Заземление опор освещения: способы и требования

Части конструкции

Для более точного понимания сути требований следует принять во внимание, что типовая конструкция молниезащиты состоит из следующих основных частей:

молниеприёмника, монтируемого в самой верхней точке объекта;
специального ленточного токоотвода, используемого в качестве соединителя приёмника разряда с устройством заземления (ЗУ);
самого заземлителя, обеспечивающего сток разрядного тока в землю.

Таким образом, каждый из составных элементов молниезащиты выполняет свою, вполне определённую функцию, удовлетворяющую требованиям действующих нормативов, в частности ПУЭ.

Проверка на горючесть

Также в ГОСТ 60598 есть условия по материалу изготовления. Корпуса аварийных светильников должны выдерживать воздействие огня и температуры в 850 градусов.

Это означает, что модель при данной температуре не должна воспламениться и не будет способствовать распространению огня.

Да, корпус может плавиться, разрушаться, но самое главное не поддерживать горение.

Проверка на горючесть проводится на стенде, где раскаленную проволоку подносят к корпусу и смотрят на эффект. Если идет расплавление, то снизу подкладывают папиросную бумагу. При этом падающие на нее капли не должны ее разжечь.

Как нужно заземлить металлические опоры наружного освещения?

У многих возникает вопрос: “Надо ли заземлять металлические опоры освещения?” Согласно нормам электробезопасности, инструкции по молниезащите и устройству сетей заземления, все стальные опоры, используемые для обустройства систем наружного освещения, нужно заземлить.

ПУЭ п.6.1.45. При выполнении защитного заземления осветительных приборов наружного освещения должно выполняться также подключение железобетонных и металлических опор, а также тросов к заземлителю в сетях с изолированной нейтралью и к РЕ (PEN) проводнику в сетях с заземленной нейтралью.

Принцип действия защитного заземления заключается в том, что в случае нарушения изоляции электрический ток стекает на землю. Таким образом, в зоне растекания распределяются не опасные для человека напряжения, зависящие от удельного сопротивления почвы и расположения заземлителя. В том случае, если уличное освещение устанавливается в сетях с изолированной нейтралью, штыри или крюки фазных проводов на железных опорах, а также арматура и любые металлические конструкции должны быть заземлены при помощи специальных устройств – заземляющего контура, состоящего непосредственно из заземлителей и заземляющих проводников. Фундаменты под опоры не являются заземлителями, т.к. покрыты спецмастикой от корозии, имеющей диэлектрические свойства.

Как заземлить опору освещения?

Заземлители представляют собой специальные элементы, которые устанавливаются в грунте и могут быть в виде стержней – металлических прутков, так и в виде стальных полос (см. чертеж заземления опоры освещения треугольным контуром заземления). Вертикальные стержни забиваются на глубину до 3 метров, при этом их верхняя часть заземлителя должна устанавливаться приблизительно на расстоянии пол метра от основания почвы. На такой же глубине располагаются и горизонтальные проводники заземлителя, которые, чаще всего, применяются на каменистых почвах. При монтаже заземлителей, проводники, используемые для подсоединения контура заземления должны иметь диаметр как минимум 6 мм. Соединяются между собой заземляющие проводники и заземлители монтажной сваркой, а места соединений окрашиваются краской. Если наружное освещение устанавливается в сетях с заземленной нейтралью, штыри и крюки фазных проводов на металлических опорах, а также арматура и любые металлические конструкции должны подсоединяться к нулевому рабочему проводу. Как правило, это выполняется при помощи специального болта приваренного непосредственно к опоре или проушины. Таким образом, заземление металлических опор уличного освещения с кабельным питанием производится: • В сетях с изолированной нейтралью посредством использования металлической оболочки кабеля; • В сетях с заземленной нейтралью через нулевую жилу, которая соединена с оболочкой кабеля. Для контроля заземления опор уличного освещения после проведения всех электромонтажных работ следует провести замер сопротивления заземляющего устройства с помощью специального прибора. Значение сопротивления не должно быть выше 50 Ом. Заземление осветительных опор может выполнять функции молниезащиты

Особенно это важно, когда опора уличного освещения устанавливается вдали от зданий на открытых площадках. В силу конструктивных габаритов, то есть значительного возвышения над землей, осветительные опоры подвергаются большему воздействию различного вида погодных явлений, чем остальные составляющие пейзажа; высота опоры может достигать от 3 до 11 метров, в силу чего одна из первых и принимает на себя электроразряд. Особенно это актуально для мест, особо подверженных попаданию разряда

Ведь в случае попадания молнии в опору без заземления перенапряжение может возникнуть в целом по сети, что может привести к серьезным последствиям

Особенно это актуально для мест, особо подверженных попаданию разряда. Ведь в случае попадания молнии в опору без заземления перенапряжение может возникнуть в целом по сети, что может привести к серьезным последствиям.

Например, представим ситуацию: молния всё же ударила в опору освещения (независимо от того есть там молниеприёмник или нет). Куда пойдёт ток молнии? Если связи с землёй нет вообще, то весь импульс молнии уйдёт в электрическую сеть. Вывод: заземлять опоры надо (причём лучше каждую) как минимум для отвода тока молнии; в подстанции откуда питается уличное освещение необходимо предусматривать хорошую защиту от перенапряжения вторичных проявлений молнии.

Особенности системы

Здесь применяется датчик движения и другие элементы охранных систем.

создание необходимого уровня подсветки приезжей части;
подсветка тротуаров;
обеспечение необходимого уровня освещенности на территории, вблизи заборов и других ограждений (для частных домов);
создание единой системы освещения и сигнализации. Здесь применяется датчик движения и другие элементы охранных систем.

Подсветка дороги

Чтобы светильники наружного типа работали качественно и продолжительный период времени, необходимо следовать требованиям ПУЭ. При этом большое значение здесь имеет защитное заземление светильников. Чтобы сделать правильное заземление, нужно четко представлять себе весь этот процесс. Поэтому здесь большая роль отводится именно защитной функции элементов наружного освещения.

Обратите внимание! Для совещания улиц могут использоваться любые типы светильников и разные источники питания. При этом они должны отвечать определенным требованиям, для работы на улице

Наиболее часто светильники наружного типа работы устанавливаются на металлических или железобетонных опорах, которые тянутся вдоль дорог и трауров

В последнее время все чаще для организации наружного освещения используются металлические опоры. Это связано со следующими преимуществами таких видов опор:

Наиболее часто светильники наружного типа работы устанавливаются на металлических или железобетонных опорах, которые тянутся вдоль дорог и трауров. В последнее время все чаще для организации наружного освещения используются металлические опоры. Это связано со следующими преимуществами таких видов опор:

возможность применять в различных климатических зонах;
такие опоры могут выдержать большую статическую нагрузку;
имеют красивый и эстетичный внешний вид;
срок службы более продолжительный, чем у железобетонных конструкций;

Обратите внимание! Металлические опоры для наружного освещения могут прослужить до 75 лет! Конечно, при условии, что они, как и установленные на них светильники, имеют качественное заземление, проведенное по нормам, установленных ПУЭ. универсальность

На них могут устанавливаться любые лампы уличного типа

универсальность. На них могут устанавливаться любые лампы уличного типа.

Металлические опоры на дорогах

Как заземлить светильник

Итоги предыдущего раздела:

Светильники классов защиты 0 и III не используют заземление;
Светильники класса защиты I должны подключаться к защитному заземлению для исключения поражения электрическим током;
Светильники класса защиты II могут использовать (редко, и к тому же не для обеспечения собственной защиты), а могут и не использовать (значительно чаще) заземление.

Теперь, когда появилась ясность, кого подключать, а кого нет – остановимся подробнее на подключении светильников класса I к заземлению. Если прибор подключается к электрической сети посредством кабеля, то, как правило, провод или клемма для подключения уже имеют заземляющую жилу или контакт и достаточно просто соединить их с соответствующими проводниками подводного кабеля.

Гермоввод и терминал заземления на светодиодном светильнике

В некоторых случаях светильники имеют дополнительные контакты для подключения заземления на корпусе – обычно это специальные винтовые терминалы, обозначенные буквами PE или значками заземления. В отдельных случаях, когда прибор состоит из нескольких соединённых между собой частей (например, кронштейны у некоторых консольных светильников), все эти части также соединяются между собой проводниками для уравнивания потенциала и затем все вместе – к заземлению.

Обратите внимание, что безопасность светильника даже при подключенном заземлении обеспечивается только при правильной его установке, поэтому следуйте в этом вопросе инструкциям производителя

Варианты подключения

В зависимости от состава и удельного сопротивления грунта применяется заземлитель с вертикальным или горизонтальным расположением электродов.

Если проводимость нижних слоев грунта ниже, чем верхних, рекомендована установка заземлителей с вертикально расположенными электродами. При небольшой занимаемой площади они обеспечивают малое сопротивление растеканию тока и способствуют лучшему отводу импульсных токов при попадании молнии в опору. Электроды углубляются на 3 м. Высота над уровнем грунта — 0,5 м.

При высокой проводимости верхних слоев грунта, в каменистых и скальных грунтах, где невозможно заглубление вертикальных электродов, допускается применение горизонтальных протяженных электродов. Электроды располагаются на глубине 0,5 м, а на вспахиваемых участках углубляются на 1 м.

Организация аварийного освещения

При организации аварийного освещения учитывается путь следования персонала к эвакуационным выходам. При этом подаче света придают большее значение на таких участках:

лестничные клетки;
места размещения средств пожаротушения;
зоны изменения путей (поворот, перекресток, изгиб);
места, отличающиеся неравной высотой плоскостей (резкие перепады в виде ступенек, где их не ожидают);
места нахождения медицинских пунктов;
узкие проходы;
крыльца зданий (вход-выход).

Для проверки каждого светильника возле места его установки должны быть размещены кнопка или разъем, предназначенные для тестирования его работы не реже, чем один раз в две недели с записью в журнале обследования светильников. Это входит в обязанности главного энергетика предприятия. Бывает, что проверке подвергают группу светильников там, где проверить их по одному нереально. Кнопки проверки должны быть обязательно самоотжимными

При проверке следует обращать внимание на то, имеется ли оголенный незаизолированный провод, во избежание замыкания

Указатель-стрелка

На путях эвакуации людей устанавливаются указатели-стрелки. При потребности по норме в 1 знак на 25-40 м их количество может сильно колебаться из-за поворотов, изгибов, коридоров. Решение о количестве принимают по методу видимости одного указателя за другим.

Эти знаки не имеют такого уровня освещенности, как светильники, но они играют роль дорожных указателей (как и куда двигаться людям), и при этом подсвечивающего эффекта вполне достаточно. Иногда знаки подсвечиваются не самостоятельно, а расположены так, чтобы их освещали аварийные лампы. Главное при этом — наглядность и видимость ведущих стрелок.

Некоторые особенности организации аварийного освещения

Особое внимание следует уделять своевременной замене вышедших из строя аккумуляторов. Не имеет значения, применялся ли он для выработки электроэнергии, но 1 раз в четыре года он подлежит замене

Таков срок его службы.

Некоторые светильники, которые играют роль пожарных оповещателей, необходимо покупать с соответствующим сертификатом. Наличие его у этого вида устройств обязательно.

Широкое применение получили пульты дистанционного управления. В целях пожарной безопасности некоторые производственные объекты на ночь намеренно обесточивают (например, разного вида склады). Поэтому его применение для включения аварийной подсветки как нельзя кстати, когда склад уже обесточен или это произойдет при некоторой задержке, когда оборудование склада будет выключено и взамен него включено аварийное освещение.

Заземление металлических опор освещения

Согласно нормативам, оно выполняется с обязательным подсоединением металлических опор, а также ЖБ компонентов и тросов к:

проводнику типа PEN (если это электросеть с заземленной нейтралью);
заземлителю (если сеть предусматривает наличие изолированной нейтрали).

В последнем случае реализуют защитные устройства для крюков фазных проводов, а также штырей, арматуры и других металлических элементов. Для этого используют заземляющий контур и соответствующие проводники.

Внимание! Фундамент не является заземлителем, ввиду наличия покрытия из специальной мастики. Она отличается высокими антикоррозийными свойствами, а также диэлектрическими характеристиками

Для чего нужно

Опоры системы наружного освещения

Заземление для сети опор наружного типа освещения или ВЛ (0,4, 6-10, 20 и 35 кв) играет большое значение, поскольку препятствует риску получения электротравмам при соприкосновении с элементами конструкции в ситуации, когда произошло повреждение изоляции кабеля. При наличии заземления на металлической опоре сети наружного типа освещения или ВЛ, напряжение «разливается» по земле, тем самым становясь безопасным для людей. Данный показатель зависит от того, какое сопротивление имеет почва, в которой установлена опора ВЛ (0,4, 6-10, 20 и 35 кв). В результате, даже если где-то и произошло нарушение изоляции ВЛ, конструкции останутся безопасными.

При штатных условиях работы штыревые изоляторы, смонтированные на опорах, будут обеспечивать надежную изоляцию всех проводов от конструкционных элементов. Но бывают ситуации, когда напряжение в сети значительно превышает то напряжение, на которое была рассчитана ВЛ (0,4, 6-10, 20 и 35 кв). В такой ситуации перенапряжения возможен пробой изоляции ВЛ и, как следствие, выход сети из строя. Для того чтобы ограничить значение перенапряжения и повысить безопасность, необходимо понизить сопротивление для «растекания тока». С этой целью и устанавливают на ВЛ (0,4, 6-10, 20 и 35 кв) и подпорах наружного типа освещения защитное заземление.

Для чего нужно заземлять ЛЭП и подстанции

По большому счету, воздушная линия (ВЛ) представляет собой ряд столбов (опор), подвергающемуся воздействию природных факторов, таких как перепады температур, атмосферные осадки, прямое воздействие солнечного ультрафиолета и прочих. Ввиду их влияния, могут изменяться свойства диэлектриков и происходить прямое касание токонесущих частей кабеля с опорой. Кроме прочего, нередки кратковременные скачки напряжения в линии со значительным превышением номинального (допустимого) значения, что может приводить к замыканию между кабелем и конструкционными элементами опоры.

При прикосновении к такому столбу человек может получить травму и даже умереть. Поэтому установка заземления на воздушной линии отнюдь не относится к разряду рекомендаций или прихотей органов контроля. Это продиктовано правилами устройства электроустановок (ПУЭ) как основным нормативным документом, регламентирующим требования к энергосистемам, в том числе ВЛ. Согласно этому документу, заземляющие устройства опор воздушных линий обязательны.

Особняком стоит вопрос молниезащиты конструкций. Опоры могут быть выполнены из дерева, железобетона или стали. Для стоящих в чистом поле опор, порой, имеющих весьма значительную высоту, попадание молнии отнюдь не редкое явление. Если для стали или железобетона, имеющих хорошую электропроводность и неспособных к горению, это не принесет серьезных повреждений, то для деревянной конструкции чревато разрушением или воспламенением. Учитывая колоссальное напряжение разряда молнии, возможно разрушение диэлектриков, ограждающих конструкционные элементы от токонесущих частей ВЛ, что, в свою очередь, приводит к аварии.

Все это в равной степени относится и к подстанциям. До сих пор некоторые из них представляют собой большой трансформатор посреди поля, питающий ферму, например. Трансформаторные установки подвержены всем негативным воздействиям, что и ВЛ. Даже если это не так, они должны соответствовать требованиям ПУЭ.

Оборудованная же устройством заземления мачта или подстанция ведет себя иначе. Весь заряд, попавший на опору, стечет на землю, учитывая низкое ее сопротивление и огромную емкость. Это значит, что конструкция не будет находиться под напряжением и будет безопасна для жизни и здоровья людей.

Особенности подстанций

Все ранее описанное относится и к подстанциям, несмотря на то, что они находятся под крышей. Исключение составляет лишь то, что там довольно часто или постоянно находятся люди, а, следовательно, к их заземлению предъявляются особые требования.

В общем случае заземление подстанции состоит из следующих элементов:

внутренний контур;
внешний контур;
устройство молниезащиты объекта.

Внутренний контур заземления подстанции обеспечивает простое и надежное соединение с землей всех устройств, находящихся внутри подстанции. Для этого по периметру всех помещений объекта на высоте 40 см от пола дюбелями закрепляют стальную полосу. Контуры всех помещений, а также и их составные части соединяются сваркой или резьбовыми соединениями, если таковые предусмотрены. Все металлические части, непредназначенные для прохождения тока (корпуса приборов, ограждения, люки и подобное тому), соединяются с этой шиной. Подобные полосы оснащаются резьбовыми соединениями с шайбами увеличенной ширины и гайками типа «барашек». Это позволяет получить надежное переносное заземление. Нулевая шина силового трансформатора, учитывая схему с глухозаземленной нейтралью, соединяется с полученным контуром.

Как заземлить светильник

Итоги предыдущего раздела:

Светильники классов защиты 0 и III не используют заземление;
Светильники класса защиты I должны подключаться к защитному заземлению для исключения поражения электрическим током;
Светильники класса защиты II могут использовать (редко, и к тому же не для обеспечения собственной защиты), а могут и не использовать (значительно чаще) заземление.

Гермоввод и терминал заземления на светодиодном светильнике

Заземление опор освещения. Требования и технология

Заземление опор и мачт освещения помогает защитить людей от поражения электрическим током в чрезвычайных ситуациях. Это также необходимо при установке на них громоотвода. В случае прямого удара молнии заземление проводит импульсные токи, тем самым снижая напряжение на изоляции кабеля.

Требования к заземлению опор: изолированная и заземленная нейтраль

Заземление является обязательным этапом установки фонарных столбов в соответствии с PUE 7. Документ содержит несколько разделов на эту тему: Глава 6.1. и глава 1.7.

Глава 1.7 ПУЭ 7 содержит требования к заземляющим устройствам для электрических установок в сетях с двумя типами нейтральных проводников. Опоры делятся на категории сетей с напряжениями ниже и выше 1 кВ.

Так, заземление стальных опор может осуществляться с помощью:

Изолированной нейтрали, которая подсоединена к заземлителю через другие приборы или вовсе не имеет с ним контакта. Ее используют везде, где требуется обеспечить повышенную безопасность или нет возможности сделать нормальное заземление. Чаще всего она применяется в сети со средним классом напряжение 1-35 кВ.
Заземленной нейтрали, которая в отличие от предыдущей имеет соединение с самим заземлителем. Ее используют при напряжении в сети от 110 кВ.

Разница между нейтралями

При изолированной нейтрали риск тока при прикосновении к одному из проводов и трубопроводу очень низок. Если один проводник касается проводящих частей, то сеть продолжит работать из-за малых токов утечки. Это дает время на поиск и устранение повреждений.

При той же ситуации, но уже с заземленной нейтралью, для человека могут наступить серьезные последствия. Но такая нейтраль позволяет получить большие токи ОЗЗ (однофазного замыкания на землю) и отключить релейную защиту. Поврежденный участок при коротком замыкании быстро и надежно отключается в автоматическом режиме.

Как заземляют опоры освещения:

Заземление металлических опор — это подключение заземленных устройств к корпусу стойки и его основания к заземляющему электроду. Конструкция устройства заземления содержит линию заземления и заземляющий электрод, которые соединены сваркой.

Магистралью могут выступать:

уголки с полками толщиной 4 мм;
стальные пруты диаметром от 10 мм;
оцинкованные стальные пруты с диаметром от 10 мм;
стальные полосы толщиной не менее 4 мм.
Это минимальные размеры магистралей, которые корректируются с учетом типа грунтов в местности, где устанавливаются опоры. В заземленных нейтралях воздушных линий до 1 кВ используют нулевой провод, который по тем же опорам прокладывают в месте с фазными линиями. Опору подключают к нему посредством перемычки, а подсоединение – при помощи болтовых зажимов.

Для изолированных нейтралей заземляющим устройством может выступать провод из нескольких жил с общей площадью сечения от 35 мм2 или прут диаметром от 10 мм. Для заземления столба с одной стороны проводник соединяют с опорой, а со второй – с заземлителем. В процессе могут использоваться 2 вида электродов:

Вертикальные. Используются чаще всего, устанавливаются на глубине до 3 м. Подходят для грунтов, имеющих верхние слои с большей проходимостью, чем у нижних.
Горизонтальные. Подходят для сложных грунтов, где трудно установить вертикальные электроды. Глубина их размещения составляет около 0,5-1 м.

Как сделать заземление опоры:

Последовательность устройства заземления:

Рытье траншеи шириной около 0,5 м и глубиной, подходящей для выбранных электродов.
Монтаж и формирование контура заземлителей.
Обварка с помощью выбранной магистрали: полосы или прута.
Выполнение антикоррозийной защиты сварочных швов.
Погружение заземляющего спуска из полоски или прута тех же размеров, что и магистраль.
Соединение контура защиты со спуском, а спуска – с корпусом опоры.

Проверка заземления опор должна проводиться в соответствии с ПТЭПП с частотой минимум 1 раз в 6 месяцев.

15.12.2019