Как нужно заземлять стальные опоры освещения? Молниезащита наружных установок

Заземление металлических опор освещения для устройства наружного освещения является важным моментом в электробезопасности освещения улиц, пешеходных тротуаров, дорог и площадей, а также электробезопасности осветительных объектов.
Установка металлических опор освещения, светильников наружного освещения проводится на фасадах сооружений и зданий, осветительных мачтах, столбах линий электропередач, путепроводах и других опорах. Для освещения той или иной части территории, необходимо произвести установку наружного освещения в соответствии с требованиями ПУЭ, выполнить подключение и заземление светильников уличного освещения, заземление щита на опоре, установку автоматики системы управления, монтаж сетей электрических установок, заземление корпуса распредилительного щита и металлической дверцы щитка на столбе.
Рассмотрим вопрос организации заземления при монтаже наружного освещения с установкой опор (мачт), заземления электрических столбов освещения.
При организации системы наружного освещения, чаще всего, применяют металлические опоры уличного освещения.
Они считаются универсальными, и характеризуются тем, что:
— могут выдерживать высокие статические нагрузки;
— могут быть применяться в разных климатических зонах;
— отличаются красивым дизайном.
Эксплуатационный срок металлических конструкций наружного освещения равен примерно 50 лет.
Монтаж наружного режима освещения состоит из нескольких шагов и одним из главных этапов является защитное заземление металлических опор освещения. Следует учитывать, что отсутствие грамотного расчета заземления на металлической опоре, которую будут использовать в качестве одной из главных деталей системы наружного освещения, при пробое изоляции на питающем кабеле, может, человека, дотронувшегося к ней, ударить током.

Как нужно заземлить металлические опоры наружного освещения?

У многих возникает вопрос: "Надо ли заземлять металлические опоры освещения?"

Согласно нормам электробезопасности, инструкции по молниезащите и устройству сетей заземления, все металлические опоры, используемые для обустройства систем наружного освещения, нужно заземлить.

ПУЭ п.6.1.45. При выполнении защитного заземления осветительных приборов наружного освещения должно выполняться также подключение железобетонных и металлических опор, а также тросов к заземлителю в сетях с изолированной нейтралью и к РЕ (PEN) проводнику в сетях с заземленной нейтралью.

Принцип действия защитного заземления заключается в том, что в случае нарушения изоляции электрический ток стекает на землю. Таким образом, в зоне растекания распределяются не опасные для человека напряжения, зависящие от удельного сопротивления почвы и расположения заземлителя.
 
В том случае, если наружное освещение устанавливается в сетях с изолированной нейтралью, штыри или крюки фазных проводов на металлических опорах, а также арматура и любые металлические конструкции должны быть заземлены при помощи специальных устройств - заземляющего контура, состоящего непосредственно из заземлителей и заземляющих проводников. Фундаменты под опоры не являются заземлителями, т.к. покрыты спецмастикой от корозии, имеющей диэлектрические свойства.
 
Как заземлить опору освещения?

Заземлители представляют собой специальные металлические элементы, которые устанавливаются в грунте и могут быть в виде стержней - металлических прутков, так и в виде стальных полос (см. чертеж заземления опоры освещения треугольным контуром заземления). Вертикальные стержни забиваются на глубину до 3 метров, при этом их верхняя часть заземлителя должна устанавливаться приблизительно на расстоянии пол метра от основания почвы. На такой же глубине располагаются и горизонтальные проводники заземлителя, которые, чаще всего, применяются на каменистых почвах. При монтаже заземлителей, проводники, используемые для подсоединения контура заземления должны иметь диаметр как минимум 6 мм. Соединяются между собой заземляющие проводники и заземлители монтажной сваркой, а места соединений окрашиваются краской.
 
Если наружное освещение устанавливается в сетях с заземленной нейтралью, штыри и крюки фазных проводов на металлических опорах, а также арматура и любые металлические конструкции должны подсоединяться к нулевому рабочему проводу. Как правило, это выполняется при помощи специального болта приваренного непосредственно к опоре или проушины.
 
Таким образом, заземление металлических опор наружного освещения с кабельным питанием производится:
 •В сетях с изолированной нейтралью посредством использования металлической оболочки кабеля;
 •В сетях с заземленной нейтралью через нулевую жилу, которая соединена с оболочкой кабеля.
 
Для контроля заземления уличного освещения после проведения всех электромонтажных работ следует провести замер сопротивления заземляющего устройства с помощью специального прибора. Значение сопротивления не должно быть выше 50 Ом.
 
Заземление металлических опор может выполнять функции молниезащиты. Особенно это важно, когда система наружного освещения устанавливается вдали от зданий на открытых площадках. В силу конструктивных габаритов, то есть значительного возвышения над землей, опоры освещения подвергаются большему воздействию различного вида погодных явлений, чем остальные составляющие пейзажа; высота опоры может достигать от 3 до 11 метров, в силу чего одна из первых и принимает на себя электроразряд. Особенно это актуально для мест, особо подверженных попаданию разряда. Ведь в случае попадания молнии в опору без заземления перенапряжение может возникнуть в целом по сети, что может привести к серьезным последствиям. Например, представим ситуацию: молния всё же ударила в опору освещения (независимо от того есть там молниеприёмник или нет). Куда пойдёт ток молнии? Если связи с землёй нет вообще, то весь импульс молнии уйдёт в сети питания уличного освещения. Вывод: заземлять опоры надо (причём лучше каждую) как минимум для отвода тока молнии; в подстанции откуда питается уличное освещение необходимо предусматривать хорошую защиту от перенапряжения вторичных проявлений молнии.