Заземление в гараже

Заземление в гараже (электрика в гараже)

...из сборника "Заземление: ответы на вопросы"
Выражаем благодарность Александру, написавшему этот интересный рассказ.

============
Начну, пожалуй, с того, что данная заметка ни в коей мере не претендует на звание «мнение эксперта» или даже «краткое руководство по электроснабжению». Здесь я просто опишу свой выбор электроснабжения и системы заземления самого обычного гаража. Скажу сразу - я учился на элек-трика и работаю электриком, но по роду деятельности имею дело с устройствами электроснабжения 10 кВ и выше, поэтому многие моменты в системе 0,4 кВ для меня были новы (и, честно скажу, инте-ресны). Знающие люди, которые действительно являются экспертами в данном диапазоне напряже-ний, возможно, найдут, что поправить в этой заметке, за что им большое спасибо.

Всё началось с того, что в моей собственности за относительно небольшую цену оказался старенький (начала 70-х годов постройки) гараж. Достался он мне в крайне «убитом» состоянии – грязный, захламлённый и с основательно текущей крышей. Как следствие, всё в боксе имело следы многолетнего воздействия воды. Воздействие это распространилось и на устройства электроснабжения гаража, а попросту проводку, о чём свидетельствовало характерное пощипывание при прикосновении к сырой штукатурке, в недрах которой она (проводка) благополучно сгнила, выполненная непонятно как и непонятно из чего.

Реконструкцию гаража решил начать с организации по возможности надёжного и безопасного электроснабжения. Старый вводной щиток, находившийся у входа в гараж, не пострадал от воздействия воды, кабель от внешней распределительной сети до щита находился тоже в хорошем состоянии, поэтому я попросту отрезал от щита всю существующую проводку, а «стройку» (перфоратор, болгарку и т.п.) питал по удлинителю-двойнику от розетки на щите.

Не буду описывать сам ремонт, так как это не имеет отношения к теме разговора (крышу я починил, и вода больше в гараж не течёт). «Перепрыгну» сразу на его окончание, когда встал вопрос об организации уже постоянного электроснабжения и в частности о способе защитного заземления.

Для начала опишу что из себя представляли внешние сети моего гаража.

Окружающие частные дома и несколько линеек гаражей в том числе и наша питались от ВЛ 0,4 кВ, выполненной на деревянных опорах, повторное заземление PEN на опорах отсутствовало. С одной из опор кабелем выполнялся «отпай» на" видавший виды" шкаф с рубильником и предохранителями (наше ВРУ), повторное заземление PEN отсутствовало. Далее на общий счетчик и с него четырехжильным кабелем с резиновой изоляцией в трубе по стене. Над воротами каждого гаража была коробка, с которой и осу-ществлялся «отпай» в гараж. Собственно в этих коробках и обнаруживалась основная проблема: внешняя изоляция кабеля была в нормальном состоянии, а вот в местах разделки изоляция отдельных жил серьезно поизносилась, потрескалась и «грозилась» вот-вот рассыпаться. Получить в таких условиях «отгар» одной из фаз или «ноля» (что более неприятно) при соприкосновении было весьма вероятно.

Электрику я решил менять полностью, начиная от наружной ответвительной коробки. В гараже устанавливался новый вводной шкаф со счётчиком, автоматами и УЗО, от которого производилась разводка розеточной сети, сетей освещения и вентиляции. Сети прокладывались по стенам наружно в пластиковых гофротрубах, всё оборудование IP 54 или IP 55, провода ВВГнгLS сечением 1,5 мм² для сетей освещения и вентиляции (суммарная мощность устанавливаемых вентиляторов не превышала 120 Вт) и 2,5 мм² для розеточной сети. Все соединения проводов производились зажимами типа WAGO.

С учётом особенностей существующей сети я начал рассматривать системы заземления, предлагаемые в п. 1.7.3 ПУЭ, последовательно от системы к системе.

Система TN-C была самым простым вариантом (схема 1).

В этом случае в щит вводились L и PEN, далее достаточно было разделить во вводном щите PEN на N и PE, к которому присоединить корпус щита, корпуса светильников и заземляющие контакты розеток. Всё достаточно просто, но в данном случае при обрыве PEN (что совсем не исключено было во внешней сети) на занулённые корпуса оборудования попала бы фаза (схема 2).

Можно было бы попытаться защититься от такого развития событий устройством повторного заземления на вводе в гараж, заземлив на организованный контур PEN. Но, скорее всего, мое повторное заземление оказалось бы единственным на весь район, и в случае «отгара» PEN, например, в районе подстанции весь рабочий ток нулевого провода, устре-мился бы ко мне. При определённом уровне несимметрии загрузки сети величина этого тока могла достигать значительных величин, что привело бы к перегреву нашего участка PEN и как следствие к возможному пожару (схема 3).

Система TN-S не рассматривалась, так как разделение PEN на PE и N на подстанции с протяжкой нескольких сотен метров провода PE к потребителям при скромном ремонте гаража в мои планы явно не входила.

Далее шла система TN-C-S (схема 4).

Для организации этой системы нужно было разделять PEN на PE и N на ВРУ гаражного кооператива с организацией повторного заземления и далее вести пятижильный кабель. Возникал вопрос относительно повторного заземления. С одной стороны нормы не ограничивают величину сопротивления повторного заземления, с другой стороны в данном конкретном случае, когда при обрыве PEN повторное заземление оказывалось по сути единственным оставшимся в работе, его сопротивление, по моему мнению, должно было быть не более 4 Ом. Но основным сдерживающим фактором был, так сказать, социальный. Некоторых владельцев гаражей кооператива я не видел вообще, и густорастущая перед воротами трава свидетельствовала, что появляться они там не собирались. Остальной части моих соседей было тоже как-то не до систем заземления, потому как появлялись они там раз в месяц. Перспектива переустраивать всю питающую сеть кооператива и «колотить» нормальный контур в одно лицо меня абсолютно не вдохновляла.

И наконец, система ТТ.

Согласно п. 1.7.59 ПУЭ «питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источника с глухозаземлённой нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединенного к нейтрали (система ТТ), допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены». Оценив свои технологические и финансовые возможности, а попросту сказать, прикинув, что я могу сделать, и сколько мне это будет стоить, я понял, что выбор у меня стоит между системой TN-C и TT. При этом обеспечение электробезопасности в системе TN-C было под большим вопросом. В итоге выбор был сделан в пользу системы TT. При этом согласно тому же п. 1.7.59 к контуру заземления в системе ТТ предъявлялись достаточно небольшие требования. Так при применении УЗО с током срабатывания 30 мА суммарное сопротивление заземлителя и заземляющего проводника должно быть всего лишь менее 50 / 0,030 = 1667 Ом! Это было вполне выполнимой задачей даже для простого обывателя. Конечно, «увлекаться» возможностью смонтировать контур в виде одного куска арматуры, забитой на 1 м в землю, я не стал. В районе гаража залегал суглинок щебенистый. Контур выполнил из четырех труб диаметром 25 – 30 мм с толщиной стенки 2,5 – 3 мм, длина труб 2,5 м. Две трубы были забиты перед гаражными воротами, расстояние между ними 2,4 м. Две другие трубы забил в смотровой яме гаража с расстоянием между ними 2,2 м. Все четыре трубы были «обвязаны» полосой 40 х 4, все соединения, естественно, выполнялись сваркой (схема 6).

Для проверки контура пригласил специалиста из электрической лаборатории. По замерам сопротивление контура летом составило 5,8 Ом, ток короткого замыкания – 196 А. То есть установленный для розеточной сети автомат на 16 А должен был отработать за положенные ему 0,4 с. Но все же отказываться от установки УЗО я не стал в соответствии с требованиями того же п. 1.7.59. Схема вводного щита приведена на схеме 7.