Монтаж заземляющих проводников

Внутри зданий коррозия заземляющих проводников меньше, чем снаружи, но все же стальные заземляющие и зануляющие проводники тщательно окрашивают, это предохраняет их от коррозии, и делает эти проводники, магистрали заземления и ответвления более заметными, облегчая условия эксплуатации.

Заземление электродвигателей и других токоприемников напряжением 380/220 В чаще всего осуществляется присоединением к заземленной нейтрали, т. е. выполняется зануление. При этом нулевые провода могут являться одновременно заземляющими, так как для зануления разрешается использовать рабочие нулевые провода электропроводки. Однако эти провода, в особенности алюминиевые, могут незаметно выйти из строя. Исходя из этого, нужно улучшать условия безопасности. Например, присоединяя к сети трехфазный электродвигатель, фазные жилы четырехжильного кабеля подключают к соответствующим выводам, а корпус заземляют присоединением нулевой жилы кабеля. Если одновременно присоединить салазки электродвигателя к открыто проложенным стальным проводникам заземляющей сети, то такое дублирование, кажущееся некоторым электрикам излишеством, длительно обеспечивает безопасность, часто нарушаемую при применении одного лишь зануления. Вместо заземляющей сети могут быть использованы конструкции зданий и сооружений, т. е. использоваться естественные заземляющие проводники.

В сухих помещениях стальные заземляющие проводники можно прокладывать непосредственно по стенам. В помещениях сырых, особо сырых и содержащих едкие пары и газы (например, в животноводческих фермах) стальные проводники прокладывают на расстоянии не менее 10 мм от стен. Этот зазор необходим для сохранности проводников от коррозии, для чего их регулярно окрашивают со всех сторон. По этой же причине должны окрашиваться и сварные соединения. В сухих помещениях для этого можно применить асфальтовый лак, масляные краски, нитроэмали. Чаще всего применяют черную эмаль, хорошо выделяющую заземляющую сеть на фоне белых стен среди других коммуникаций и трубопроводов. В помещениях сырых и с едкими парами применяют краски, стойкие к химическим воздействиям, например поливинилхлоридные эмали.

Кроме сварных соединений, разрешается заземляющие и нулевые защитные проводники соединять внутри зданий (а также и в наружных установках) болтами, но лишь в местах, доступных для осмотра и ремонта при обеспечении мер против ослабления контактов (контргайки, разрезные пружинные шайбы и пр.) и против коррозии (смазка тонким слоем вазелина зачищенных до металлического блеска контактных поверхностей и т. п.). В отличие от вышеизложенного соединения нулевых рабочих проводников электропроводок разрешается выполнять теми же способами, что и фазных проводников.

Наиболее производительным способом крепления стальных заземляющих проводников к конструкциям зданий является крепление дюбелями с помощью строительно-монтажного пистолета (рис. 1). Но надо помнить, что пистолет представляет повышенную опасность для работающего и для посторонних лиц.

Рис. 1. Монтажный пистолет и дюбеля к нему:

а, б — пистолет в открытом (для зарядки) и в рабочем положении; е, г — дюбеля-гвозди ДГП и ДгПМ; д, е — дюбеля-винты ДБП и ДВПМ; ж — полиэтиленовый наконечник на дюбеле; 1 — дисковая головка; 2 — стержень; 3 — шайба; 4 — заостренная часть; 5 — резьбовая головка: 6 — наконечник

Поэтому для работы с пистолетом допускаются рабочие-мужчины не моложе 20 лет, прошедшие медицинское обследование, имеющие образование не ниже семи классов, стаж работы не менее 3 лет, квалификацию не ниже 4-го разряда, специально обученные и имеющие удостоверение на право работы с пистолетом.

Пистолетом типа ПЦ можно пристреливать детали из листовой или полосовой стали толщиной до 6 мм в основания из бетона (марки до 400), кирпича и другие основания. Прочность крепления вполне достаточна для монтажа любых элементов заземляющих устройств.

Если в конструкциях зданий предусмотрены закладные детали, проводники заземления приваривают к этим деталям. К слабым строительным конструкциям (гипсолит, шлакобетон, толстая штукатурка), где дюбеля использовать трудно, полосовые или стержневые заземляющие проводники крепят на вмазных «сухарях» (рис 2).

Рис. 2. Крепление стальных проводников заземленная:

а — держателем, приваренным к закладной детали; б — дюбелем непосредственно к стене; в — через подкладку; г — то же, что и б, ио с изгибом заземляющей полосы для обеспечения расстояния от стены; в — держателем с обжимаемой обоймой; е и ас — держателями, вмазанными в стены; 1 — закладная деталь; 2 — держатель; 3 — дюбель-гвоздь; 4 — проводник заземления (полосовая или круглая сталь); 5 — подкладка

Стальные проводники соединяют сваркой внахлестку на длине не менее двойной ширины полосы или шести диаметров круглой стали. Сварку выполняют по всему периметру нахлестки. Проходы через стены выполняют в жестких обоймах, в трубах или в открытых проемах, а проходы через перекрытия — в отрезках стальных труб, выступающих над полом и защищающих проводник от повреждений. Аналогично защищают выходы заземляющих проводников из пола, где проводники могут быть проложены в бороздах, заливаемых после прокладки бетоном. Расстояния между креплениями проводников при их открытой прокладке выбирают в зависимости от их размеров и места прокладки (табл. 1).

Таблица 1. Рекомендуемые расстояния между креплениями стальных проводников

Заземляющие проводники нужно крепить не только на прямых свободных участках, но и вблизи (100 мм) от поворотов и мест ответвлений. К оборудованию проводники лучше присоединять непосредственно, а не через конструкции, на которых оборудование установлено. Однако в щитах, шкафах и других электроконструкциях заземлять каждый аппарат сложно, поэтому ограничиваются заземлением каркасов, корпусов, салазок электродвигателей, т. е. самих конструкций. При этом места, где на конструкциях устанавливают аппаратуру, зачищают, чтобы создать хороший контакт, а части конструкций надежно соединяют болтами или сваривают. Исключение составляют двери шкафов, где достаточно хороший контакт создается в металлических петлях. В стальных трубах, используемых в качестве заземляющих (зануляющих) проводников или подлежащих Заземлению, независимо от того, открыто или скрыто эти трубы проложены, должны быть обеспечены надежные электрические контакты в цепи заземления и ее непрерывность. Для этого к трубам необходимо приварить с каждой стороны в двух-трех точках соединительные муфты, гильзы, манжеты и металлические коробки или приваривать к трубам во всех местах соединений металлические перемычки.

Конец заземляющего проводника присоединяют к заземляющему болту, используя специальные царапающие гайки или шайбы, которые при зажатии процарапываю покрытие (краску) и создают хороший контакт. Иногда конец заземляющего проводника приваривают. Если аппаратуру надо часто снимать с места, заземление делают гибким проводником с наваренными или напрессованными наконечниками. Во избежание ослабления при вибрировании (тряске), сопутствующей работе некоторых вводов электрооборудования, ставят особенно гибкие проводники, а для присоединения предусматривают пружинные шайбы и контргайки. Места присоединений предохраняют от коррозии оцинковкой или смазкой. При заземлении аппаратуры через трубы делают перемычку от флажка, приваренного к трубе, или на резьбу трубы навинчивают две царапающие гайки, между которыми зажимают стальной лист корпуса электроаппарата так, чтобы острые выступы каждой гайки были обращены к корпусу. Одну из царапающих гаек допускается заменять гайкой-оконцевателем или обыкновенной гайкой. Для завинчивания царапающих гаек пользуются специальными двухсторонними ключами — с открытым зевом и накидными.

Заземленный нулевой провод осветительной электропроводки подключают к винтовой гильзе патрона, а фазовый провод, идущий через выключатель, присоединяют к контактному винту патрона, менее доступному для прикосновения. Регулярно проверяют, действительно ли нулевой провод нигде не имеет разрывов. Выключатели или предохранители на нулевом проводе могут быть лишь там, где одновременно тем же выключателем отключается полностью весь участок сети, т. е. все фазы и нуль.

В тросовых электропроводках заземляют трос, присоединяя с обеих сторон гибкими перемычками к заземляющей сети здания. Светильники и другие детали, подвешенные на тросах, заземляют перемычками от рабочего нулевого провода или при помощи специальной дополнительной жилы, если она есть в кабеле. Применение несущего троса в качестве заземляющего проводника воспрещается. Все заземляющие проводники и перемычки должны быть доступны для осмотра.

Если проводка открытая, светильник зануляют, присоединяя к заземляющему болту корпуса металлического светильника дополнительный гибкий защитный нулевой проводник, прокладываемый от ближайшей опоры, на которой его подключают к рабочему нулевому проводу.

Если сеть проложена в стальных трубах, не вводимых в светильники, последние зануляют гибкой перемычкой от приваренного к трубе флажка или от рабочего нулевого провода сети к заземляющему болту (винту) корпуса светильника. Если труба или кабель вводится внутрь корпуса светильника, то его зануляют непосредственно в светильнике, подсоединив рабочий нулевой провод под заземляющий винт корпуса светильника. Аналогично заземляют металлические корпуса (кожухи) другой электрической аппаратуры.

На воздушных линиях соединения заземляющих спусков с заземлителями на металлических опорах применяют преимущественно сварные, а на деревянных — болтовые. На железобетонных опорах применяют как сварные, так и болтовые соединения.

На деревянных опорах заземляющие спуски рекомендуется монтировать до установки опоры. На железобетонных опорах вместо спусков может использоваться ненапряженная арматура, если от нее предусмотрены выводы для присоединения траверс и заземлителя. Если при изготовлении опор и металлоконструкций к ним на заводе предусмотреть некоторые детали, то можно избежать сварки на месте монтажа и применить заранее изготовленные на заводе типовые заземляющие проводники, соединяющие верхний заземляющий выпуск опоры с металлоконструкциями (траверсами), что сократит трудозатраты при сборке железобетонных опор. Для этого к заземляющим выпускам и к металлоконструкциям приваривают (в заводских условиях) оцинкованные пластины с отверстием для болтового соединения. В других случаях заземляющий спуск вместе с ответвлениями изготовляют на заводе (рис.3). Для опор ВЛ 0,4кВ применяют упрощенные «заземляющие цепочки», в которых (используют круглую сталь с приваренными к ней квадратными шайбами. Цепочку доставляют на трассу линии 48 свернутом виде (рис. 3,б). Расстояние между шайбами равно расстоянию между траверсами опор ВЛ 0,4 кВ. Приваривать шайбы можно непосредственно к виткам бухты проволоки без их размотки. Размеры шайбы выбирают так, чтобы ее можно было надеть на шпильку и закрепить между полкой уголка траверсы и гайкой.

Рис. 3. Заготовленные узлы и детали заземляющих устройств:

а — заземляющий спуск для железобетонной опоры ВЛ 10 кВ; б — заземляющая цепочка для опор ВЛ 0,4 кВ; 1 — стержень заземляющего спуска; 2 — ответвления к траверсам; 3, 4 — ответвления к подкосам и к разъединителю; 5 — хомут крепления к стойке опоры; 6 — пластина для присоединения к контуру заземления

При сборке опоры достаточно отрезать от такой цепочки ее часть с необходимым количеством шайб и соединить все траверсы, надевая шайбы одну за другой на шпильки и болты, крепящие траверсы и другие конструкции, расположенные на опоре. С помощью тех же шайб присоединяют цепочку и к заземляющему спуску, к верхнему заземляющему выпуску и, если нужно, к заземляющему проводнику, идущему от заземлителя. Оставшуюся часть цепочки переносят к следующей собираемой опоре.

Если ВЛ монтируется не на траверсах, а на крюках, то каждый крюк штыревого изолятора на железобетонной опоре соединяют с заземляющим спуском с помощью стандартного болтового зажима или вязкой. Вязка менее надежна и долговечна. В ослабленных соединениях заземляющих проводников при прохождении токов утечки или КЗ возникает искрообразование, создающее большие помехи радиоприему, телевизионному приему и работе связи. При заземлении металлоконструкций на деревянных опорах (там, где это требуется нормами) возникает также опасность загорания древесины опор.

Болтовые зажимные соединения стальных деталей (крюков, траверс, стальных проводников) служат длительное время. Но для соединения заземляющего стального спуска с алюминиевым нулевым проводом ВЛ такое соединение ненадежно, так как через некоторое время алюминий деформируется (сминается) и сжатие ослабляется. Такое ослабление контакта можно предотвратить, применяя пружинные шайбы, но лучше смонтировать прессуемый зажим.

На металлических опорах вместо заземляющего спуска используют конструкцию опоры, присоединяемую к заземлителю с помощью стального заземляющего проводника, привариваемого к заземлителю и к опоре. Присоединение к опоре может также быть болтовым, что удобнее для измерения заземляющего устройства в тех случаях, когда отсутствуют специальные приборы, позволяющие выполнять измерения без отсоединения заземлителей от опор.

Для приварки заземляющих спусков, выполняемых из стальных стержней или полосовой стали, к конструкциям опор может применяться (так же, как описано выше для монтажа заземляющих контуров) способ термотигельной сварки, отличающийся простотой технологии, не требующий транспортировки к месту работ тяжелого сварочного оборудования и не зависящий от внешнего источника энергии. При этом заземляющий проводник можно приварить как в вертикальном, так и в наклонном положении (рис. 4), что иногда бывает необходимо в соответствии с конструкцией нижней части опоры.

Сварное присоединение осматривают и простукивают молотком. По внешнему виду проверяют отсутствие глубоких раковин, трещин и сколов.

Рис. 4. Присоединение заземляющего проводника к металлической опоре:

а — вертикального; б — наклонного: 1 — деталь опоры; 2 — заземляющий проводник; 3 — тигель дли термотигельной сварки (засыпка термитной смеси)

Простукиванием освобождают соединения от наплывов шлака и проверяют прочность. По чистому звуку, характерному для монолита, и отсутствию дребезжания убеждаются в хорошем качестве сварки.