Надёжное заземление и молниезащита ГРПШ — это не просто требование ПУЭ, а гарантия безопасности людей и бесперебойной работы газового оборудования. Неправильно спроектированный контур заземления — это риск выхода из строя автоматики, повреждения оборудования и, как следствие, остановки подачи газа потребителям.
В этой статье — пошаговое руководство по проектированию и монтажу системы заземления для шкафных газорегуляторных пунктов: от нормативной базы и выбора электродов до типовых ошибок и составления актов скрытых работ.
ПКФ «Экс-Форма» — завод-производитель ГРПШ. Мы комплектуем свои газорегуляторные пункты всем необходимым для организации заземления и молниезащиты. Смотреть каталог ГРПШ.
Нормативная база: на что ссылаться при проектировании
При разработке проекта заземления и молниезащиты ГРПШ необходимо руководствоваться следующими документами:
| Документ | Что регламентирует |
|---|---|
| ПУЭ, 7-е издание, глава 1.7 | Заземление и защитные меры электробезопасности. Общие требования к заземляющим устройствам. |
| СП 62.13330.2011 | Газораспределительные системы. Требования к безопасности ГРПШ, включая молниезащиту (п. 6.2.1). |
| РД 34.21.122-87 | Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений. Сварные швы, соединения (п. 4.12). |
| СНиП 3.05.06-85 | Электротехнические устройства. Правила производства и приёмки монтажных работ. |
| ГОСТ Р 50571.5.54-2013 | Заземляющие устройства и защитные проводники. Требования к сечениям (табл. 54.1). |
| ГОСТ Р 50571.5.54-2013, п. 542.2.1 | Требования к горизонтальным заземлителям из полосы 40×4 мм. |
Все электромонтажные работы должны вестись в соответствии с указаниями ПУЭ, СНиП 3.05.06-85 и другой действующей нормативно-технической документацией.
Защита ГРПШ от прямых ударов молнии (ПУМ)
Каждый проектируемый шкафной газорегуляторный пункт должен быть защищён от прямого попадания молнии. Это требование п. 6.2.1 СП 62.13330.2011 и п. 1.7.55 ПУЭ. Защита реализуется с помощью молниеотвода, который состоит из трёх обязательных элементов.
Состав молниеотвода для ГРПШ
- Молниеприемник — 1 шт. Устанавливается на удалённый от защищаемого объекта молниеотвод. Принимает на себя прямой удар молнии и отводит ток в систему заземления, минуя корпус ГРПШ и газопровод.
- Токоотводы — из полосы горячеоцинкованной 40×4 мм. Соединяют молниеприемник с наружным заземляющим устройством (ЗУ) в двух местах.
- Заземлитель — отводит ток молнии в грунт. Сопротивление растеканию должно быть не более 10 Ом в любое время года.
Система заземления ГРПШ: пошаговое руководство по проектированию
Шаг 1: Выбор типа заземлителя
Для высокоомных грунтов (многолетнемерзлый, песчаный, крупнообломочный, скальный) мы рекомендуем использовать активные соляные электроды модели АС-3НГ-Б «УДАВ». Они специально спроектированы для искусственного увеличения электропроводимости грунта.
Принцип работы: активное вещество электрода — соляной наполнитель «СНАП-24». В сочетании с грунтовым катализатором «ГАК-30» вокруг электрода формируется низкоомная среда, которая сохраняет стабильное сопротивление десятилетиями.
- Срок службы — 30 лет (до 50 лет при своевременном обслуживании).
- Заводская заправка достаточна в среднем на 10 лет.
- Обслуживание — раз в 10 лет: проверка уровня солевой смеси и дозаправка при необходимости.
- Процесс высаливания длителен и равномерен, что гарантирует стабильные характеристики.
Шаг 2: Устройство контура заземления
Активные соляные электроды объединяются горизонтальным электродом, образуя замкнутый контур. Горизонтальный электрод выполняется из горячеоцинкованной полосы 40×4 мм (см. п. 542.2.1, табл. 54.1, ГОСТ Р 50571.5.54-2013).
Траншеи для горизонтальных заземлителей заполняются однородным грунтом без щебня и строительного мусора. Это обеспечивает равномерный контакт с грунтом и исключает локальные повышения сопротивления.
Шаг 3: Расчёт сопротивления
Принятые проектом расчётные значения сопротивления растеканию заземляющих устройств — не более 10 Ом для каждого объекта. Это значение должно быть обеспечено в любое время года. Количество, длина и глубина погружения электродов определяются расчётом индивидуально для каждого проектируемого объекта.
Система уравнивания потенциалов
Для защиты от вторичных проявлений молнии и статического электричества предусмотрена система уравнивания потенциалов. Она соединяет между собой:
- заземляющее устройство системы молниезащиты;
- металлический каркас шкафа ГРПШ;
- токоотводы молниеприемника.
Все металлические нетоковедущие части оборудования присоединяются к заземляющему устройству. Это исключает разность потенциалов между разными элементами системы при ударе молнии или утечке тока.
Схема заземления ГРПШ
Состав системы заземления и молниезащиты
В состав систем входят элементы из нержавеющей, горячеоцинкованной и оцинкованной стали, а также из алюминия и меди.
Молниеприемники и основания
- Молниеприемники, мачты молниеприемников;
- Бетонные и металлические основания.
Держатели проводника
- Кровельный пластиковый держатель с бетоном / без бетона (высота крепления проводника 100 мм);
- Держатель фасадный;
- Держатель прута на трубе;
- Держатель полосы (скоба);
- Держатель под черепицу, кровельный на конек, фальцевый;
- Держатель коньковый регулируемый;
- Держатель фасадный пластиковый, дистанционный.
Зажимы (соединители)
- Универсальные, контрольные;
- Прута на заземлителе, продольные.
Элементы заземления
- Штырь заземлителя;
- Наконечник, муфта, винт ударный;
- Грунтовый колодец;
- Дополнительные материалы: зажимы, смазка электропроводящая, лента антикоррозийная.
Проводники
- Проволока горячеоцинкованная в бухтах (6 мм, 8 мм, 10 мм);
- Круг горячеоцинкованный в прутах (10 мм, 12 мм);
- Полоса горячеоцинкованная в прутах (4×25 мм, 4×40 мм, 5×50 мм);
- Проволока алюминиевая в бухтах (8 мм).
Требования к монтажу и сварке
- Соединение частей заземлителя и заземлителей с проводниками — только ручной электродуговой сваркой.
- Длина сварного шва — не менее двукратной ширины проводников из полосовой стали.
- Высота сварных швов для проводников из полосовой стали — по толщине полосы.
- Сварные швы, расположенные в земле, покрываются битумным лаком (п. 4.12 РД 34.21.122-87).
- Во время грозы работы на устройствах молниезащиты и вблизи них не производить.
Типовые ошибки при монтаже заземления ГРПШ
На основе опыта приёмки объектов наши инженеры выделили три самые частые ошибки, которые приводят к превышению сопротивления и отказу в приёмке:
- Раздельные контуры заземления. Иногда проектировщики закладывают отдельный контур для молниезащиты и отдельный для заземления. Это прямое нарушение п. 1.7.55 ПУЭ. При ударе молнии между контурами возникает разность потенциалов, которая может повредить оборудование и создать угрозу для людей.
- Использование щебня в траншее. Траншеи для горизонтальных заземлителей должны заполняться однородным грунтом без щебня и строительного мусора. Щебень создаёт воздушные полости и резко повышает сопротивление растеканию.
- Отсутствие актов скрытых работ. Заземлители и токоотводы, недоступные для осмотра после монтажа, должны быть оформлены актом освидетельствования скрытых работ. Без этого акта объект не будет принят надзорными органами.
Мнение эксперта
Виталий Карпов, ОТК ПКФ «Экс-Форма»:
«За 30 лет работы мы приняли сотни объектов. И в каждом третьем случае комиссия выявляет одну и ту же ошибку: раздельные контуры заземления. Проектировщик закладывает один контур под молниезащиту, другой под оборудование. Формально вроде правильно, а по факту — прямое нарушение ПУЭ. При ударе молнии между контурами возникает колоссальная разность потенциалов. Оборудование выгорает, хорошо, если без пожара».
«Вторая частая проблема — щебень в траншее. Монтажники хотят "сделать красиво", а получают резкий скачок сопротивления. Грунт должен быть однородным, без единого камня. Это не эстетика, это физика: воздушные полости вокруг полосы — это дополнительное сопротивление. В итоге объект не проходит приёмку, а переделывать контур, когда всё уже засыпано — это дополнительные дни и деньги».
Документация и испытания
После завершения монтажа необходимо:
- Составить акт освидетельствования скрытых работ по устройству и монтажу заземлителей и токоотводов, недоступных для осмотра.
- Составить акты испытаний устройств молниезащиты и защиты от вторичных проявлений молнии.
- Провести испытание заземляющего устройства согласно ПУЭ и СНиП 3.05.06-85.
ПКФ «Экс-Форма» — мы комплектуем ГРПШ всем необходимым для организации заземления и молниезащиты. При заказе газорегуляторного пункта вы получаете готовое решение с паспортом и схемой. Смотреть каталог ГРПШ или звоните: 8 (800) 550-52-31.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Какое сопротивление заземления должно быть у ГРПШ?
Сопротивление растеканию заземляющего устройства должно быть не более 10 Ом в любое время года. Это требование главы 1.7 ПУЭ Седьмого издания.
2. Можно ли использовать отдельный контур для молниезащиты?
Нет. Согласно п. 1.7.55 ПУЭ, заземляющие устройства для молниезащиты, заземления и вторичных проявлений молнии должны быть общими. Раздельные контуры создают разность потенциалов, что опасно.
3. Как часто нужно обслуживать активные соляные электроды?
Раз в 10 лет. Обслуживание состоит в проверке уровня солевой смеси внутри электрода. При необходимости электрод дозаправляется наполнителем «СНАП-24». Срок эксплуатации — 30-50 лет.
4. Нужна ли молниезащита для ГРПШ в городе?
Да. Требование о защите от прямых ударов молнии распространяется на все ГРПШ независимо от места установки. Это регламентировано СП 62.13330.2011 и ПУЭ.
5. Можно ли использовать естественные заземлители для ГРПШ?
Да. В качестве естественных заземлителей могут использоваться металлические конструкции зданий, имеющие надёжное соединение с землёй. Однако сопротивление растеканию должно быть подтверждено расчётом и не превышать 10 Ом. На практике для ГРПШ чаще применяются искусственные заземлители.
6. Что делать, если грунт на участке скальный или песчаный?
В высокоомных грунтах стандартные стальные электроды не обеспечивают требуемого сопротивления. Решение — активные соляные электроды «УДАВ», которые формируют вокруг себя низкоомную среду за счёт высаливания. Расчёт количества и глубины погружения выполняется индивидуально для каждого объекта.