая развязка”) с раздельным заземлением цифровой, аналоговой и силовой части системы (). Применение гальванической изоляции позволяет разделить аналоговую и цифровую землю, а это, в свою очередь, исключает протекание по аналоговой земле токов помехи от силовой и цифровой земли ().
Аналоговая земля может быть соединена с защитным заземлением через сопротивление (подробнее см. раздел , и “Гальваническая развязка”).
Виды защитных труб
Заземление
Под заземлением понимают соединение электроустановок или какой-либо части электрической системы с землей или ее эквивалентом. Вся заземляющая система обычно состоит из самого заземлителя (металлические элементы, расположенные непосредственно в земле) и проводников. В целях безопасности заземлять рекомендуется любые электрифицированные здания и сооружения (в том числе и несущие системы информационных и электрических кабелей и проводов), особенно, если они располагаются непосредственно вблизи водоемов.
На сегодняшний день существует множество различных схем заземления кабельных лотков и коробов, но наиболее популярными в немасштабном строительстве (частные дома, коттеджи, дачи и пр.) являются следующие.
Кольцевой заземлитель
В качестве заземлителя могут использоваться плоский провод из оцинкованной или нержавеющей стали (30х3,5 мм, 40х4 мм), круглый провод электрический медный (8 мм), круглый провод из оцинкованной или нержавеющей стали (10 мм). Заземлитель из выше указанных материалов укладывается в виде кольца по периметру архитектурного сооружения на расстоянии от фундамента не менее одного метра и на глубину не менее полуметра. При укладке минимум 80% заземлителя должно находиться в почве. Все элементы общей электрической системы здания, а также кабельные лотки и короба для проводов подсоединяются к одному кольцевому заземлителю.
Глубинный заземлитель
Глубинный заземлитель изготавливается из тех же материалов, но располагается в земле не по периметру здания, а вертикально. В зависимости от класса молниезащиты и заземления коробов электротехнических для прокладки проводов или кабелей определяется глубина залегания. Заземлитель размещается на расстоянии минимум один метр от фундамента здания на глубину от 2,5 до 9 метров. При устройстве молниезащиты количество заземлителей определяется количеством токоотводов от молниеприемника. При устройстве классической системы заземления несколько токоотводов могут быть подсоединены к одному заземлителю. Если вокруг здания расположено несколько глубинных заземлителей, то они должны быть дополнительно соединены между собой.
Фундаментный заземлитель
Как следует из названия, данный тип заземлителя располагается непосредственно внутри бетонного фундамента здания или сооружения, или, говоря другим языком, в качестве заземлителя используется арматура железобетонных свай или плоского основания. Данный тип заземления нужно предусматривать еще на стадии проектирования. Для уже возведенных объектов реализация фундаментного заземления кабельных металлических коробов и лотков не представляется возможной или трудноосуществима.
