Заземлення металевих опор освітлення й ПЛ 0,4–10 кВ: вимоги ПУЕ

Заземлення опор у мережі 0,4 кВ (лінії освітлення й побутові ПЛ)

У мережі з глухозаземленою нейтраллю (система TN) металеві опори приєднують до PEN-провідника — він поєднує функції нейтрального й захисного провідників. За ПУЕ (ред. 2026 р.), п. 2.4.35, на опорах із неізольованим PEN це роблять на кожній опорі.

Повторні заземлення PEN слід влаштовувати на початку й у кінці лінії та на відгалуженнях довжиною понад 200 м: насамперед природні й грозозахисні заземлювачі, окремі — лише якщо їх немає або не вистачає (п. 1.7.93). У населеній місцевості з одно- і двоповерховою забудовою ПЛ, не екрановані високими трубами чи деревами, повинні мати грозозахисні заземлювачі: не більше 30 Ом кожен, не рідше ніж через 100 м (п. 2.4.40).

За ПУЕ (ред. 2026 р.), п. 1.7.95, сумарний опір усіх заземлювачів, приєднаних до PEN-провідника лінії, разом із природними, у будь-яку пору року не повинен перевищувати 5, 10 і 20 Ом — відповідно для лінійної напруги трифазного джерела 690, 400 і 230 В. В Україні найпоширеніша мережа 400/230 В, звично її називають 380/220 В, тобто орієнтир — 10 Ом на всю лінію. Опір кожного повторного заземлювача (на опорі з власним заземлювачем — цієї опори) не повинен перевищувати 15, 30 і 60 Ом відповідно.

Для ґрунту з питомим опором понад 100 Ом·м допускається збільшувати ці норми в 0,01·ρ разів (ρ — питомий опір ґрунту, Ом·м), але не більш ніж у 10 разів (п. 1.7.96). Виняток — мережі, де заземлювач нейтралі спільний для електроустановок до й понад 1 кВ: там збільшувати можна лише до значення, за якого напруга на заземлювальному пристрої не перевищує допустиму за табл. 1.7.3.

Заземлення опор ПЛ 3–20 кВ у населеній місцевості

Для металевих і залізобетонних опор ліній 3–20 кВ у населеній місцевості найбільший опір заземлювального пристрою задає ПУЕ (ред. 2026 р.), п. 2.5.127, табл. 2.5.29: від 10 до 30 Ом за питомого еквівалентного опору ґрунту ρ до 5000 Ом·м і 6·10⁻³·ρ Ом за вищого. Це значення має досягатися штучними заземлювачами (п. 2.5.130). Повна таблиця й інші випадки (лінії 35 кВ, опори на перетинах, опори з апаратами) — у статті Заземлення опор ПЛ понад 1 кВ.

Заземлення наших опор

На металевих багатогранних опорах передбачено місце для приєднання болта заземлення (див. Технічні вимоги до опор освітлення); за проєктом до контакту опори приєднують додаткове заземлення болтом М16 (див. Монтаж багатогранних опор).

Що варто врахувати

Конкретне допустиме значення опору заземлення для вашого об’єкта залежить від напруги мережі, місцевості (населена чи ненаселена) і виміряного питомого опору ґрунту на місці — це визначає проєкт електропостачання, а не єдина універсальна цифра. Норми вище — орієнтир для попередньої оцінки.

Приклад: вимірювання опору заземлення опори

Опір вимірюють після монтажу заземлювачів за методом падіння напруги. Щоб виміряти один заземлювач, його спершу від’єднують від PEN-провідника й інших заземлювачів:

• по одній прямій від заземлювача забивають струмовий і потенціальний допоміжні електроди на відстанях за інструкцією приладу;
• пропускають струм між заземлювачем і струмовим електродом, вимірюють напругу на потенціальному; прилад обчислює R = U / I;
• повторюють, зсунувши потенціальний електрод: близькі результати підтверджують значення.

Приклад для мережі 400/230 В: чотири повторні заземлювачі, виміряні окремо, — 24, 28, 30 і 26 Ом (кожен у межах 30 Ом). З’єднані паралельно, вони дають ≈6,7 Ом, що менше за 10 Ом на лінію (взаємодію електродів не враховано).

Хто за що відповідає

Блискавкозахисне заземлення опори за ДСТУ EN 62305-3

Для опори з блискавкоприймачем п. 5.4.1 ДСТУ EN 62305-3:2021 називає форму й розміри заземлювача важливими критеріями, а низький опір загалом рекомендує: до 10 Ом на низькій частоті, якщо це можливо. Це не ті 10 Ом, що в ПУЕ, де нормують сумарний опір повторних заземлювачів лінії. Якщо опір усього заземлювача, виміряний не на промисловій частоті й не на кратних їй, менший за 10 Ом, мінімальні довжини електродів (таблиця нижче) можна не витримувати (п. 5.4.2.1).

Стандарт віддає перевагу єдиній об’єднаній системі заземлення для блискавкозахисту, електроживлення й зв’язку. На кожному струмовідводі необхідно встановити перевірковий злучник, що розмикається лише інструментом; виняток — природні струмовідводи, з’єднані з фундаментними заземлювачами (п. 5.3.6).

Тип A чи B і довжина електрода

Тип A (п. 5.4.2.1): горизонтальні чи вертикальні електроди біля кожного струмовідводу, разом їх має бути не менше двох. Тип B (п. 5.4.2.2): кільце навколо споруди, що лежить у ґрунті щонайменше на 80 % довжини, або фундаментний електрод у вигляді замкненого контуру. Тип A придатний для стрижневого блискавкоприймача й ізольованої системи блискавкозахисту (LPS), тип B радять для сіткового блискавкоприймача, кількох струмовідводів і голої скелі (п. 5.4.3; довідковий додаток E, E.5.4.2).

Мінімальна довжина l1 горизонтального електрода під кожним струмовідводом залежить від класу LPS і питомого опору ґрунту ρ (рис. 3). Приблизні значення l1:

Вертикальному електроду потрібно 0,5·l1, а на промерзання до довжини додають ще 0,5 м (п. 5.4.3, прим. 2); електроди радять закладати на глибині не менше 0,5 м (п. 5.4.3). Значення l1 зчитано з графіка рис. 3 (±1 м); точні значення беруть із самого рисунка. Для типу B середній радіус re площі всередині кільця має бути не меншим за l1, інакше додають електроди завдовжки l1 − re (горизонтальні) чи (l1 − re)/2 (вертикальні). Знижувати опір подовженням електродів практично допустимо до 60 м; понад 3000 Ом·м радять тип B чи суміш типів.

Корозія заземлювача: що радить стандарт

Це про електроди й провідники заземлення, а не про корпус опори. Табл. 5 стандарту (загальні рекомендації): гарячеоцинкована сталь придатна в повітрі, бетоні й доброякісному ґрунті, в землі лише одножильна; вона може кородувати в глинистому чи вологому ґрунті й не повинна переходити з бетону в ґрунт.

Сталь у бетоні й сталь у ґрунті, з’єднані між собою, утворюють гальванічну пару близько 1 В, що розчиняє сталь у ґрунті (довідковий додаток E, E.5.4.3.2). Для електродів у ґрунті, з’єднаних зі сталлю в бетоні, радять мідь, сталь із мідним покриттям чи нержавіючу сталь; оцинкований електрод радять з’єднувати зі сталлю в бетоні через ізолювальні іскрові проміжки, а не напряму (E.5.6.2.2.1).

Напруга дотику й крокова напруга біля опори

Біля струмовідводів напруга дотику й крокова напруга можуть бути небезпечними для життя (розд. 8). Ризик прийнятний, якщо виконано одну з умов: у межах 3 м від струмовідводів за звичайної експлуатації немає людей; використано систему щонайменше з 10 струмовідводів, виконаних відповідно до п. 5.3.5; контактний опір поверхневого шару ґрунту в межах 3 м від струмовідводів не менший за 100 кОм (за приміткою, це зазвичай дає шар асфальту 5 см чи гравію 15 см).

Якщо жодної умови не виконано, проти напруги дотику стандарт називає ізоляцію відкрито прокладеного струмовідводу (імпульсна міцність 100 кВ, 1,2/50 мкс) і/або недоступність із попереджувальними написами (п. 8.1); для крокової напруги (п. 8.2) умови ті самі, а захисні заходи добирає проєкт.

Типові помилки

• вважати разове вимірювання сталим: у посуху чи за промерзання опір ґрунту вищий, ніж після дощу;
• затягувати болт заземлення на забрудненій чи пофарбованій поверхні;
• забетонувати фундамент без виведення заземлення.