Заземление для сварки своими руками

Обновлено: 24.01.2025

Во время эксплуатации электрооборудования случаются технические проблемы, например, пробой изоляции между фазой и корпусом, при котором защитный корпус может оказаться под напряжением. Контакт человека с ним может привести к поражению его электрическим током. Для обеспечения безопасной работы электроустановок одним из способов может быть комплектация защитным заземлением — соединением его определенной части с землей с помощью специального устройства. Большая часть тока будет уходить через заземление из-за низкого сопротивления оного, токовая нагрузка человека будет минимальной, что обеспечит его безопасность. Существует и другой способ защиты — зануление. Принципиальная разница между ними описана ниже.

Основные понятия

Каждый из элементов защиты имеет свое функциональное назначение определяющее ее действие.

Заземление

Заземление — это приспособление, обеспечивающее устранение тока, появляющегося на корпусе электрооборудования ввиду нештатной работы, в землю. Конструктивно выполняется из заземлителя, а также проводников, соединяющих металлические токопроводящие части установки с ним, и грунтом (желательно во влажном состоянии).

Заземлитель

Заземлители могут быть двух видов — искусственный и естественный. Искусственный заземлитель представляет собой конструкцию, выполненную из уголков, арматуры, трубного проката, шинопроводов и других подобных металлических элементов. Изготовленный в стационарных условиях, представляет собой надежный, качественно исполняющий свои функции заземляющий контур.

Некоторые бытовые конструкции способны выполнять функциональные задачи заземлителей и в силу своего происхождения относятся к разряду естественных. Стальные трубы водопроводов и канализации, арматура железобетонных конструкций и другие металлоконструкции (имеющие хороший контакт с грунтом) могут эффективно проводить ток с корпуса электрооборудования в грунт.

Важно! Естественные заземлители не должны иметь покрытие, изготавливаться из алюминия и работать в условиях отсутствия горючих составов.

Заземляющее устройство

Заземляющее устройство — это комплекс, объединяющий заземлители и соединяющие их с корпусом оборудования и грунтом проводниками. Для снижения напряжения на корпусе до безопасного возможно изготовить заземляющее устройство самостоятельно.

Зануление

Схема защитного зануления отличается переводом образующегося на корпусе тока в распределительный щиток (вместо грунта), где установлен предохранительный автомат, срабатывающий на определенной величине тока. Обычно используется в промышленных электроустановках, питающихся от трансформаторных подстанций, вторичная обмотка которых соединена «звездой» с расположенным в центре соединения нулевым или нейтральным проводом. Ток искусственно создаваемого короткого замыкания через «ноль» попадает на отключающий прибор и установка обесточивается. Защита по схеме зануления требует профессионального расчета составляющих элементов и должна выполняться квалифицированными специалистами.

Требования, правила заземления оборудования на 220 В, трансформатора и других устройств

Обустройство заземления сварочного оборудования, которое по правилам ПУЭ является обязательным, связано с особенностями его эксплуатации. Общие требования ко всем видам трансформаторного, инверторного и другого сварочного оборудования следующие:

каждая электроустановка должна иметь собственное индивидуальное заземление;
к одному заземляющему контуру запрещается подсоединять несколько последовательно установленных сварочных аппаратов;
все металлические нетоковедущие элементы аппарата должны в обязательном порядке быть подключены к заземлению;
все сварочные установки должны быть оснащены специальным болтом, к которому надежно крепится провод с зажимом и отверстием соответствующим диаметру резьбы болта, обязательно имеется метка с понятной потребителю надписью, например, «земля».

Сварочный инверторный аппарат Ресанта САИПА 200. Фото ВсеИнструменты.ру

Некоторые не очень продвинутые сварщики допускают работу без заземления инверторами от сети 220 В. Однако, не все аппараты обладают высокой степенью надежности и на некоторых повреждение силового трансформатора является причиной попадания напряжения на его вторичные элементы — держатель электрода и зажим массы. Это может привести к печальным последствиям. Бытовой инверторный аппарат обычно используют в качестве переносного устройства, где на новом месте не всегда имеется наличие заземляющего контура. На этот случай следует предусмотреть подключение УЗО (устройства защитного отключения).

Классификация заземлителей

Кроме указанных выше в статье классификации заземлителей по типу исполнения — искусственные и естественные, существует классификация по конструктивному исполнению.

Горизонтальные. Проводники (стержни, уголки и другие изделия из металла) располагаются на небольшой глубине. Конструктивно включает в себя большое количество проводников, что позволяет эффективно работать в плане отвода электрического тока в грунт. Из недостатков следует отметить требуемую под обустройство существенную площадь и проблемы с выполнением земляных работ на участке.
Вертикальные (наклонные). Этих недостатков лишены вертикальные заземлители. Проводники уходят глубоко в грунт, что увеличивает трудоемкость работ по сравнению с оборудованием горизонтальных заземлителей.

Зажим типа «крокодил» и другие типы клемм, требования

Заземляющий контур обеспечивает свое функциональное назначение соединением отдельных элементов с помощью специальных зажимов, закрепленных на кабелях. Конструктивно клеммные зажимы, используемые в заземлении сварочного оборудования, представлены в следующем виде.

Зажимы типа «крокодил». Применяются в сварочном оборудовании напряжением 220В/380В, где не возникает в соединении больших нагрузок. При более высоком напряжении может происходить сильный разогрев деталей, приводящих к разрушению изоляции проводов и последующим нарушением соединения. В конечном итоге не исключено поражение сварщика электрическим током. В конструкции «крокодила» важную роль играют технические характеристики пружины, которая создает требуемые усилия прижима обычно штампованных клемм, напоминающих пасть крокодила. Отсюда и название этого зажимного приспособления.

Струбцины. Принцип осуществления зажима основан на применении резьбового соединения. Струбцина проигрывает «крокодилу» в оперативности установки, но обеспечивает более качественный контакт, что повышает надежность соединения.

Струбцина BESSEY заземляющая для сварки. Фото ВсеИнструменты.ру

Магнитные зажимы. Нередко приходится заземлять контактирующие поверхности со сложной конфигурацией, к ним бывает трудно подступиться, деталь имеет большие габариты. В таких случаях выполнить зажимное соединение с помощью «крокодилов» и струбцин невозможно. Здесь как раз проявляется поле деятельности магнитных зажимов, где есть возможность, например, заземлить толстостенную трубу.

Магнитная клемма заземления МКЗ 31 Сатурн. Фото ВсеИнструменты.ру

Провод и прочие элементы схемы заземления

К проводам, которые участвуют в создании контура заземления, предъявляются требования, регламентированные в ПУЭ.

Внимание! В седьмом издании ПУЭ-7 в пунктах п. 1.7.112-1.7.226 обозначены требования к заземляющим проводникам в различных электроустановках (до 1000 В и более 1000 В).

Так, например, проводник, соединяющий заземлитель с главной шиной заземляющего устройства в электроустановках до 1000 В, должен в зависимости от материала изготовления иметь следующие сечения:

медный провод — не менее 10 кв.мм.;
алюминиевый — не менее 16 кв.мм.;
стальной должен иметь минимальное сечение в 75 кв.мм.

Провод заземления TWT сечением 10 кв.мм., 100 м. EARTH-W10-100. Фото ВсеИнструменты.ру

Сама главная шина изготавливается из меди (!алюминий не допускается) — материала, обладающего высокой проводимостью, коррозионной стойкостью и отличными пластическими характеристиками. При ее отсутствии допускается изготавливать из стали. Проводники из алюминия нельзя применять также при укладке в грунт. Сечение самой главной шины не должно быть меньше сечения фазного провода питающей линии.

Другие проводники, участвующие в создании контура заземления, имеют сечения, отличающиеся от фазного провода в меньшую сторону, которые можно определить по ПУЭ-7 таблица 1.7.5.

В качестве защитных проводов могут использоваться специальные проводники, отдельные жилы многожильного кабеля, провода (изолированные и неизолированные), находящиеся в общей оболочке с фазными проводами.

Монтаж заземлителя по ПУЭ

При обустройстве заземления требуется выполнить строго регламентированный по Правилам Устройства Электроустановок следующий порядок проведения работ.

Согласно нормативных требований перед проведением монтажа заземления энергозависимого объекта следует подготовить ТЗ (техническое задание). В нем указать на тип заземления (одноконтурное или двухконтурное, стационарное или переносное), отразить схему и метод прокладки заземляющего шинопровода, габаритные размеры находящейся в грунте части конструкции заземлителя, используемые материалы и способы их соединения (сварка, резьбовое соединение).
На основание ТЗ выполняется проектирование и комплектация рабочей документацией. В ней особое внимание уделено способам получения соединений высокой надежности контактов с помощью сварки или болтовых соединений. Прилагаются расчеты сечения элементов заземлителя, сопротивление которого независимо от вида грунта по требованиям ПУЭ не должно превышать 4 Ома (для трансформаторов и генераторов нейтральный провод которых присоединен к контуру заземления).
Далее последовательно выполняются следующие операции: установка заземлителей, установка и прокладка проводников, соединение заземляющих проводников между собой, а также крепление их к заземлителям и электроустановкам.

В ПУЭ-7 в разделе 1 «Общие требования» расписаны все требования к защитным мерам при обустройстве заземления различных электроустановок для обеспечения электробезопасности. Соблюдение их при проектировании и выполнении монтажных работ позволит выполнить работу без ошибок.

Контроль заземления

Основная защитная функция заземления, в первую очередь, зависит от величины его сопротивления. Этот показатель строго регламентирован ПУЭ и при вводе в эксплуатацию проверяется сопротивление контура. Это могут быть как купленные в магазине готовые заземлители, выполненные профессиональными производителями, так и самостоятельно изготовленные домашними умельцами. При превышении значения выше нормативного выполняются организационно-технические мероприятия в виде увеличения площади контакта или увеличения количества стержней, повышением общей проводимости грунта, например, за счет изменения концентрации содержания соли в земле.

Контроль заземления производится и в дальнейшем, так как металлические элементы подвергаются коррозии, что оказывает влияние на плотность контакта, меняет их удельное сопротивление.

Наиболее качественное измерение сопротивления заземления производится специальными приборами, которых на этом рынке большое множество. Каждый прибор снабжен инструкцией, с помощью которой собирается схема подключения. В следующем видео сопротивление заземления определяется с помощью прибора ИС-20. Автор показывает метод измерения строго согласно инструкции, что называется не заморачиваясь на вопросах, например, «зачем нужны два заземлителя расположенных на разных расстояниях от прибора?».

В дополнении к видео следует сказать, что оценка сопротивления производится здесь по сопротивлению тока растекания заземлителей.

Заземление инвертора, переносного инверторного сварочного аппарата

Сварочный инвертор — это компактная и легкая электроустановка, которую возможно использовать при сварочных работах, например, на высоте. Проблема в организации заземления для проведения таких безопасных работ — это невозможность привязаться к контуру заземления. Решение проблемы — в конструкции аппарата, которая допускает установку УЗО (установку защитного отключения) на входе питающего кабеля. Это устройство будет реагировать на ток утечки, вызванного, например, пробоем фазы на корпус. При критическом значении тока утечки УЗО отключит сварочник. Тем самым сохраняется мобильность сварочного инвертора.

Вопросы и ответы

Значит ли это, что если в цепи есть УЗО или дифавтомат, то заземление не нужно?

У многих сварщиков возникают сомнения, что, если в цепи есть УЗО, то заземление для инвертора не нужно. Однако, УЗО выполняет функциональные задачи по реагированию на ток утечки без подключения к заземлению. При разнице входящего и исходящего токов (ток утечки), которая превышает установленное на приборе значение, происходит его срабатывание. При этом при отсутствии заземления УЗО отключит цепь лишь при контакте человека с корпусом неисправного инвертора. До этого момента на корпусе электроустановки будет присутствовать напряжение. Если сварочный инвертор оснащен Дифавтоматом (устройством, в котором, кроме УЗО, присутствует автоматический выключатель замыкания и перегрузки цепи) и одновременно заземлением, то УЗО сработает сразу после создания аварийной ситуации, реагируя на ток через контур заземления.

Значит ли это, что если инвертор, к примеру, используется на стройке с временным подключением и в цепи нет УЗО или дифавтомата, то использование инверторного сварочника потенциально опасно?

Эксплуатировать сварочный инвертор без заземления или в качестве его заменителя оборудованием питающей сети Дифавтоматом (УЗО) однозначно небезопасно. Однако, опытные (не опытные от них не отстают) при необходимости (и без нее) выполняют сварку, например, при строительстве какого-нибудь объекта с подачей электроэнергии от соседа по временной схеме подключения. Здесь надежда на надежность изоляции аппарата и внимательном соблюдении технологии сварки (не стоит варить во влажной среде). Однако, следует помнить, что эксплуатировать сварочный инвертор без заземления и дублирующих его УЗО категорически нельзя, это может привести к тяжелому поражению электрическим током.

Правила заземления сварочного оборудования

Каждая стационарная установка для сварки имеет, как правило, отдельный заземляющий контур. Один кабель для заземления прикрепляется к металлическому основанию аппарата, а другой — к вкопанному в землю стержню из металла.

Подобное соединение оборудования с землей обеспечивает равенство потенциалов между ними. Если корпус окажется под воздействием напряжения, случайное прикосновение человека не приведет к удару электрическим током. То же самое касается и других узлов аппарата, через которые проходит ток.

Основные требования

Для обеспечения заземления задействуют кабель из меди или арматуру из металла (диаметром не меньше 6 и 12 мм соответственно). Крепление медного кабеля к корпусу производят с помощью болта, расположенного на сварочном оборудовании. В большинстве случаев провод обозначается надписью «Земля», но возможно и другое название.

В устройстве, предназначенном для сварки посредством электрической дуги, необходимо заземлять не только основные элементы. При работе с такими аппаратами нужно обращать внимание и на зажим вторичной обмотки. К нему подключается проводник, ведущий к обрабатываемой детали.

Важно! Если ток проводится по двужильному кабелю, недопустимо применение в процессе заземления сварочного трансформатора проводов «ноль» и «фаза».

Строгое соответствие стандартным мерам безопасности предполагает заземление электрических контуров в обязательном порядке. Сделать это можно двумя способами:

Первый предусматривает использование труб, уголков или пластин, изготовленных из металла. Эти элементы нужно вкопать в грунт. В результате существенным образом экономится пространство. Преимуществом этого способа выступает отличная проводимость электрического тока, поскольку металлические детали вступают в непосредственный контакт с влажными земельными слоями.

Вертикальное заземление может применяться не во всех случаях. Там, где это по каким-то причинам невозможно, используют горизонтальный способ или глубинный. Особенность его состоит в закапывании в землю на определенную глубину металлических стержней, соединенных между собой.

Важно! В процессе создания контура заземления запрещено использовать алюминиевые детали, поскольку они отличаются слабой устойчивостью к электрокоррозии (самопроизвольному разрушению материалов в результате воздействия блуждающих токов).

Клеммы аппаратуры для сварки

К подбору нажимов, предназначенных для крепления провода к источнику питания, следует относиться с особым вниманием. Правильный выбор способен не только сделать работу сварщика более безопасной, но и обеспечить хорошее качество шва.

Нужно учитывать как максимальное количество тока, так и массу кабеля, который соединен с зажимом. Необходимо обращать внимание и на то, насколько надежно клеммы соприкасаются с поверхностью обрабатываемой детали. Контакт зависит от коэффициента упругости пружин, которыми оснащены зажимы.

Существуют три основных типа клемм, применяемых при заземлении:

Наибольшее распространение нашли первые два вида. Магнит позволяет закрепиться на любой поверхности, например, на деталях необычной или закругленной формы — там, где существуют определенные сложности с фиксацией.

Использование зажима типа «крокодил» обеспечивает надежность крепления. Сам фиксатор отличается удобством в использовании. Срок его службы зависит от состояния пружины, которую не рекомендуется перегревать. Речь идет об одном из главных элементов клеммы: если выйдет он из строя, это негативным образом скажется на функционировании самого зажимного устройства.

Способы обеспечения электробезопасности

Крайне важно соблюдать меры, которые позволят уберечь рабочего от производственных травм. В процессе сварки следует придерживаться следующих правил:

Подключить к контуру заземления все элементы, по которым не проводится ток.
Оборудовать точку заземления для каждого аппарата.
Заземлять каждое устройство последовательно недопустимо.
При отсутствии возможности заземления применять устройство, позволяющее отключать электричество в автономном режиме.

Немаловажное значение имеет степень эффективности защиты работника от электротравм. Существуют определенные нормы безопасности, по которым показатель сопротивления заземляющего контура должен быть не выше 5 Ом. Необходимо их придерживаться путем обеспечения как можно большей площади контакта заземлителя с поверхностью земли. Следует позаботиться об удовлетворительной проводимости тока.

Заземлитель соединяется с проводником в основном с помощью сварки, в отдельных случаях крепится специальными хомутами. И в том, и в другом случае необходимо позаботиться о защите материалов от вредного воздействия окружающей среды. С этой целью место соединения нужно обработать, чтобы предотвратить коррозию — подходит, в частности, эпоксидная смола.

Контроль за состоянием сварочного аппарата

При проведении работ оборудование должно полностью соответствовать нормам безопасности. В период осмотров необходимо обращать внимание на следующие моменты:

Важно! Сварочный аппарат нуждается в регулярных проверках.

Правила работы со сварочным инвертором

Игнорирование мер безопасности при сварке с помощью источника питания сварочной дуги представляет угрозу для жизни человека. Несчастный случай может произойти в момент замыкания фазы на корпус.

Определенную опасность таит в себе использование относительно дешевых инверторов: в такой аппаратуре часто повреждается силовой трансформатор, что становится причиной попадания напряжения на клемму массы и держатель электрода. В результате возникает угроза поражения сварщика током. Не всегда можно сделать заземление, поэтому в процессе использования инвертора рекомендуется использовать устройство защитного отключения.

Соблюдение всех перечисленных норм сделает сварочный процесс максимально безопасным. Пренебрежение правилами приведет к тяжким последствиям. Необходимо осуществлять постоянный контроль за состоянием электрокабелей и деталей аппарата, которые могут представлять опасность для жизни рабочего. Целесообразно применять средства индивидуальной защиты.

Схемы и порядок установки заземления для дачного дома

Эксплуатация современной электробытовой и компьютерной аппаратуры без заземления чревата печальными последствиями. Техника может выйти из строя, а жильцы рискуют получить удар током. Особенно актуально заземление на даче, так как в сельской местности зачастую расположены системы электропередачи старого образца, и надеяться на их надежность не стоит.

Принцип действия и цели заземления

Большая часть загородного сектора получает электропитание от сети переменного тока 220 вольт. Электрическая цепь существует за счет двух проводников — фазового и нулевого. Электроприборы оснащены защитными устройствами и изоляцией, помогающими избежать попадания напряжения на металлические части их корпусов. Однако вероятность появления там напряжения все же исключить нельзя, поскольку изоляционный слой иногда пробивается током, а элементы приборов выходят из строя.

Попав на корпус, электричество представляет угрозу жизни и здоровью человека, который прикоснется к поверхности прибора. Особенно опасно, если рядом с источником тока расположены предметы, выполняющие роль естественных заземлителей (металлические трубы, элементы конструкции здания и т.п.). При касании заземлителей происходит размыкание цепи, и ток направляется в сторону наименьшего потенциала, то есть в человека.

Для понимания принципа заземления и его важности вполне достаточно знаний в пределах школьного курса физики. Одно из физических свойств тока состоит в том, что он всегда находит проводник с наименьшим сопротивлением. Таким образом, для обеспечения безопасности человека нужно создать магистраль, в которой сопротивление будет значительно меньшим, чем в человеческом теле.

Сопротивление тела человека в среднем составляет 1000 Ом (хотя данная величина существенно отличается в зависимости от обстоятельств). Имеются сложные расчеты необходимой для заземления величины сопротивления, согласно которым оптимальной величиной являются 30 Ом (для бытовой электротехники). Если же речь идет о молниезащите частного дома, предпочтительная величина — 10 Ом.

Обратите внимание! Существует мнение, что для обеспечения безопасности достаточно иметь УЗО. Однако правильная работа устройства защитного отключения возможна лишь при наличии заземления.

Гарантированный отвод в землю напряжения с токопроводящих предметов.
Выравнивание потенциалов всех объектов, находящихся в дачном доме.
Создание условий для правильной работы всех систем электробезопасности, в том числе автоматов, устройств защитного отключения и плавких предохранителей.
Избежание ситуаций, когда на корпусах электробытовой техники скапливаются статические заряды.
Сохранение в исправном состоянии электроаппаратуры. К примеру, функционирование импульсных блоков питания на компьютерной технике нередко сопряжено с наведением напряжения на системные блоки. В результате разряда происходит поломка электронных компонентов и потеря информации.

Крупная бытовая техника обязательно должна быть защищена заземлительной системой:

Бойлер изготавливается из нержавейки, которая отрицательно реагирует на блуждающие токи, отводимые заземлением. При появлении блуждающего тока человек подвергается серьезной опасности: удар возможен во время приема душа или обычного касания бойлера.
Стиральная машина. Аппарат отличается высокой электрической емкостью, возникающей из-за повышенной влажности в помещении.
Компьютер. Блок питания устроен так, что рабочая утечка в этом элементе бывает даже выше, чем у стиралки.
Электроплита. Этот вид бытовой техники отличается высокой мощностью, следствием чего является повышенный риск пробоя.

Схемы и расчет заземления

Правильно выполненная заземлительная система должна надежно контактировать с нулевым потенциалом грунта и с минимальным сопротивлением контура. При этом нужно учитывать, что в разных видах грунта сопротивление существенно разнится (смотрите таблицу).

Слои земли с самым маленьким сопротивлением обычно находятся глубоко под землей. Однако просто заглубления электродов бывает недостаточно. Поэтому для получения нужного сопротивления увеличивают количество проводников, дистанцию между ними или площадь контакта с землей. Для улучшения результата используют схемы, показанные на рисунке ниже.

Схема «А». В данном случае создается замкнутый контур по периметру здания. Не очень глубоко вкопанные штыри соединяют по кольцу с помощью шины. Заземление на даче таким способом выполняется редко, так как требуется значительный объем земляных работ. Кроме того, схема часто нереализуема из-за расположения строений на участке.
Схема «Б». Это наиболее распространенный способ организации заземления для дачного дома. Система включает три или более закопанных на умеренную глубину штыря (электрода), объединенных между собой шиной.
Схема «В». Основана на использовании всего одного электрода, вкопанного на большую глубину. Такая схема применяется даже в подвале строения. Способ достаточно удобен, но не всегда реализуем, если речь идет о каменистой земле. Еще одна сложность — необходимость использования особых электродов, что требует повышенных финансовых затрат.
Схема «Г». Отличается удобством, но создавать такое заземление нужно еще при проектировании дачного дома, а выполнять — во время заливки фундамента. В уже построенном здании постройка такой системы сопряжена с высокими затратами.

Недопустимые схемы заземления

Не рекомендуется использование водопроводных труб и стояков отопления в качестве заземления. Такие трубопроводы часто оказываются сильно окислены или имеют недостаточный контакт с грунтом. Также в трубопроводах нередко имеются пластиковые детали, из-за которых происходит размыкание электрической цепи.

Обратите внимание! Нельзя наносить краску на металлические изделия, выполняющие роль электродов. Покраска ухудшает проводимость.

Некоторые домашние мастера, желая удешевить систему заземления, идут таким путем: делают в розетке перемычку между контактами заземления и нуля. Такое решение может привести к неприятностям, поскольку если где-либо на участке цепи произойдет перефазовка или появится некачественный контакт рабочего нуля, на корпусе возникнет напряжение.

Совет! Проведение расчетов — достаточно сложная процедура, требующая знаний и опыта. Если таковых недостаточно, лучше обратиться в местный филиал Энергонадзора. Специалисты постоянно сталкиваются с подобными задачами, и у них наверняка имеется подходящая для местных условий схема организации заземления. Также не обойтись без профессиональных электриков при проведении проверки системы, когда работы по созданию заземлительной системы закончены.

Разновидности систем заземления

Существует несколько видов технического исполнения заземлительной системы, соответствующих стандартам Международной электротехнической компании (МЭК):

Система TN

Наиболее распространенная схема. Включает подсистемы TN-C, TN-S, TN-C-S.

В подсистеме TN-C нулевой рабочий и нулевой защитный проводники соединены в единый проводник по всей системе. Методика является технически наиболее доступной для тех мастеров, кто желает сделать своими руками систему заземления для дачного дома. К тому же, TN-C привлекательна в отношении незначительности финансовых затрат. Минус такой системы состоит в отсутствии отдельного проводника защиты.

В подсистеме TN-S нулевой рабочий и нулевой защитный проводники функционируют по отдельности во всей системе. В результате удается добиться большей безопасности, если сравнивать TN-S с TN-C. Недостаток схемы — необходимость дополнительного пятижильного кабеля, прокладываемого от трансформатора к трехфазной сети или же трехжильного кабеля в случае однофазной сети. Такой подход превращает проект заземления в достаточно дорогостоящую затею.

В случае с подсистемой TN-C-S нулевой рабочий и нулевой защитный проводники соединяются в единый проводник на определенном участке системы. Объединение происходит от источника электропитания до ввода в здание. Схема пользуется популярностью у электриков, универсальна в применении и не отличается технической сложностью. Минус TN-C-S состоит в необходимости обновления стояков в уже существующих зданиях. В случае обрыва проводника электроприборы оказываются под высоким потенциалом.

Система TT

Нейтраль источника электропитания делают глухозаземленной. Открытые контакты электрической установки подключают к заземлителю, независимому от заземлителя нейтрали источника питания. Система TT используется в тех случаях, когда отсутствует возможность создать заземление по методу TN.

Система IT

Нейтраль источника электропитания изолируется от грунта или заземляется через электробытовую технику с высоким уровнем сопротивления. Схема часто используется в медицинских учреждениях и лабораториях, где требуется подключение высокочувствительной техники.

Установка системы заземления

В качестве примера рассмотрим монтаж системы заземления в виде треугольника с металлическими штырями в вершинах.

Понадобятся такие материалы для создания электродов:

уголок из стали толщиной 4 мм (минимум);
прут арматурный сечением 10–12 мм;
труба, у которой сечение стенок составляет от 3 до 5 мм;
стальная полоса шириной 50 мм.

Арматура подойдет исключительно с гладкой поверхностью. Рифленая арматура не создает достаточно прочного контакта проводника с грунтом, так как после вкапывания образуются пустоты, а это ухудшает качество заземления.

Длина штырей должна быть в пределах 2,5–3 метров. Для обвязки подойдет металлическая полоса или арматура. Все соединения выполняются путем сварки.

В продаже имеются готовые комплекты для заземления. В качестве примера приведем содержание одного из таких комплектов (для глубинного заземления):

оцинкованный стержень длиной 1,5 м и диаметром 20 мм (5 единиц);
универсальный зажим;
наконечник для погружения электрода;
водоотталкивающая лента;
обух для вбивания электрода в грунт;
металлическая полоса (30×5 мм);
биметаллический зажим.

Инструкция по выполнению работ

Вначале подбираем место под установку контура и очищаем пространство от всего лишнего. Оптимальная дистанция от электрода до силового шкафа — 10 метров. Дальнейшие действия осуществляем в таком порядке:

Готовим траншею. Она должна быть треугольной формы. Котлован копаем также, как готовили бы яму под ленточный фундамент. Рекомендуемая глубина траншеи — 1 м, а ширина — 50 см. Дистанция от электрода до электрода — 120 см. От любого из углов треугольника прокапываем канаву к силовому щиту.
Забиваем в землю электроды по вершинам треугольника. Если грунт плотный, бурим шурфы. При сложностях с погружением в землю штырей берем чуть более короткие электроды, но тогда их общее количество в системе нужно увеличить.
Подготавливаем стальные уголки и устанавливаем их по углам треугольной траншеи. Вкопанные стержни должны выступать над поверхностью земли. Это обеспечит возможность соединения их между собой шиной. Шурфы прикапываем землей, перемешанной с солью. Такая мера позволяет уменьшить сопротивление электродов (однако ускорит их коррозию).
Обвязываем установленные уголки путем их сваривания. Обвязку привариваем к электродам. От одного из электродов по ранее приготовленной траншее направляем металлическую полосу в сторону распредшкафа. К щиту прикрепляем проводник с помощью приваренного болта.
Проверяем сопротивление и, если все в порядке, закапываем траншею.

Проверка системы

Для проверки заземлительной системы используем омметр или мегомметр. Норма сопротивления для дачного дома — до 10 Ом. Однако более оптимальным показателем считается 4 Ом. Если показатель сопротивления высокий, забиваем еще несколько электродов и связываем их с уже установленными.

Если нужные приборы отсутствуют, берем обычную лампу накаливания, далее присоединяем к одному из ее контактов провод фазы, а к другому — провод, идущий на заземление. Яркость света от лампочки должна быть такой же, как и в ее обычном состоянии (речь идет о сети 220 вольт). Если свечение отличается от нормального, необходимо проверить все соединения элементов контура, чтобы улучшить качество контактов между ними.

Как заземляется сварочное оборудование

Любое электрооборудование, согласно правилам безопасности, должно быть заземлено, поэтому важно знать, как заземляется сварочное оборудование. Такая норма необходима, чтобы защитить сварщика от случайного удара током. Это же требование прописано и в инструкции к любому сварочному аппарату.

Конечно, из каждого правила существуют исключения, и, возможно, многие видели, как сварщики работают без заземления установок. Но допускается это лишь в исключительных случаях и при условии сухой погоды. В нашей статье мы расскажем, как и зачем заземлять сварочное оборудование, приведем важные нюансы, на которые нужно обратить внимание.

Необходимость заземлять сварочное оборудование

Сварочный аппарат стационарного типа, как правило, оснащен индивидуальным заземляющим контуром вне зависимости от схемы подключения к электросети. То, как заземляется сварочное оборудование, в этом случае условно выглядит так: с одной стороны заземляющий провод крепится к металлической оболочке прибора, а с другой – к железному штифту, вкопанному в землю.

Такой контакт сварочного агрегата и грунта создает между ними равенство потенциалов. Благодаря этому, если корпус прибора будет под напряжением, а мастер прикоснется к нему, – человека не ударит током. Эта система работает и для других элементов, проводящих электричество. Учитывая то, что при работе со сваркой используется ток высокого напряжения, пренебрежение заземлением может быть чревато трагичными последствиями.

Зануление, заземление, заземлитель – в чем разница

Цель данной статьи – дать развернутое описание заземления и всего, что с ним связано. В первую очередь необходимо обозначить разницу между этими понятиями. Не стоит путать заземление, заземлитель и заземляющее устройство при наладке сварочного оборудования. Так, заземление – это запланированный контакт оборудования или некоторых его частей с заземляющим устройством.

Иными словами, заземление – это процесс, а заземляющее устройство и заземлитель – нет. Заземляющее устройство представляет собой ансамбль заземлителя и заземляющих проводников. Заземлителем же может быть один либо несколько элементов, проводящих ток. Чаще всего эту роль играет кабель. Его главная задача – соединить сварочный аппарат с землей и передавать на нее вышедшую из-под контроля электроэнергию.

То, как заземляется сварочное оборудование, определяется целью и функциями заземляющего устройства. Так, последние условно подразделяются на три типа: защитные, грозозащитные и рабочие. Их задача обозначена в самом названии: защитные устройства оберегают людей и животных от удара током при соприкосновении со сварочной установкой. Они пригодятся в случае, если кабель фазы соприкоснется с металлической частью установки, не предназначенной для передачи тока, тем самым передав на нее напряжение.

Грозозащитные устройства направляют электричество от удара молнии в землю, заземляя при этом стержневые или тросовые разрядники и молниеотводы.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Рабочие устройства, отвечающие за заземление оборудования, обеспечивают его бесперебойный режим работы в штатных и в аварийных условиях. Иными словами, защита такого типа нацелена не на безопасность мастера, а на обеспечение исправного функционирования агрегата.

Существуют также устройства, которые одновременно выполняют и защитные, и рабочие функции. По своей природе заземлители разделяются на естественные и искусственные. Разница не в том, что одни рукотворные, а другие – нет. Дело в том, что естественные изначально задумывались не как заземлители. Это может быть арматура в металлическом каркасе бетонного строения или водопровод. Важно знать, что нельзя использовать в качестве заземлителя трубы, имеющие изоляционное покрытие. А вот искусственные – это заземлители, которые были специально созданы для этих целей.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Зануление – это факт создания связи между металлическим каркасом электрического прибора и нейтральности генератора или трансформатора. Как правило, для этого используется отдельный кабель, который так и называется – нулевой. Функция зануления заключается в создании возможности автоматического отключения питания от прибора, если произойдет короткое замыкание. Так, при возникновении проблемы аварийный участок будет моментально обесточен предохранителем или автоматом.

Основные требования к заземлению сварочного оборудования

Если говорить о том, как заземляется сварочное оборудование, то важно знать параметры заземлителя. Кабель должен быть выполнен из меди, а его диаметр не должен быть меньше 6 мм. Вместо провода можно использовать арматуру, тогда величина ее сечения начинается от 12 мм. Заземлитель крепится к корпусу устройства при помощи специального болта, при этом важно его как-то обозначить (например, подписать «земля»). В случае с электродуговой сваркой, заземление также необходимо обеспечить для зажима вторичной обмотки, который соединяется с проводником, подключенным к обрабатываемой поверхности.

Если провод подачи тока имеет две жилки, то в качестве заземлителя трансформатора аппарата нельзя применять кабели «фаза» и «ноль».

Перед тем как заземлять сварочное оборудование, важно ознакомиться с основными правилами:

все элементы установки, не подающие ток, должны быть соединены с заземляющим контуром;
все участки устройства, подключенные к заземляющему контуру, должны крепиться к нему при помощи специальных болтов с соответствующим обозначением;
разные аппараты должны быть подключены к индивидуальным заземляющим устройствам;
нельзя выполнять заземление нескольких агрегатов, соединяя их последовательно;
при отсутствии возможности подключения заземления, необходимо обеспечить аварийное защитное отключение.

Согласно правилам электробезопасности, сопротивление заземлителя не должно превышать 5 Ом. Чтобы добиться такого показателя, необходимо обеспечить как можно большую площадь соприкосновения кабеля с землей, а также высокую проводимость тока.

Еще один немаловажный момент при заземлении сварочного оборудования – соединения. Заземлитель крепится к заземляющему устройству при помощи хомутов или сварки. При любых условиях место скрепления должно быть защищено от появления коррозии. Как правило, для этих целей его промазывают смолой.

В целях обеспечения электробезопасности необходимо проводить ежемесячную проверку оборудования на наличие оголенных проводов, замыканий на металлический каркас, повреждения заземляющего контура.

Важно также обратить внимание на возможные замыкания в обмотке трансформатора, безотказность аварийных систем.

Из-за специфики работы электродуговых сварочных аппаратов, когда между электродом и обрабатываемой деталью создается напряжение, способ их заземления несколько отличается. Так, помимо металлического каркаса, необходимо заземлить и вывод вторичной обмотки, который соединяется обратным проводником с рабочей поверхностью.

Монтаж заземлителя

Перед тем как заземлять сварочное оборудование, необходимо выбрать металлические заготовки для защитного контура. При этом нужно исходить из размеров его отдельных элементов, типа грунта и погодных условий конкретной местности.

Основные показатели заземляющего устройства и их зависимость от климатических условий отражены в соответствующих разделах нормативного документа «Правила устройства электроустановок».

Типичный заземляющий контур выглядит как равносторонний треугольник, в углах которого располагаются вбитые в землю (не менее чем на 2 м) металлические штыри. Они соединяются друг с другом посредством обвязывания отрезками стальных шин.

Говоря о том, как заземляется сварочное оборудование, важно отметить расположение сварочного контура. Он должен находиться в районе осуществления сварки и соединяться аппаратом при помощи специального отвода, позволяющего ему стыковаться со сварочной клеммой агрегата.

Так же, как и прочие заземляющие устройства, такая система должна иметь сопротивление утечки, установленное на уровне, требуемом нормативными документами. Он не должен превышать максимальных показателей для текущих условий.

Чтобы определить силу сопротивления конструкции, используют омметры – специальные электроприборы. Благодаря им удается вычислить переходное сопротивление звеньев цепи с точностью до доли ома.

Главная задача заземления сварочного оборудования – защита мастера от опасных производственных случаев. Оно защищает от случайной подачи тока на металлический корпус прибора и причинения вреда здоровью человека. Особенно важно озаботиться заземлением при работе во влажных условиях.

Контроль заземления сварочного оборудования

Правила устройства электроустановок гласят, что для обеспечения безопасных условий работы общее сопротивление заземляющей конструкции не должно превышать 5 Ом.

В таком случае, как заземляется сварочное оборудование? Очень важно учесть вышеупомянутое требование, обеспечить нужный уровень токопроводимости, увеличив при этом площадь соприкосновения проводников с землей.

В реальности же достижение уровня сопротивления заземляющей конструкции 5 Ом и ниже практически невозможно. Поэтому применяются особые методы по его снижению. Как правило, в почву добавляют специальные химические составы.

Открытые участки заземляющей системы любого типа должны быть обработаны антикоррозийным составом. В особенности это касается швов. Чаще всего в подобных целях используется разжиженная смола.

Стоит отметить, что, согласно нормативной документации, должны проводиться регулярные осмотры конструкции для заземления сварочных аппаратов в целях оперативного выявления дефектов и поддержания системы в рабочем состоянии.

Такие проверки включают в себя визуальный осмотр открытых участков заземляющей конструкции и точек сцепления и случайную выборку почвы с тех участков, которые прописаны в документе «Правила устройства электроустановок». Выемка грунта осуществляется для того, чтобы отследить состояние скрытых в нем шин и соединений конструкции.

Требования к заземляющей клемме

Говоря о том, как заземляется сварочное оборудование, когда требуется надежный контакт заземляющего устройства с металлической деталью, которая находится в работе, стоит отметить использование заземляющих клемм. Наиболее ходовой вариант – зажимы формата «крокодил».

К клеммам, как и к другим фиксаторам заземляющей системы, предъявляются определенные требования. Так, их проверяют на:

прочность – зажим должен быть устойчив не только к механическим нагрузкам, но и к температурным изменениям;
надежность фиксации – клемма должна крепко крепить заземляющий кабель на рабочей заготовке;
соответствие «крокодила» параметрам сварочного аппарата – он должен выдерживать силу тока до 300 ампер.

Последнему требованию соответствуют зажимы типа «КЗ-300». Они как раз рассчитаны на работу с оборудованием, чья нагрузка доходит до 300 ампер.

Заземляющие клеммы отлично справляются со своей задачей, так как заземление сварочного оборудования непременно требует сочетания прочного соединения элементов системы и минимального сопротивления конструкции.

Заземление автономного сварочного оборудования

Бывают случаи, когда у мастера нет возможности подключить сварочный аппарат к сети, – в таких условиях используются автономные модели. Как правило, их напряжение тока вторичной сети составляет 120 или 240 вольт. Заземление при этом обеспечить бывает нелегко. А нужно ли это делать?

Ответ на этот вопрос зависит от конструкции устройства и условий его использования. Последние можно условно разделить на две группы:

1. При соблюдении всех факторов из этого списка корпус аппарата можно не заземлять, когда:

сварочный аппарат находится в кузове автомобиля либо трейлера;
питание от вторичной сети происходит через вилку или кабель;
розетка оснащена кабелем заземления;
рама сварочного устройства соединена проводом с рамой транспортного средства.

2. При наличии хотя бы одного фактора из данного списка заземление автономной сварки необходимо:

питание оборудования идет за счет подключения к проводке здания (например, для аварийного электроснабжения);
вторичная сеть получает питание напрямую, без использования вилки или кабеля;
вторичная сеть получает постоянное питание без использования розетки или провода.

Выше мы описали лишь ключевые вопросы, касающиеся того, как заземляется сварочное оборудование автономного типа. Более полную информацию можно получить в нормативной документации по электробезопасности.

Если питание сварки происходит с использованием удлинителей, то важно регулярно проверять их на наличие разрывов и надломов. Из-за того, что такие кабели чаще всего располагаются на полу, они, подвергаясь дополнительной нагрузке, быстрее изнашиваются. С помощью специального тестера легко держать их состояние под контролем и, в случае неисправности, своевременно принять меры по их устранению.

Правильная установка заземляющей системы сварочного аппарата сильно снижает риск получения производственных травм, однако не гарантирует стопроцентной безопасности. Ток проходит по заземляющему контуру, не причиняя при этом вреда, но если человек станет его частью, то он послужит проводником, что чревато неприятными последствиями. Поэтому крайне важно избегать телесного контакта с заземляющей конструкцией, носить средства индивидуальной защиты, а изоляционные перчатки непременно должны быть сухими. Также необходимо контролировать целостность кабелей, горелок и электродержателей.

Выполняя эти рекомендации, можно также избежать удара током от сети. Исправность оборудования во многом снижает производственные риски для мастера.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Как сделать заземление в частном доме

В статье будет затронут вопрос устройства заземления в частном доме, даче или на небольшом производстве своими руками. Многие ошибочно полагают, что заземление — это ненужная, дополнительная вещь, которую из вредности, требует энергоснабжающая организация или проверяющие инспектора.

Самое главное, что должен понять любой потребитель электроэнергии — заземление это неотъемлемая часть любого электроснабжения. Это такая же необходимость, как установка автоматических выключателей в распредщитке, прибора учета и другой аппаратуры.

Чтобы качественно выполнить заземление, необходимо произвести большой объем земляных работ. Грубо рассчитывайте, что минимум, Вам придется вручную вырыть один кубометр земли. Также необходим будет сварочный аппарат и умения сварочных работ.

Самый оптимальный вариант выполнить заземление собственными руками, так как не все электрики любят это делать, да и те кто берется, в большинстве своем делают это не качественно.

И так, как же правильно делается контур заземления?

Существует два самых распространеных варианта контура заземления — треугольником и линейный, в виде сплошной полосы вдоль дома.

Оба правильные. Какой выбрать, решать Вам самим, исходя из свободного пространства возле дома.

контур заземления треугольником

линейный контур заземления

Материал для контура заземления

Контур заземления состоит из вертикальных и горизонтальных заземлителей.
Материал из которого не рекомендуется делать вертикальные заземлители:

Из чего можно делать:

Конец уголка или круглой стали срезают на угол в 30 градусов. Это наиболее оптимальный угол для вхождения стали в землю.

Горизонтальный заземлитель делают из стальной полосы 40*4.

Размеры и расстояния для заземляющих электродов

Обязательные условия которые необходимо соблюдать при устройстве заземления в частном доме:

- ⚡длина электрода, который забивается в землю. Он должен быть минимум 2,5-3 метра
Изначально лучше брать электрод длиной 3м. Так как в процессе забивания его кувалдой, будет расплющиваться та часть, по которой наносится удар. В конце Вам придется болгаркой несколько сантиметров такого расплющенного электрода срезать.
- - ⚡расстояние между электродами. Оно также должно быть 2,5-3 метра
  Вне зависимости от того, какого вида у Вас контур — в виде треугольника или прямой линии. Это связано с явлением растекания тока от заземлителей. Если электроды будут забиты ближе чем 2,5м то получается нет никакой разницы, сколько электродов Вы забили.
  
  Работать они будут почти как один электрод.
  - - ⚡заглубление траншеи от планировочной отметки земли — 0,7-0,8м
    Траншея — это место для укладки полосы, связывающей электроды. При меньшем углублении траншеи, полоса будет подвержена воздействию осадков и быстрому процессу коррозии. При большем углублении — опять возникает риск воздействия сырости от грунтовых вод.
    - ⚡расстояние контура заземления от фундамента дома — не менее 1м
    - ⚡после раскопки траншеи ее подсыпают песком для лучшего отвода воды от горизонтального заземлителя.
    Заглубление электродов
    
    Когда весь материал и траншеи готовы приступают к процессу забивания электрода. Для облегчения процесса в яму подливают немного воды. Вертикальный электрод можно забивать двумя способами:
    
    Первоначально верхний конец электрода будет на большой высоте. Поэтому потребуется стремянка.
    
    Забивать до конца весь электрод в землю не надо. Минимум 20см оставляйте на поверхности, так как в этом месте нужно будет приварить полосу. Длина сварочного шва — не менее 6-10см. Сам шов прокрашивается.
    
    Ни в коем случае не красьте горизонтальные и вертикальные заземлители.
    
    Тем самым Вы увеличите сопротивление заземления и ухудшите связь с землей.
    
    Чтобы улучшить контур заземления, можно его соединить с уже существующими металлическими конструкциями заглубленными в земле — например с забором.
    
    Соединение заземления с электрощитом
    
    Когда контур сделан, его необходимо соединить с электрощитом. Здесь уже можно использовать не полосу, а проволоку диаметром 10мм. С горизонтальным заземлителем ее связывают сваркой, а с корпусом щита при помощи болтового соединения.
    
    Также Вы можете вывести полосу горизонтального заземлителя на поверхность возле щита, и приварив к полосе болт, медным проводником сечением 10мм2 соединить контур с щитовой. Болтовое соединение должно быть на поверхности и доступно для ревизии.
    
    Проверив надежность соединения сварочных швов, траншею засыпают землей. На этом монтаж контура заземления окончен.
    
    Читайте также: