Заземление и молниезащита в Санкт-Петербурге

Заземление и молниезащита – это контур безопасности электроустановки: они отводят токи повреждения и разряды молнии в землю и не дают опасному потенциалу появиться на корпусах оборудования. Проектируем и монтируем заземляющие устройства, основную и дополнительную систему уравнивания потенциалов, внешнюю и внутреннюю молниезащиту зданий, устанавливаем устройства защиты от импульсных перенапряжений на объектах Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Результат – измеренное сопротивление в норме и протоколы для надзора. Заземление щитов увязываем с ВРУ и групповыми щитами.

Заземляющие устройства

Заземляющее устройство собирают из вертикальных и горизонтальных заземлителей, соединенных в контур. Естественными заземлителями служат фундамент и металлоконструкции, искусственными – стальные электроды и полоса. Нормируемое сопротивление зависит от системы: для источника питания сети 380/220 В контур выполняют с сопротивлением не более 4 Ом, повторные заземления PEN-проводника на опорах – не более 30 Ом по ПУЭ. Горизонтальный заземлитель ведут круглой сталью от 10 мм или полосой 40×4 мм, соединения выполняют сваркой с защитой от коррозии, а скрытые узлы фиксируют актами. Число и длину электродов подбирают по удельному сопротивлению грунта: чем оно выше, тем больше электродов или глубже их погружение требуется для достижения нормы. Контур замыкают по периметру здания, а к главной заземляющей шине подводят не менее двух проводников для надежности. Отдельно проверяют совместимость с молниезащитой: как правило, заземлители рабочего, защитного заземления и молниезащиты объединяют в общее заземляющее устройство, чтобы между ними не возникало разности потенциалов.

Система уравнивания потенциалов

Основная система уравнивания потенциалов соединяет главную заземляющую шину с металлическими трубами, каркасом здания, защитными проводниками и сторонними проводящими частями, выравнивая их потенциал. Дополнительная система уравнивания работает локально – например, в ванных и душевых, где вероятен контакт человека с током. Медный проводник дополнительного уравнивания принимают сечением не менее 6 мм², для основной системы – по расчету, но не тоньше нормируемого значения. Правильное уравнивание снимает разность потенциалов между корпусами и трубопроводами, из-за которой и возникает поражение током. В системе TN защитный проводник PE связывает открытые проводящие части оборудования с заземленной нейтралью источника, и уравнивание дополняет его, охватывая сторонние проводящие части здания. Сторонние проводящие части – трубопроводы отопления, водоснабжения, вентиляционные короба – подключают к шине уравнивания на вводе в здание. Это исключает ситуацию, когда прикосновение к трубе и корпусу прибора одновременно оказывается под опасным напряжением.

Молниезащита зданий

Молниезащиту проектируют по категории, которую задают по назначению здания и ожидаемому числу поражений. Внешняя молниезащита состоит из молниеприемников (стержневых, тросовых или сетки на кровле), токоотводов и заземлителей. Стержневой молниеприемник и токоотвод из стали выполняют диаметром от 8 мм; шаг токоотводов и размер ячейки сетки зависят от категории по СО 153-34.21.122-2003. Токоотводы разносят по периметру и соединяют с отдельным или общим заземлителем. Внутренняя молниезащита ограничивает занос высокого потенциала по коммуникациям и работает совместно с устройствами защиты от перенапряжений.

Защита от импульсных перенапряжений

Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) гасят броски напряжения от разрядов молнии и коммутаций в сети. Их ставят каскадом: класс I – на вводе для отвода прямого тока молнии, класс II – в распределительных щитах, класс III – у чувствительной электроники. УЗИП подключают к шине заземления короткими проводниками, сечение которых для меди принимают не менее 16 мм², иначе защита теряет эффективность. Без УЗИП импульс проходит в сеть и выводит из строя оборудование даже при исправном заземлении – заземление ток отводит, но амплитуду броска не срезает. Между ступенями УЗИП выдерживают развязку по длине кабеля или дросселями, иначе классы срабатывают несогласованно и защита ослабевает. Кровельную сетку и молниеприемники соединяют с токоотводами в нескольких точках, чтобы ток разряда растекался по параллельным путям.

Проектирование и расчет

Проект начинаем с определения категории молниезащиты и требуемого сопротивления заземления, затем считаем конфигурацию контура под удельное сопротивление грунта участка. В болотистых и торфяных грунтах Ленинградской области удельное сопротивление высокое, поэтому контур усиливают глубинными электродами или увеличением числа заземлителей. Готовим планы, узлы соединений и спецификацию. Раздел увязываем с электроснабжением: защитные проводники приходят на шину в щитовых, а фактическое сопротивление подтверждает электролаборатория.

Монтаж и приемка

Монтаж включает погружение электродов, сварку контура, прокладку токоотводов и подключение к главной заземляющей шине. Все соединения защищаем от коррозии, скрытые узлы фиксируем актами на скрытые работы. После монтажа измеряют сопротивление заземляющего устройства и непрерывность цепи заземления; результаты сравнивают с проектными и нормой. Заземление и молниезащиту сдают с протоколами измерений – без них электроустановку не допускают к эксплуатации, а надзор не принимает объект. Повторные измерения выполняют периодически в эксплуатации: коррозия и сезонное промерзание грунта со временем меняют сопротивление контура, и его контролируют, чтобы значение оставалось в норме.