Заземление генератора: как сделать правильно

Зачем заземлять генератор

У генератора есть три задачи для заземления:

1. Защита людей. При повреждении изоляции ток должен уйти в землю и вызвать срабатывание защиты, а не «ждать» человека, который коснётся корпуса.
2. Работа защитных устройств. УЗО и дифавтоматы сравнивают ток в фазном и нулевом проводниках. Для срабатывания нужен путь утечки; в IT-системе первое замыкание на землю может быть малоточным и не отключиться — тогда нужен контроль изоляции или иная схема по проекту.
3. Стабильность нейтрали. У источника с изолированной или плохо заземлённой нейтралью при несимметричной нагрузке «плавает» напряжение между фазой и землёй.

Корпус и рама соединяются с защитным проводником по схеме. Для генератора с bonded neutral это одновременно означает связь N с PE: при подключении к дому с собственной точкой N–PE нужна коммутация нейтрали или разрыв заводской перемычки по проекту. В системе TT — свой контур; в IT — изолированная нейтраль и контроль изоляции. Универсальной фразы «в любом случае» здесь быть не может.

Системы заземления: TN-C, TN-C-S, TN-S, TT

Обозначения описывают, как устроены нулевой и защитный проводники:

• TN-C — совмещённый PEN-проводник на всём протяжении. Старый жилой фонд, встречается в частном секторе.
• TN-C-S — PEN разделяется на N и PE на вводе, дальше они идут раздельно. Наиболее распространённый вариант в современных домах.
• TN-S — раздельные N и PE от источника до потребителя. Технически предпочтительный, но требует пятипроводной сети.
• TT — нейтраль источника заземлена, но защитный проводник потребителя имеет собственный контур, электрически не связанный с нейтралью. Может применяться для передвижных генераторов и объектов, где нет надёжного PE; не каждый переносной генератор работает по TT — многие выполнены как IT с изолированной нейтралью.

Для генератора принципиальный вопрос: соединяется ли его нейтраль с нейтралью сети и с PE, и переключается ли нейтраль при переходе на резерв.

Стационарный генератор с АВР

Если генератор стоит постоянно и подключён через АВР, схема должна быть предусмотрена проектом. Основные правила:

• Схему нейтрали определяет проект: TN-S/TN-C-S, TT или IT. В TN нейтраль связывается с PEN/PE в одной точке; в TT — заземляется на своём контуре и не связывается с PE дома; в IT остаётся изолированной, с контролем изоляции.
• Если нейтраль генератора заземлена отдельно (TT), для трёхфазной цепи нужен четырёхполюсный аппарат с переключением нейтрали; для однофазной — двухполюсный, если этого требует схема. Иначе токи могут обходить переключатель по нулевому проводнику.
• Корпус генератора, рама, кожух, металлические кабельные лотки соединяются с PE защитным проводником.
• Вводной автомат и УЗО подбираются под ток генератора и схему нейтрали.

Самостоятельно «додумывать» схему нельзя: ошибка в нейтрали опаснее, чем отсутствие заземления, потому что создаёт ложное чувство защищённости. Типовые решения описаны в материале подключение генератора к дому.

Передвижной генератор

Для переносного генератора возможны две разные схемы. TT: у генератора свой контур заземления, его нейтраль заземлена на этом контуре, но не соединена с PE дома; защита — УЗО. IT: нейтраль изолирована, первый fault может не отключаться, нужен контроль изоляции и особая схема. Нельзя называть любую переносную установку «TT» только потому, что у неё есть штырь: смотрите паспорт генератора. В любом случае нейтраль не «подключают к батарее» и не соединяют с PE дома без проекта. Типовые дачные схемы разобраны в материале установка генератора на даче.

Если генератор всё же питает дом, нужен перекидной рубильник или АВР с блокировкой и, если этого требует схема, с переключением нейтрали — а не «вилка в розетку». См. как подключить генератор к дому.

Нормы сопротивления

Ориентиры по ПУЭ (7-е издание, гл. 1.7):

Формулировки и таблицы ПУЭ периодически уточняются, а для конкретного объекта норму определяет проект и энергоснабжающая организация. Проверяйте актуальную редакцию ПУЭ и ГОСТ — например, ГОСТ 12.1.030-81 в части защитного заземления.

Как считают контур

Для одиночного вертикального электрода длиной L и диаметром d сопротивление растеканию приближённо:

R ≈ (ρ / (2πL)) × (ln(8L / d) − 1),

где ρ — удельное сопротивление грунта, Ом·м.

Пример: суглинок с ρ = 100 Ом·м, штырь длиной 3 м и диаметром 16 мм.

• ρ / (2πL) = 100 / (2 × 3,14 × 3) = 5,3;
• 8L / d = 24 / 0,016 = 1500; ln 1500 ≈ 7,31; 7,31 − 1 = 6,31;
• R ≈ 5,3 × 6,31 ≈ 33,5 Ом.

Один штырь даёт около 33–34 Ом — до 4 Ом далеко. Несколько электродов ставят в ряд или треугольником, но они экранируют друг друга, поэтому суммарное сопротивление считают с коэффициентом использования:

• 4 штыря, η ≈ 0,75: 33,5 / (4 × 0,75) ≈ 11,2 Ом;
• 8 штырей, η ≈ 0,7: 33,5 / (8 × 0,7) ≈ 6,0 Ом;
• 12 штырей, η ≈ 0,65: 33,5 / (12 × 0,65) ≈ 4,3 Ом.

Отсюда практический вывод: для 4 Ом в суглинке нужен контур из 12–14 электродов длиной 3 м, соединённых полосой 40×4 мм, либо более длинные электроды, либо грунт с меньшим ρ. В глине и торфе ρ ниже, в песке и сухом грунте — выше в разы.

Измерять сопротивление нужно в неблагоприятный период (сухой грунт, промерзание), иначе летом контур «покажет» норму, а зимой перестанет её обеспечивать. Результат оформляют протоколом.

Нужен монтаж контура под ключ? Позвоните +7 (953) 555-90-20: рассчитаем контур под ваш грунт, смонтируем и измерим сопротивление с протоколом. Выезд инженера по городу бесплатный.

Таблица: что заземлять в разных случаях

Типичные ошибки

• «Земля» из розетки. Использовать нулевой проводник как защитный нельзя: при обрыве нуля корпус окажется под фазным напряжением.
• Заземление на водопровод, арматуру, забор. Трубы могут быть пластиковыми или иметь изолирующие вставки; кроме того, это запрещено.
• Нейтраль генератора на PE дома без переключения. Возникает путь для токов в обход АВР, УЗО ложно срабатывает или не срабатывает вовсе.
• Тонкий проводник. Сечение PE должно быть не меньше требуемого по ПУЭ/проекту; «проводок 1,5 мм² на корпус» без расчёта — не защита.
• Отсутствие измерения. Контур, собранный «на глаз», обычно не даёт нормируемого сопротивления, особенно в песчаном грунте.
• Заземление только корпуса при TT. При схеме TT нейтраль источника должна быть заземлена на своём контуре; иначе это уже не TT, а другая схема, и защита может не сработать.

Проверка и обслуживание

Раз в год осматривают соединения, затяжку болтов, состояние полосы и электродов; раз в несколько лет измеряют сопротивление. Для генератора дополнительно проверяют целостность связи «корпус — рама — PE» и работу УЗО кнопкой «Тест». Если генератор стоит на улице, осматривают контактные соединения после зимы: окисление и коррозия заметно увеличивают сопротивление.

Нормативная база

• ПУЭ, 7-е издание — гл. 1.7 «Заземление и защитные меры электробезопасности».
• ГОСТ 12.1.030-81 — защитное заземление и зануление.
• Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей.

Требования зависят от схемы сети и типа объекта, поэтому перед монтажом сверяйтесь с проектом и актуальной редакцией ПУЭ.

Заказать заземление и подключение

ООО «Горький+» с 2011 года выполняет монтаж генераторов, АВР и заземляющих устройств в Нижнем Новгороде, Москве, Сочи, Краснодаре и Владимире. Позвоните +7 (953) 555-90-20 — рассчитаем контур, подберём кабель и схему нейтрали, смонтируем и измерим сопротивление. Гарантия 2 года на монтаж, 12 месяцев на оборудование. Смежные темы: кабель для подключения генератора, генератор и УЗО, установка генератора под ключ, каталог генераторов из Китая и установка генератора из Китая.

Купить и установить

Частые вопросы