Help по заземлению и безопасности!

Чижик написал : Те же расчеты для линии TN: минимальный ток КЗ = 220/4 = 55 А Это, соответственно, автоматы С5 или В10. Значит обычный бытовой номинал
В16/С16 не гарантирует требуемого ПУЭ время отключения в сетях TN.

В TN-сети ток замыкания фазы на зануленный корпус течет по нулевому защитному проводу и не течет через заземлитель (см. схемку), поэтому 4 в Вашем расчете - это сопротивление [проводов] петли фаза-ноль(PEN-PE). При таком сопротивлении при включении 2-киловаттного чайника напряжение будет падать на 30 вольт (с 220 до 190. Хотя, вряд ли в такой сети будет 220). К счастью, такие дряхлые сети встречаются только в не менее дряхлых деревнях, и то нечасто, и все реже и реже. В порядочных сетях сопротивление проводов гораздо меньше, а ток КЗ, соответственно, гораздо больше, что гарантирует мгновенное срабатывание автоматов С16.

Некоторый ток через ЗУ (от одного ЗУ к другому, параллельно току через PEN), конечно, будет, но он много меньше основного тока по PEN, поскольку сопротивление PEN много меньше суммарного сопротивления ЗУ.

Kamikaze написал : В порядочных сетях сопротивление проводов гораздо меньше,...

Если не секрет, то какое?

Чижик написал : Если не секрет, то какое?

Зависит от расстояния от КТП, этажа, длины проводки в квартире, качества контактов и т.д. В общем, у каждого свое. У меня, к примеру, при штатной алюминиевой проводке при включении утюга 1,6кВт в дальней комнате напряжение в розетке падает на 4В. Т.е. сопротивление петли фаза-ноль от КТП до розетки - порядка 0,55Ом, а ожидаемый ТКЗ, соответственно, около 400А. В новостройках с мощным стояком и медной проводкой ТКЗ вполне может превышать 1000 А.

Kamikaze написал : У меня, к примеру, при штатной алюминиевой проводке при включении утюга 1,6кВт в дальней комнате напряжение в розетке падает на 4В. Т.е. сопротивление петли фаза-ноль от КТП до розетки - порядка 0,55Ом, а ожидаемый ТКЗ, соответственно, около 400А.

Можно прояснить как Вы посчитали сопротивление. Тоже хочу у себя померить.

A917 написал : Можно прояснить как Вы посчитали сопротивление. Тоже хочу у себя померить.

Сопротивление петли фаза-ноль - это суммарное сопротивление линии (проводов и их соединений), коммутационных аппаратов, счетчика, внутреннего сопротивления трансформатора и т.д. При включении в розетку нагрузки имеем последовательное соединение сопротивления нагрузки и сопротивления петли фаза-ноль. Величина "просадки" напряжения в данной точке сети - суть падение напряжения на сопротивлении петли фаза-ноль при протекании тока нагрузки. Измерив напряжение в данной точке без нагрузки и с нагрузкой и зная ток нагрузки, можно определить полное сопротивление петли фаза-ноль.

Если "просадка" напряжения в розетке составляет 4 В, а мощность нагрузки 1,6кВт, то: Нагрузка 1,6кВт потребляет от сети 220В ток 1600Вт/220В = 7,3 А. Сопротивление петли фаза-ноль = 4В/7,3А = 0,55 Ом. Ожидаемый ТКЗ в данной точке сети составит 220В/0,55 Ом = 400 А.

Полученный результат относится к петле "фаза - рабочий ноль". Но, поскольку цепи рабочего и защитного нуля обычно выполняются одинаковыми проводами и идут по одним трассам, их сопротивления д.б. близки. Нужно только быть уверенным в исправности цепи РЕ (соединений). Но можно таким же образом оценить и сопротивление петли "фаза - защитный ноль" (при отсутствии УЗО), предварительно временно поменяв местами в розетке N c PE (Только в TN !!!).

В данном примере я пренебрег (из-за малости) тем, что из-за "просадки" напряжения в розетке уменьшается и ток, потребляемый нагрузкой. В идеале нужно измерять фактический ток, потребляемый нагрузкой, т.к. бытовые приборы имеют довольно большой разброс сопротивлений (именно в таком виде, с применением вольтметра и амперметра, этот метод описан в ГОСТ Р 50571.16-99

Однако в быту нечасто есть сразу два прибора для реализации этого метода, да и ток измерять менее удобно, чем напряжение - нужно разрывать цепь), поэтому, чтобы избежать применения амперметра, можно воспользоваться следующей методикой:

Берем чайник, включаем на пару минут (чтобы учесть изменение его сопротивления при нагреве. В принципе, не критично), выключаем и измеряем его сопротивление. Пусть оно составит Rн=33 Ома. Далее измеряем напряжение в сети без чайника и с ним. Пусть будет соответственно U1=205 и U2=193 В. Ток нагрузки равен: I = U2/Rн = 193/33 = 5,85А. Падение на петле фаза-ноль = (U1-U2) = 205-193 = 12 В Сопротивление петли "фаза-ноль" Z=(U1-U2)/I = 12/5,85 = 2 Ом. Ожидаемый ТКЗ в данный момент, без нагрузки в сети, = 205/2 = 102 А. Автомат С16 с диапазоном мгновенного отключения 80...160А не годится даже при слабонагруженной сети. Зимой, когда напряжение "просядет", к примеру, до 170В, ожидаемый ТКЗ будет 170/2=85А. Автомат В16 подходит "впритык".

Если бы мы взяли ток, исходя из номинальной (паспортной) мощности и номинального напряжения (1600/220=7,3А) и использовали в расчете, то получили бы 1,64 Ом. Погрешность не очень большая, однако результат заниженный, соответственно, расчетный ТКЗ будет завышен, а нашем случае лучше, чтобы бы погрешность была "в другую сторону" - лучше перестраховаться, поставив автомат с меньшей уставкой ЭмР.

п.с. Поскольку есть вероятность, что практически одновременно с экспериментом еще кто-то где-то включил свой "утюг", полезно пару раз включить/выключить свой "тестовый" потребитель, чтобы убедиться в том, что напряжение в розетке меняется именно из-за него.

Содержимое двух постов объединено в один. Этот пост сохранен во избежание нарушения нумерации остальных.

Заземлители. Минимальные размеры. Типовые конструкции и их сопротивления растеканию

ПУЭ устанавливают следующие наименьшие размеры заземлителей и заземляющих проводников, проложенных в земле:

Сечение заземляющих проводников от ЗУ к щитку, проложенных в доме д.б. не менее 10 мм2 по меди. Переход со стали на медь д.б. выполнен в помещении, д.б. приняты меры против коррозии (соединения покрыто слоем нейтральной смазки) и ослабевания контакта (пружинные шайбы в болтовых соединениях).

Очень полезную информацию (сканы книги) по конструкциям ЗУ и их сопротивлениям в различных грунтах выложил Alex___dr в теме Как правильно сделать заземление

Дополнение: Технический циркуляр №11/2006 от 16.10.2006 "О заземляющих электродах и заземляющих проводниках" ужесточает требования к минимальным сечениям электродов из черной стали и расширяет номенклатуру электродов - приводятся сечения электродов из меди, нержавеющей стали, а также с различными покрытиями:

Прошу прощения за глупый вопрос. Но объясните такую вещь:

Kamikaze написал : Проблема в том, что срабатывание АВ в системе ТТ определяется суммой сопротивлений местного ЗУ и общего сопротивления ЗУ КТП и ВЛ. Последнее неподвластно организатору ТТ и по нормативам не должно превышать 4 Ом, и вряд ли оно намного меньше. Даже если местное ЗУ будет с сопротивлением 1 Ом, то ток замывания составит 220/(1+4)=44А.

Почему сопротивление 2-х заземляющих устройств слаживается? Ведь грубо говоря к примеру местное сопротивление состоит из одного вбитого в землю уголка (R1), а сопротивление ТП из двенадцати уголков (R2). И получаем что R1+R2 > R1 и R1+R2 > R2.

В тоже время если возле дома вбить один уголок (R1) и еще двенадцать (R2), то получим что R1+R2

2A917 Имеется в виду следующее. Сопротивление заземления PEN состоит из сопротивления заземления на КТП и сопротивлений повторных зазаемлений на ВЛ. Чем больше повторных заземлений, тем меньше общее сопротивление, т.к. все эти ЗУ включены параллельно. Причем, сопротивление ЗУ КТП и каждого из повторных заземлений д.б. не более 30 Ом, а общее сопротивление ЗУ КТП и всех повторных заземлений - не более 4 Ом (пп. 1.7.101, 1.7.103 ПУЭ).

А вот местное ЗУ в системе ТТ не соединено с PEN-проводником, и потому подключено не параллельно остальным ЗУ. Ток замыкания сначала через местное ЗУ стекает в землю, а затем через заземляющие устройства на КТП и ВЛ возвращается в PEN-проводник - см. приложение. Имеем последовательное соединение двух сопротивлений: сопротивления местного ЗУ и общего сопротивления всех ЗУ PEN-проводника. А общее сопротивление при последовательном включении двух сопротивлений - сумма сопротивлений.

Сделал у себя заземление: вбил 3 уголка, обвязал их и соединил катанкой с шиной PE. Плюс к этому заземлитель соединил так же катанкой с арматурой дома (дом кирпичный). В доме есть металическая межэтажная лестница. Вчера тестером на прозвон соединил защитный ноль в розетке с лестницей и тестер зазвенел. Получается, что лестница соединена с арматурой дома.

Теперь вот думаю, ведь при обрыве PEN проводника где-то на ВЛ у меня появится напряжение не только на копусе холдильника, стиралки и т.д. до которых не часто дотрагиваешься, но и на этой лестнице. По ней то часто ходят и взрослые и дети. И никакие автоматы и УЗО не спасут. Я понимаю, что теоретически потенциал лестницы и арматуры будет одинаковый, но все же ... Пол деревянный, есть ли опасность в этом случае получить электрический удар? Или лучше от греха убрать связь между заземлителем и арматурой?

A917 написал : Плюс к этому заземлитель соединил так же катанкой с арматурой дома (дом кирпичный). В доме есть металическая межэтажная лестница. Вчера тестером на прозвон соединил защитный ноль в розетке с лестницей и тестер зазвенел. Получается, что лестница соединена с арматурой дома.

Хорошо. Только откуда арматура у кирпичного дома? Фундамент?

A917 написал : Я понимаю, что теоретически потенциал лестницы и арматуры будет одинаковый

В этом-то и соль. Пока действует СУП, риск получить удар током в ее зоне действия минимален. Напротив, при отсутствии СУП появляется риск удара от лестницы, если положить на лестницу удлинитель или любой электроприбор с поврежденной изоляцией. Хотя при сухом деревянном поле (полу?) риск в обоих случаях минимален (если нет возможности одновременного контакта с лестницей и, например, заземленным электроприбором).

Если убрать соединение арматуры дома с PEN - при ударе молнии в КТП или ВЛ потенциал фаз и PEN и, соответственно РЕ, соединенного с PEN (в общем, всей электропроводки) на несколько десятков-сотен микросекунд "подпрыгнет" относительно Вашей местной земли и стоящего на ней дома до нескольких киловольт-десятков киловольт, при неблагоприятном стечении обстоятельств возможно, как минимум, повреждение изоляции электропроводки или электроприборов. При наличии же СУП вместо "скачка" напряжения будет импульс уравнивающего тока между элементами СУП (помимо импульса тока с PEN ВЛ в местное ЗУ). При сечениях PEN, заземляющих проводников и проводников СУП, соответствующих ПУЭ, этот импульс тока не опасен.