Системы наружного освещения предназначены для подсветки в темное время суток проезжей части в населенных пунктах и на транспортных развязках автомагистралей, тротуаров и внутридомовых территорий, необходимых участков на охраняемых объектах, приусадебных участков в частных домовладениях. Для их безопасного функционирования применяется заземление опор освещения (мачт, столбов) и наружных светильников.
Установка систем наружного освещения производится соответственно требованиям Правил устройства электроустановок (ПУЭ).
Почему необходимо заземлять опоры
Нарушение изоляции, обрыв провода, перекрытие или пробой изолятора вызывают протекание токов через мачту и образование напряжения прикосновения и пошагового напряжения. Снабжение опор заземляющими устройствами защищает от электротравмирования находящихся поблизости людей.
Исходя из инструкции по молниезащите и устройству систем заземления, металлические опоры, применяемые при проведении наружного освещения, обязательно нужно заземлить.
Заземление требуется при размещении на опоре молниезащитных средств. В случае прямого удара молнии в опору, через заземляющее устройство происходит отвод импульсных токов, понижая напряжение на изоляции силового кабеля.
Способы заземления
Для каждого вида электроопор в ПУЭ разработаны условия и способы заземления. Существует 3 вида столбов линии электропередачи:
- деревянные,
- железобетонные,
- металлические.
В п. 6.1.45 ПУЭ указано, что железобетонные и металлические опоры в сетях с изолированной нейтралью должны быть подключены к заземлителю, в сетях с заземленной нейтралью — к PE (PEN) проводнику.
Арматура на деревянных столбах не заземляется.
Важно! Деревянные опоры заземляются только, если они установлены в населенном пункте с одноэтажными строениями и их высота превышает высоту строений.
Заземление железобетонных опор осуществляется двумя способами:
- В сетях с изолированной нейтралью при наличии специальных выпусков в качестве заземляющих магистралей (проводников) применяют продольную арматуру конструкции. При ее отсутствии проводником служит прут диаметром не менее 10 мм или многожильный провод сечением не менее 35 кв. мм. Один конец проводника соединяется с заземлителем, второй — с заземляемыми элементами.
- В сетях с заземленной нейтралью арматура и опора подключаются к нулевому проводу при помощи перемычки из неизолированного проводника. При соединении используются ответвительные болтовые зажимы. Для соединения проводника с опорой применяют болтовой зажим или проушину на столбе или траверсе.
Металлические опоры устанавливают чаще, они имеют перед деревянными и железобетонными следующие преимущества:
- способны выдерживать большие статические нагрузки,
- функциональны в любых климатических зонах,
- широкий выбор форм и дизайна,
- большой срок эксплуатации, до 75 лет.
Заземление металлических опор осуществляется так же, как и ж/б мачт. Заземляющим проводником может служить корпус опоры. Заземляемые элементы соединяются с опорой, а основание опоры — с заземлителем.
Устройство искусственного заземления
Заземляющее устройство состоит из заземляющей магистрали и заземлителя.
Согласно требованиям ПУЭ, в качестве заземляемых электродов, перемычек и магистралей могут применяться:
- стальной прут диаметром 10 мм,
- оцинкованный стальной прут диаметром 6 мм,
- стальной уголок с толщиной полки 4 мм,
- стальная полоса толщиной 4 мм,
- отбракованные трубы с толщиной стенки 3,5 мм.
Сечение магистрали должно быть не менее 100 кв. мм, а с молниезащитой — не менее 160 кв. мм.
Соединение магистрали и заземлителя осуществляется путем сварки, места соединения покрываются антикоррозийной краской.
Вышеперечисленные размеры являются минимальными и применяются на временных конструкциях. Для заземляющих устройств на постоянных осветительных системах диаметр заземляемых электродов рассчитывается в зависимости от насыщенности влагой местного грунта. В сухих грунтах диаметр увеличивается на 2-3 мм, во влажных — до 2 раз больше минимального значения.
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.
Важно! При повышенном удельном сопротивлении грунтов целесообразно применение противовесов — непрерывных горизонтальных электродов, соединяющих сразу несколько опор.
Проверка заземления
Согласно Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП),
тщательный осмотр наружных частей устройства заземления следует проводить не реже 1 раза в 6 месяцев. Проверка с выборочным вскрытием грунта проводится не реже 1 раза в 12 лет.
Замеры сопротивления заземления на опорах внешнего освещения проводятся не реже 1 раза в 6 лет.
Справка! Сопротивление устройств заземления на опорах должно быть не более 30 Ом.
Системы наружного освещения, смонтированные, заземленные и обслуживаемые согласно требованиям ПУЭ и ПТЭЭП, могут надежно и безопасно прослужить не одно десятилетие.
Наличие системы заземления на электроопорах обезопасит электромонтажные работы и убережет линию электропередачи от перенапряжения в случае прямого попадания молнии в опору.