Требования к заземлению газового котла

Для моделей, зависящих от электропитания, сопротивление заземляющего устройства при проверке должно быть менее 10 Ом: этот показатель регистрируют в документе, который впоследствии предоставляют контролирующим компаниям — в АО «Мосгаз» или АО «Мособлгаз». Показатель должен быть обеспечен на месте установки. Кроме того, должны быть учтены требования к составам и габаритам заземлителей — с учетом нормативных требований к долговечности, надежности, прочности, коррозионной стойкости.

Какими должны быть минимальные размеры заземлителей

Для обеспечения надежного заземления газового котла в частном владении нормативы предписывают учитывать следующие минимальные размеры:

• Заглубляемые стальные стержни с медным покрытием — диаметр не менее 1,4 см, слой меди гальванического нанесения толщиной не меньше 0,25 мм;
• Вертикально ориентированные электроды из нержавеющей стали — диаметр 1,6 см и более.

Эти параметры необходимы, чтобы металлические элементы выдерживали механическое воздействие и не разрушались под действием почвы и внешних факторов в течение срока службы оборудования и установленных компонентов.

Как выбрать сечение проводов для котла

На этапе подсоединения газового оборудования и решения вопросов подключения важно различать два вида проводников: кабеля электроснабжения и размещенные в почвенном слое проводники контура заземления. Требования к ним разные.

Кабель электроснабжения по структуре и характеристикам должен соответствовать Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) и иметь:

• медные жилы;
• три проводника — линия фазы (L), нейтраль (N) и защитный провод (PE).

Что касается сечения кабеля, то оно выбирается с учетом нормативной нагрузки, но не может быть меньше минимальных показателей, прописанных в таблице ПУЭ 7.1.1.

Подземные элементы системы заземления подбираются согласно выпущенному в 2013 году ГОСТ Р 50571.5.54–2013 «Электроустановки низковольтные» с учетом выбранного сплава и допустимых предельных сечений для него. Так, открытый медный многожильный проводник (D=1,7 мм для каждой жилы) должен иметь площадь сечения не менее 25 кв. мм. Но если опасность коррозионного износа и физических разрушений предельно мала, то величину сечения допустимо уменьшить до 16 кв. мм.

Правильный выбор сечения обеспечивает надежное прохождение тока в землю и стабильное функционирование газового котла.

Как определить срок службы и материалы заземления

Современные конструкции заземляющих контуров для котла часто выполняют модульными — из омедненных стальных штырей с медным покрытием 99,9% и толщиной не менее 0,25 мм.

Особенности таких конструкций:

• штыри можно забивать в почву отбойным молотком;
• напыление из меди защищает от коррозии;
• конструкция модульная, наращиваемая по длине без сварки;
• минимальная площадь установки сокращает земляные работы.

Кроме омедненной стали можно использовать оцинкованные или нержавеющие материалы. При выборе следует учитывать, что для погружных электродов минимальные диаметры составляют:

• нержавеющий металл и сталь с цинковым покрытием — 16 мм;
• омедненная сталь — 14 мм.

Коррозионно-устойчивые материалы гарантируют долговечность и стабильность работы заземления в любых грунтах.

Как устанавливается модульное вертикальное заземление?

Для организации модульного вертикального заземления применяют электроды длиной 1,5 м, которые устанавливаются последовательно, один за другим, прямо в грунт. Для погружения используют электроотбойник с высокой ударной энергией, что обеспечивает точное и стабильное закрепление каждого элемента на нужной глубине.

Соединение отдельных штырей между собой выполняется при помощи резьбовых муфт, что полностью исключает необходимость сварки. Для присоединения заземляющего проводника к вертикальным электродам применяют крепежный зажим с металлической прослойкой, обеспечивающей надежный электрический контакт и устойчивость к механическим нагрузкам.

Выбор конфигурации заземлителя — одноэлектродная или многоэлектродная — определяется площадью участка и характеристиками почвы. Одноэлектродная система с глубинным монтажом часто оказывается наиболее технологичной и эффективной для обеспечения сопротивления не более 10 Ом, что особенно важно для энергозависимых газовых котлов.

Длина каждого штыревого электрода подбирается в соответствии с удельным сопротивлением почвы в точке установки. Такой подход позволяет достигать необходимого сопротивления растеканию тока при минимальных земляных работах, сохраняя при этом стабильность и долговечность контура заземления.

Как монтируется многоэлектродный контур?

Если одного штыря недостаточно, создают многоэлектродный контур. Его главное отличие — совокупность вертикальных электродов, соединенных продольным проводником.

Особенности монтажа:

• стержни располагают по прямой или в форме контура;
• промежуток между ними — не меньше длины погружения;
• уровень прокладки — до 70 см, чтобы элементы находились ниже зоны сезонных перепадов температуры.

Модульные заземлители можно прокладывать вручную или с помощью инструментов. Главный критерий качества монтажа — способность проводника пропускать ток в землю. Сопротивление растеканию тока должно быть ≤ 10 Ом.

Минимальные размеры медных элементов контура

Почему проводники прокладывают на глубине 0,5-0,7 м?

Верхний слой почвы подвержен внешним воздействиям — сезонным изменениям и физическим деформациям. Основные из них:

• повышенная влажность;
• промерзание и оттаивание;
• риск повреждения при хозяйственных работах.

Поэтому провода заземления и соединения укладывают в земляном желобе на глубине 50-70 см, что защищает их и сохраняет стабильность сопротивления.

На что обратить внимание при проектировании заземляющего контура?

Заземляющая система состоит из металлического электрода и соединяющего его проводника и должна выполнять несколько ключевых функций:

• Поддерживать безопасную работу газового котла — заземление должно гарантировать, что в случае неисправности электрооборудования котел будет защищен от перенапряжений и форс-мажорных ситуаций.
• Безопасно проводить токи замыкания и защитные токи — устройство должно эффективно отводить электрический ток в грунт, не создавая опасных напряжений на корпусе котла и на других элементах системы.
• Не представлять угрозы электротравмы — соединения и материалы заземлителя должны исключать риск контакта человека с токоведущими частями и обеспечивать безопасное обслуживание оборудования.
• Сохранять прочность при механических и коррозионных воздействиях — материалы и конструкция заземления должны противостоять воздействию грунта, влаги, промерзания и возможных механических нагрузок на протяжении всего срока службы.
• Обеспечивать бесперебойную работу котла — правильное заземление минимизирует вероятность отключений оборудования из-за электрических сбоев или колебаний потенциалов в сети.

Соединение проводника с электродом выполняется сваркой, опрессовкой или болтовым зажимом. Монтаж должен соответствовать инструкции производителя и не повреждать элементы системы. Металлические трубопроводы с газом или горючими жидкостями использовать как заземлители нельзя.

Какие материалы заземлителей наиболее долговечные?

При выборе заземлителей важно учитывать не только их размеры, но и материал. Состав определяет долговечность системы, ее антикоррозийную устойчивость, а также способность сохранять заявленные электрические характеристики на протяжении всего срока работы газового котла. Наиболее часто при заземлении газовых котлов используется:

• Оцинкованная сталь — дешевле, но коррозионная стойкость ниже, чем у омедненной и нержавеющей стали.
• Омедненная сталь с покрытием 0,25 мм — оптимальный вариант по цене и качеству.
• Нержавеющая сталь — самая надежная и долговечная, высокая стоимость оправдана продолжительным сроком эксплуатации.

При планировании заземления для долгосрочной работы рекомендуется использовать нержавеющую сталь, чтобы минимизировать риск ремонта и замены через несколько лет.