Заземление — это важнейший элемент безопасности любого электрощитового оборудования. От правильного выполнения заземления низковольтных комплектных устройств (НКУ) зависит защита персонала от поражения электрическим током, сохранность оборудования и бесперебойность работы системы. В этой статье мы разберем, какие требования предъявляются к заземлению НКУ, как правильно выполнить схему заземления и какие ошибки чаще всего допускаются.
Что такое заземление и зачем оно нужно
Заземление — это преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки системы (например, корпуса шкафа) с заземляющим устройством. Оно выполняет две задачи:
- Защитное заземление — при замыкании фазы на корпус ток уходит в землю, а не через человека. Автоматический выключатель или УЗО отключают повреждённый участок.
- Функциональное заземление — обеспечивает нормальную работу оборудования: создаёт опорный потенциал для электроники и контроллеров, заземляет экраны кабелей, нейтраль в системах TN. Без него возможны сбои, помехи и ложные срабатывания.
В НКУ заземление обязательно для:
- Металлического корпуса шкафа
- Дверей и съемных панелей
- Металлических конструкций внутри шкафа
- Экранов кабелей (если есть)
- Нейтрали трансформатора (системы TN)
Нормативные требования к заземлению НКУ
Заземление НКУ регламентируется несколькими нормативными документами:
- ПУЭ (Глава 1.7) — требования к заземлению и защитным мерам
- ГОСТ 12.1.030-81 — система стандартов безопасности труда
- ГОСТ IEC 61439-1-2013 — требования к НКУ
- ГОСТ Р 50571.3-2009 — заземление в низковольтных установках
Основные требования:
- Сопротивление цепи заземления не должно превышать 0,1 Ом
- Цепь заземления должна быть непрерывной на всем протяжении
- Все металлические части, доступные для прикосновения, должны быть заземлены
- Заземление должно быть выполнено до подключения питания
Системы заземления: TN-C, TN-S, TN-C-S
В зависимости от типа системы заземления, принятой на объекте, схема заземления НКУ может отличаться.
Система TN-C
Старая система, где нулевой рабочий (N) и защитный (PE) проводники объединены в один провод (PEN) на всем протяжении.
Схема заземления НКУ в TN-C:
- Вводной кабель имеет 4 жилы (3 фазы + PEN)
- Внутри НКУ PEN разделяется на N и PE
- Корпус подключается к PE шине
Недостатки: При обрыве PEN возможно появление напряжения на корпусах.
Система TN-S
Современная система, где N и PE разделены от источника питания.
Схема заземления НКУ в TN-S:
- Вводной кабель имеет 5 жил (3 фазы + N + PE)
- N и PE шины в НКУ изолированы друг от друга
- Корпус подключается к PE шине
Преимущества: Высокая безопасность, отсутствие напряжения на корпусах при обрыве.
Система TN-C-S
Комбинированная система: на вводе — TN-C, затем PEN разделяется на N и PE.
Схема заземления НКУ в TN-C-S:
- На вводе 4-жильный кабель (3 фазы + PEN)
- Внутри НКУ установлена шина PE/N, где PEN разделяется
- Место разделения должно быть заземлено (повторное заземление)
Основные элементы системы заземления в НКУ
Шина заземления (PE шина)
Это главная шина, к которой подключаются все заземляющие проводники. PE шина устанавливается внутри шкафа и имеет клеммы для подключения:
- Заземляющего проводника от вводного кабеля
- Проводников заземления корпуса и дверей
- Заземляющих проводников отходящих линий
Требования к PE шине:
- Сечение не менее сечения фазных проводников
- Должна быть надежно закреплена в шкафу
- Должна быть соединена с корпусом шкафа
- Клеммы должны быть промаркированы (PE)
Шина нейтрали (N шина)
Используется для подключения нулевых рабочих проводников. В системе TN-S N шина изолирована от корпуса и от PE шины.
Требования к N шине:
- Устанавливается только при разделении N и PE
- Изолирована от корпуса
- Клеммы промаркированы (N)
Заземляющие проводники
Это провода, соединяющие заземляемые части с PE шиной.
Требования к заземляющим проводникам:
- Минимальное сечение: 2,5 мм² для медных и 4 мм² для алюминиевых
- Должны иметь желто-зеленую изоляцию
- Соединения должны быть надежными (болтовыми или сварными)
Схема заземления типового НКУ
Рассмотрим типовую схему заземления для НКУ в системе TN-S:
Как правильно заземлить корпус НКУ
Заземление корпуса НКУ выполняется следующим образом:
- Подготовка места заземления. На корпусе шкафа предусматривается специальная клемма или болт с гайкой. Место должно быть зачищено от краски и окислов.
- Подключение проводника. Заземляющий проводник (желто-зеленый) подключается к клемме с помощью болтового соединения.
- Соединение с PE шиной. Второй конец проводника подключается к PE шине.
- Контроль затяжки. Все соединения должны быть надежно затянуты (контроль моментом).
- Проверка сопротивления. Измеряется сопротивление цепи заземления (не более 0,1 Ом).
Заземление дверей и съемных панелей
Двери и съемные панели НКУ, имеющие металлическую поверхность, также должны быть заземлены.
Способ заземления:
- Гибким медным проводником (сечением не менее 4 мм²)
- Специальными заземляющими пружинами (контактами)
- Через петли (при надежном электрическом контакте)
Требования:
- Заземляющая перемычка должна быть гибкой, чтобы не мешать открытию двери
- Место крепления должно быть зачищено от краски
- Сопротивление между дверью и корпусом не должно превышать 0,1 Ом
Проверка заземления НКУ
После монтажа заземления обязательно проводятся проверки:
- Внешний осмотр — проверяется наличие и целостность проводников, надежность креплений, правильность маркировки.
- Измерение сопротивления заземления — измеряется сопротивление между PE шиной и корпусом, дверями, панелями. Не более 0,1 Ом.
- Измерение сопротивления изоляции — проверяется изоляция между PE шиной и токоведущими частями (мегаомметром). Не менее 0,5 МОм.
- Проверка непрерывности цепи — все заземляющие проводники должны быть соединены в непрерывную цепь.
Типичные ошибки при заземлении НКУ
| Ошибка | Последствия | Правильное решение |
| Отсутствие заземления дверей | При пробое на дверь — поражение током | Установить гибкие перемычки |
| Слабая затяжка контактов | Нагрев, искрение, потеря контакта | Контроль моментом затяжки |
| Использование стальных проводников для заземления | Высокое сопротивление, коррозия | Использовать медные проводники |
| Заземление через краску (не зачистили место) | Плохой контакт, нагрев | Зачистить до металла |
| Соединение N и PE шин в системе TN-S | Токи утечки, ложные срабатывания УЗО | Изолировать N шину |
Часто задаваемые вопросы о заземлении НКУ
Да, корпус все равно должен быть заземлен. Заземление — это защита от замыкания фазы на корпус.
Нет. Шина заземления должна быть отдельной и иметь достаточное сечение. Корпус служит только для соединения с шиной.
Минимальное сечение — 2,5 мм² для медного проводника. Но лучше использовать сечение, указанное в проекте.
Если корпус пластиковый (изолирующий), то заземлять его не требуется. Однако металлические части внутри и дверцы (если есть) — заземляются.
Повторное заземление — это дополнительное заземление PEN проводника на вводе в здание. Оно обязательно для систем TN-C и TN-C-S.
Резюме
Заземление НКУ — это обязательное требование безопасности, регламентированное ПУЭ и ГОСТ. Правильное заземление включает установку PE и N шин, подключение корпуса, дверей и всех металлических частей, а также последующую проверку сопротивления. Неправильное заземление или его отсутствие может привести к поражению электрическим током, выходу оборудования из строя и пожарам.
Компания «Элска» выполняет все работы по сборке и заземлению НКУ в строгом соответствии с ПУЭ и ГОСТ. Каждое изделие проходит проверку заземления перед отгрузкой. Закажите безопасное НКУ — отправьте техническое задание.
