Горизонтальное заземление — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Горизонтальное заземление

Cтраница 1

Горизонтальное заземление выполняется из одной или нескольких труб, рельс, полос, закладываемых на некоторую глубину в грунт в горизонтальном положении.  [1]

Горизонтальное заземление может быть выполнено из труб и рельсов в виде одного сплошного электрода или из нескольких, наглухо соединенных приваренными шинами.  [3]

Горизонтальное заземление выполняется из одной или нескольких параллельных труб, рельсов, полос, закладываемых на некоторую глубину в землю в горизонтальном положении.  [5]

Горизонтальное заземление выполняют из нескольких электродов ( труб, рельсов, полос), закладываемых на некоторую глубину в один или два ряда.  [6]

Горизонтальное заземление

выполняется из одной или нескольких параллельных труб, рельсов, полос, закладываемых на некоторую глубину в грунт в горизонтальном положении.  [7]

Горизонтальное заземление выполняют из нескольких электродов ( труб, рельсов, полос), закладываемых на некоторую глубину в один или два ряда.  [8]

Горизонтальные заземления и наружные заземляющие проводники, соединяющие контур заземления с щитками заземлений в технических помещениях, прокладывают на глубине не менее 0 7 мм. После монтажа заземлителей и наружных заземляющих проводников перед засыпкой траншеи составляют акт освидетельствования скрытых работ. Затем траншею с уложенными в нее заземлителями засыпают с утрамбовыванием однородным грунтом, не содержащим щебня и строительного мусора.  [9]

Ширина ее на нижней отметке составляет 0 8 — 1 м, на верхней отметке 0 8 — 2 5 м в зависимости от угла естественного откоса грунта. Горизонтальное заземление может быть выполнено из труб, уголков, рельсов в виде одного электрода или из нескольких, наглухо соединенных приваренными шинами.  [10]

Для анодного заземления с одним или несколькими горизонтальными рабочими электродами роют траншею глубиной 2 — 2 5 м и шириной в нижней отметке 0 8 — 1 ле, а в верхней 0 8 — 2 5 м в зависимости от угла естественного откоса грунта.

Горизонтальное заземление может быть выполнено из труб, уголков, рельсов в виде одного электрода или из нескольких, наглухо соединенных приваренными шинами. Для повышения срока службы стальных заземлений их засыпают коксовой или антрацитовой крошкой, которую утрамбовывают.  [11]

Заземления выполняют из электродов, устанавливаемых горизонтально, вертикально или смешанно. Если предполагается установить глубинное или протяженное горизонтальное заземление, то расчет ведут в направлении определения оптимального числа электродов или их общей длины.  [12]

Однако под такие заземления требуются большие площадки. Переходное сопротивление горизонтальных заземлений сильно зависит от атмосферных осадков.  [13]

Горизонтальное заземление выполняют из нескольких электродов ( труб, рельсов, полос), закладываемых на некоторую глубину в один или два ряда. Однако под такие заземления требуются большие площадки. Переходное сопротивление горизонтальных заземлений сильно зависит от атмосферных осадков.  [14]

Ход решения показан на номограмме пунктирной линией со стрелками. От точки 400 на крайней левой шкале / проводим прямую через точку 10 на шкале d и продолжаем ее до вспомогательной шкалы. Из точки пересечения проводим прямую вправо через точку 150 на шкале t, продолжая ее до пересечения со второй вспомогательной шкалой. Из точки 400 на оси абсцисс / ( справа диаграммы) восстанавливаем перпендикуляр до луча соответствующего р 1000 ом см и из найденной точки влево проводим горизонталь до оси ординат. Соединяем эту точку с точкой, полученной ранее на второй вспомогательной шкале, прямой линией. Пересечение этой прямой с наклонной шкалой м будет соответствовать искомому сопротивлению

горизонтального заземления.  [15]

Страницы:      1

2.2. Искусствениые заземлители / Инструкция УСЗиМ / Библиотека / Элек.ру

2.2.1. При невозможности использования естественных заземлителей, а также в случаях, когда токовые нагрузки на естественные заземлители превышают допустимые (см. гл. 1.7 ПУЭ) или естественные заземлители не обеспечивают безопасных значений напряжения прикосновения по ГОСТ 12.1.038-82, в дополнение к естественным заземлителям необходимо сооружать искусственные стальные вертикальные и горизонтальные заземлители. Искуственные заземлители не должны иметь окраски.

2.2.2. Вертикальные заземлители приведены на рис.4. Длина вертикальных электродов определяется проектом, но не должка быть менее 1 м; верхний конец вертикальных заземлителей должен быть заглублен, как правило, на 0,5-0,7 м.

2.2.3. Горизонтальные заземлители используют для связи вертикальных заземлителей или в качестве самостоятельных заземлителей. Глубина прокладки горизонтальных заземлителей — не менее 0,5-0,7 м. Меньшая глубина прокладки допускается в местах их присоединений к оборудованию, при вводе в здания, при пересечении с подземными сооружениями и в зонах многолетнемерзлых и скальных грунтов. Горизонтальные заземлители из полосовой стали следует укладывать на дно траншеи на ребро (рис. 5).

Рис. 4. Установка вертикальных заземлителей

2.2.4. Горизонтальные заземлители в местax пересечения с подземными сооружениями, железнодорожными путями и дорогами, а также в других местах возможных механических повреждений следует защищать металлическими или асбоцементными трубами.

Рис. 5. Прокладка горизонтальных заземлителей в траншее (а) и совместно с кабелем (б): 1 – полоса; 2 – мягкий грунт; 3 – грунт; 4 – силовые кабели; 5 – контрольные кабели

Прокладку заземлителей параллельно кабелям или трубопроводам следует выполнять на расстоянии не менее 0,3 м, а при пересечениях — не менее 0,1 м.

Траншеи для горизонтальных заземлителей должны быть заполнены сначала однородным грунтом, не содержащим щебня и строительного мусора, с утрамбовкой на глубину 200 мм, а затем — местным грунтом.

2.2.5. По условиям механической прочности размеры заземлителей должны быть следующие (не менее):

Диаметр круглых заземлителей, мм:

• неоцинкованных — 10;
• оцинкованных — 6;

Сечение прямоугольных заземлителей, мм² — 48

Толщина прямоугольных заземлителей, мм — 4

Толщина полок угловой стали, мм — 4

Толщина стенки труб, мм — 3,5

2.2.6. В случае повышенной коррозионной опасности необходимы следующие мероприятия или их сочетания: использование стали круглого сечения; применение оцинкованных заземлителей; заполнение траншеи влажной утрамбованной глиной; увеличение сечения заземлителя; применение электротехнической защиты.

2.2.7. Сечение заземлителей с учетом коррозионной активности грунта следует выбирать по табл. 3.

2.2.8. Если диаметр горизонтального стального заземлителя меньше 12 мм, то необходимо при расположении этого заземлителя ближе, чем 0,3 м от железобетонного фундамента изолировать часть заземлителя на расстоянии в обе стороны от фундамента до 0,5 м.

2.2.9. Места входа в грунт заземлителей и места пересечения ими грунтов с различной воздухопроницаемостью рекомендуется гидроизолировать.

При пересечении трасс кабелей, имеющих свинцовую или алюминиевую оболочку, с трассой горизонтального стального заземлителя, если оба элемента прокладывают непосредственно в грунте, расстояние между заземлителем и кабелем в местах пересечения должно быть выбрано не менее 1 м.

При невозможности выполнения этого требования кабель, наоборот, рекомендуется прокладывать максимально близко к заземлителю, и его оболочку следует дополнительно соединить с заземлителем. Место соединения необходимо гидроизолировать (см. также п. 2.9).

Гидроизоляцию можно выполнить при помощи специальных коррозионных лент, полихлорвиниловых обмоток и тафтяных лент с пропиткой их горячим битумом. Верхняя точка наложения изоляции должна находиться на 10-15 см выше поверхности грунта, нижняя — на том же расстоянии ниже уровня поверхности или под слоем раздела грунтов в случае их неоднородности.

2.2.10. Общие требования к конструктивному выполнению заземлителей промышленных электроустановок в зависимости от принципа нормирования заземляющего устройства в соответствии с требованиями гл. 1.7 ПУЭ изложены в приложении 1, условия выравнивания потенциалов вокруг промышленной установки или здания, в котором она размещена — в приложении 2, а условия заземления внешней ограды электроустановок — в приложении 3.

Таблица 3.

Вид заземлителя	Коррозионная активность грунта	Материал, рекомендуемый для изготовления заземлителя	Допустимые к применению заземлители
Стальные вертикальные заземлители	Весьма высокая (ρгр < 5 Ом м)	Сталь круглая диаметром 16 мм	–
	Высокая (ρгр = 5 – 10 Ом м)	То же	–
	Повышенная (ρгр = 10 – 20 Ом м)	Сталь круглая диаметром 12 мм для мягких грунтов и диаметром 16 мм для грунтов средней твердости	Уголок размером 63х63х6 мм
	Средняя (ρгр = 20 – 100 Ом м)	То же	То же
	Низкая (ρгр > 100 Ом м)	То же	Уголок размером 50х50х5 мм для мягких грунтов и 63х63х6 мм для грунтов средней твердости
Стальные горизонтальные заземлители	Весьма высокая (ρгр < 5 Ом м)	Сталь круглая диаметром 16 мм	Полоса 20х10, 30х10, 40х10 мм
	Высокая (ρгр = 5 – 10 Ом м)	Сталь круглая диаметром 14 мм	Полоса 20х8, 30х8, 40х8 мм
	Повышенная (ρгр = 10 – 20 Ом м)	Сталь круглая диаметром 12 мм	Полоса 20х6, 30х6, 40х6 мм
	Средняя (ρгр = 20 – 100 Ом м)
	Низкая (ρгр > 100 Ом м)	Сталь круглая диаметром 10 мм	Полоса 20х4, 30х4, 40х4 мм

2.2.11. При сооружении искусственных заземлителей в зонах с большим удельным сопротивлением земли ρ_гр ≥ 500 Ом м)необходимы следующие мероприятия:

1) установка вертикальных заземлителей увеличенной длины, если с глубиной удельное сопротивление грунта снижается, а естественные углубленные заземлители, например скважины с металлическими обсадными трубами, отсутствуют;

Рис. 6. Соединение заземляющих проводников с вертикальными заземлителями; 1 – стержневой заземлитель; 2 – заземляющий проводник из круглой стали; 3 – заземляющий проводник из полосовой стали; 4 – заземлитель из угловой стали

2) установка выносных заземлителей, если вблизи от электроустановок есть участки с меньшим удельным сопротивлением грунта;

3) укладка в траншеи вокруг горизонтальных заземлителей в скальных грунтах влажного глинистого грунта или другого электропроводящего материала с последующей трамбовкой и засыпкой обратным грунтом до верха траншеи;

4) применение искусственной обработки грунта с целью снижения его удельного сопротивления, если другие способы не могут быть применены или не дают необходимого эффекта;

Рис. 7. Соединение заземляющих проводников с горизонтальными заземлителями: а) продольное соединение проводников из полосовой стали, б) ответвление проводника из полосовой стали; в) ответвление проводника из круглой стали; г) продольное соединение проводников из полосовой и круглой стали; д) продольное соединение проводников из круглой стали; е) ответвление проводника из круглой стали; 1 – стальная полоса; 2 – сталь круглая

5) помещение заземлителей в непромерзающие водоемы и талые зоны;

6) использование обсадных труб скважин;

7) применение в дополнение к углубленным заземлителям горизонтальных заземлителей на глубине не менее 0,3 м, предназначенных для работы в летнее время при оттаивании поверхностного слоя земли;

8) создание искусственных талых зон путем покрытия грунта над заземлителем слоем торфа или другого теплоизоляционного материала на зимний период и раскрытия его на летний период, а также использование электроподогрева.

Мероприятия, изложенные в пп. 5-8, относятся к районам многолетнемерзлых пород.

Заземление оборудования

Заземление – это преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.

Каким бывает заземление?

В этом случае  используют заземлители естественного типа, например арматуру, входящую в фундамент зданий. Кроме того, в качестве естественного заземлителя могут использоваться разного рода металлические подземные коммуникации, например трубопроводы, броня или оболочка кабелей. В некоторых случаях допустимо для заземления использовать и наземные коммуникации, например рельсовые пути.

В большинстве случаев это электрод, изготовленный из стали и помещенный в грунт в горизонтальной или вертикальной плоскости. В некоторых случаях используют целую группу подобных проводников, которые соединяют между собой. В таком случае заземлитель получается сложным. Если же электроды замыкаются, то это получается контур заземления. Искуственное заземление оборудования необходимо применять, когда нужно в значительной степени уменьшить токи, которые через естественные заземлители будут уходить в землю.

Чем отличаются друг от друга вертикальные и горизонтальные заземлители?

Фактически эти понятия  условны, так как, например, во втором случае, совершенно необязательно, чтобы положение заземлителя в грунте было строго горизонтальным, НО очень важно, чтобы электроды, образующие собой заземлитель (заземляющий контур), находились на требуемой глубине, чтобы в случае земляных работ они не получили никаких механических повреждений.

Из-за того что поверхность земли на различных ее участках не является достаточно ровной, горизонтальные заземлители должны следовать рельефу поверхности, по возможности в точности повторяя его.

Точно так же вертикальные электроды могут быть установлены не совсем вертикально, а под незначительным наклоном, который, впрочем, не будет оказывать существенного влияния на их работу.

Установка горизонтального заземления

Горизонтальные заземлители прокладывать на глубине  0,5 м. Если земли пахотные, то глубину лучше всего увеличить  до 1 м. Как правило, подобные заземлители устанавливаются с помощью специальных аппаратов.

В случае горизонтального заземлителя, расположенного слишком близко к поверхности земли,  растекание электрического тока по почве будет проходить не равномерно, а на более значительной глубине такой эффект достигается без лишних затрат и усилий.

У горизонтально заложенных проводников сопротивление значительно выше по сравнению с аналогичным элетродом, установленным в вертикальное положение. Именно по этой причине чаще всего при проведении электромонтажных работ пользуются вертикальными электродами.

Лучше всего для этой цели использовать глубинные вертикальные электроды, так как они способны добраться до хорошо проводящих электрический ток слоев грунта.

Заземление оборудования в грунте

От заземляемой части электроустановки горизонтальные лучи заземляющего устройства должны расходиться в противоположных направлениях. Если же этих лучей не два, а больше, то лучше всего их располагать под углом друг к другу.

Это делают с той целью, чтобы как можно большая площадь земли использовалась рационально. Если же установить заземлители рядом друг с другом, то они будут экранироваться друг другом, следовательно, их эффективность будет в значительной степени снижена. По такой же причине на значительном расстоянии друг от друга устанавливают и вертикальные заземлители. Вертикальные заземлители лучше всего установить на расстояние, равное как минимум длине самого заземлителя.

Из-за того что потенциалы на поверхности земли могут распределиться не слишком равномерно, вокруг заземлителя будут создаваться опасные напряжения. Для того чтобы выровнять разные потенциалы, заземлитель изготавливают в форме сетки, которая должна быть сделана из горизонтальных элементов.

В почве их нужно уложить вдоль и поперек места электроустановки. Также их следует соединить друг с другом с помощью сварки. Как правило, размер одной ячейки полученной сетки составляет от 6 х 6 до 10 х 10 м.

Кроме того, в некоторых случаях потенциалы выравнивают с помощью заземлителя, который изготавливают в форме концентрических колец. Их необходимо поместить в почву и соединить с заземляемым устройством.

Напряжение на поверхности можно снизить за счет сетчатого заземлителя, только в этом случае все равно высока вероятность того, что за пределами этой сетки возможность поражения электрическим током будет сохраняться. В связи с этим нужно уложить дополнительные заземлители, глубина закладки которых должна постепенно увеличиваться. Такие дополнительные конструкции также нужно соединить с основными заземлителями.

Дополнительные меры при заземлении

<Как дополнительно обезопасить участок заземления? Площадь заземлителя и расход металла можно сократить за счет сооружения специального изолирующего заграждения, которое устанавливается по периметру заземлителя. Следует отметить, что ограждение должно быть изготовлено из диэлектрика. Такой подход позволяет не допустить растекания электрического тока по земной поверхности. Кроме того, ограждение из диэлектрика позволяет выровнять потенциал за пределами заземлителя.

Из чего лучше всего изготовить заграждение?

Для сооружения данной конструкции можно использовать любой материал, не пропускающий электрический ток, также он должен быть весьма прочным с механической точки зрения, а электрическая прочность его должна составлять не меньше 1 МВ/м. Для этой цели лучше всего подойдут изоляторы, которые изготавливают на битумной основе. Например, к ним относят бризол, производимый из отходов производства. Его электрическая прочность обычно бывает не менее 20 МВ/м.

Трудности заземления оборудования

Зачастую заземлители, изготовленные из профильной стали, не в состоянии удовлетворить те требования, которые предъявляют к заземляющим конструкциям. Допустим, в засушливой местности достаточно проблематично добиться того, чтобы данный вид заземлителя имел необходимую проводимость электрического тока. В скальных породах затруднен монтаж данного типа заземлителей, а в агрессивной среде очень сложно защитить их от коррозии и одновременно добиться необходимого уровня проводимости электрического тока. Для подобных случаев разработаны специальные конструкции искусственных заземлителей.

Какие отличительные черты заземлителя современного образца?

1. Возможность создания заземляющих устройств с низким сопротивлением растекания в грунтах с высоким удельным сопротивлением.
2. Постоянное сопротивление заземляющего устройства не зависящее от сезонного изменения климатических условий содержания влаги в грунте.
3. Высокая устойчивость к коррозии. Срок службы заземлителя до 30 лет (зависит от степени агрессии, вялости среды грунта).
4. Просты и удобны с точки зрения монтажа.

Команда ЭЛ-сервис готова рассчитать и выполнить заземление оборудования любого типа не только административных зданий, но и частных домов.

Мы сделаем качественно, быстро и не дорого.

Заземление своими руками

Защитное заземление

Как правильно соорудить и подключить надежный защитный контур? Согласно электротехническим нормативам прошедшего века сооружение защитного заземления в частных владениях считалось делом необязательным. Нагрузка была невелика, с задачами отвода электроутечек сносно справлялись стальные трубопроводы. Время идет. Сталь и чугун коммуникаций заменил пластик и композиты. Загородная собственность наполнилась многочисленной бытовой техникой. Вода и тепло поставляются с помощью мощных насосов, работают нагревательные приборы.

 Пора защищать себя лично и агрегаты от капризов полезного, но своенравного электротока. Сделаем заземление своими руками! Работа не сложная, у мастеровитого хозяина проблем с выполнением не возникнет. Специалисты электролаборатории в Краснодаре и Краснодарском крае ООО «Энерго Альянс» помогут вам спроектировать и проверить систему заземления вашего объекта на соответствие требованиям проекта и НД.

Задача и устройство защитного заземления

 Цель заземления заключается в отводе электротока, нашедшего в изоляции лазейку для выхода на поверхность. Поверхностью этой являются металлические корпуса и крепежные детали стиральных машин, компьютеров, СВЧ-печей, электронагревательного оборудования. Согласно функциональным обязанностям ток проводить они не должны, но свой металлический «бочок» утечкам и току замыкания всегда готовы подставить. Этот радушный прием нередко ощущают хозяева прохудившейся или излишне нагруженной техники в виде легких ударов, щипков и покалываний.

 Пробои на корпус бытовых агрегатов редко вызывают серьезные опасения. Ну, шарахнуло слегка: типа взбодрило. Однако видимое отсутствие серьезных рисков не повод расслабляться. Вырвавшиеся наружу блуждающие токи способствуют головным болям, дискомфорту и необоснованному ощущению тревоги. Кроме того, незаземленное оборудование шумит, в нем возникают помехи, снижающие скорость и качество получения, обработки и передачи сигнала. Подобные передряги не выведут технику моментально из строя, но ощутимо помогут сократить ее рабочий ресурс.

 Значит, заземляющий контур необходим:

·         для защиты хозяев от электромагнитного излучения, негативного настроения и недомоганий;

·         для устранения помех в электрической сети;

·         для сохранения рабочих характеристик оборудования.

Защитное заземление устранит перечисленные невзгоды посредством предоставления току наиболее привлекательных путей для выхода. По принципу движения электричество очень напоминает воду. Течет туда, где нет преград, где меньше сопротивление и где ему легче пройти. Т.е. для того чтобы не пострадали люди и агрегаты, нужно банально проложить электротоку беспрепятственную тропинку «налево», в случае с заземлением по определению в землю.

 Сопротивление сооружаемого пути должно быть меньше, чем у человека и подключаемой к защитному заземлению аппаратуры. Вот тогда и потечет большая часть пробившегося электричества по намеченной дорожке с наименьшими барьерами, выйдет за пределы здания и рассеется в грунте. А владельцу и технике достанется лишь нормативный минимум.

Система заземления представляет собой замкнутый или линейный контур, в составе которого:

·         два или более металлических стержня-заземлителя, строго вертикально погруженных в грунт;

·         горизонтальный заземляющий проводник, который объединяет стержни-электроды в общий контур;

·         шина, обеспечивающая вход в дом и подключение заземления к оберегаемым агрегатам.

Систем заземления у автономного строения может быть несколько, но одно из них в обязательном порядке подводится к главной заземляющей шине или к главному элементу электропроводки – к распределительному щитку с формированием металлической связи между щитком и выведенным на него заземляющим проводником.

 Выбор геометрической формы для системы заземления

Самая распространенная конфигурация, согласно которой проще всего осуществить устройство защитного контура заземления собственными руками – равносторонний треугольник. Треугольный в плане контур образуют три загнанных кувалдой в землю металлических стержня, расстояние между парой которых должно быть равным. Кроме треугольников системы заземления сооружаются в форме квадратов, прямых или округлых линий либо иных геометрических фигур. Соблюдение равных расстояний между заземлителями – условие обязательное, четкая геометрия желательна, но не принципиальна.

 Нередко автономные строения, наполненные всевозможной техникой, просто окружают заземляющим контуром. Прекрасный, эффективный вариант, если для этого имеются средства и достаточно свободного места на участке. Точнее, денег особых на самостоятельную организацию заземления не нужно, а вот выбор формы контура чаще всего продиктован запланированной под устройство заземления площадкой. Однако не стоит забывать, что при параллельном соединении заземлителей в один ряд эффективность системы будет снижена из-за влияния электродов друг на друга. В приоритете замкнутые контуры.

 В комплексе защитного заземления три и более заземляющих электрода. Рабочее заземление, создаваемое для оптимизации поставляемого на приборы сигнала, может иметь два заземляющих стержня. Т.к. грунт – проводник нелинейный, заземлителей должно быть как минимум два. Так нужно, чтобы в пространстве между ними формировалась потенциальная поверхность, способствующая растеканию тока. Единственного стержня для этого недостаточно.

На рабочий потенциал заземляющей системы влияет расстояние между вертикальными электродами. Чем чаще они установлены, тем действенней заземление. Рекомендуемый минимум расстояния 1,0м, максимум 2,0м. При увеличении максимального предела между металлическими стержнями образуется разрыв потенциальной поверхности, он сведет к нулю все усилия по обустройству.

Между крайней точкой заземления и фундаментом расстояние должно быть более 1,0м. Безупречно система будет работать при удалении от дома на 4-6м. Дальше 10м от строения устраивать заземление бессмысленно.

Подробно об составляющих контура

Выше упоминалось, что заземление состоит из горизонтальных и вертикальных компонентов. По аналогии производят готовые наборы для оперативного устройства контуров заземления. Следуя приложенной инструкции, сооружать заземление из заводских элементов легко и приятно, но дорого.

 Вертикальные проводники заземления

В качестве заземляющих вертикальных стержней для самодельного заземления могут использоваться любые длинномерные изделия из черного металлопроката без оцинковки. Данная обработка не нужна для расположенных в земле деталей, она снижает потенциал. Нежелателен арматурный пруток с ребрами, его сложно забивать в грунт. Подойдет квадрат, полоса, швеллер и его двутавровый собрат. Металлопрокат со сложным профилем применим, если предполагается перед монтажом системы пробурить скважины для закладки вертикальных электродов.

 Совет. Для того чтобы процесс забивки заземлителей в грунт не был излишне трудоемким, лучше приобрести металлопрокат с гладкой поверхностью. Перед работой его нижний край нужно заострить болгаркой. В процессе работы землю вокруг стержня надо периодически «орошать» водой. Так забивать будет легче.

Распространенными материалами для изготовления вертикальных проводников являются:

·         труба с толщиной стенки не меньше 3,0мм, рекомендованный диаметр 32мм;

·         уголок с равными или разными полками с предпочтительной толщиной 5мм;

·         круг с диаметром от 10мм.

Оптимальная площадь сечения вертикального электрода 1,6 см². Отталкиваясь от этого размера, следует подбирать материал. Длина заземлителя определяется в соответствии с местной геологической ситуацией. Необходимо углубиться как минимум на полметра ниже уровня сезонного промерзания.

Второе условие, влияющее на длину металлических стержней – водонасыщенность вмещающих пород. Проще говоря, чем ниже грунтовые воды, тем длиннее нужны электроды.

 Для того чтобы не мучиться с геологическими характеристиками и расчетами, сведения о глубине закладки заземлителей нужно узнать в местном энергоуправлении у дежурных электриков. Ориентировочные данные помогут в любом случае, т.к. у них есть некоторый расчетный запас эффективности.

Среднестатистический стандарт длины заземлителя варьирует от 2х до 3х метров с полуметровыми вариациями. Благоприятной для сооружения заземления средой являются суглинки, торф, насыщенные водой пески, супеси, трещиноватые обводненные глины. Совершенно самостоятельно устроить заземление в скальных породах нереально, но способы для создания электрозащиты есть. Перед сооружением контура бурятся скважины требующейся глубины. В них и производится установка стержней.

Самостоятельные мастера для изготовления электродов чаще всего используют черный стальной металлопрокат. Ведь во главе собственноручных усилий заложена экономия. Отличный, но недешевый материал для вертикальных электродов – сталь с электрохимическим медным покрытием или медь. Заложенные в землю элементы заземления нельзя окрашивать, краска ухудшит электрохимический контакт металла с грунтами.

 Заземляющая металлосвязь — горизонтальный проводник

Горизонтальный элемент заземления, объединяющий систему и подводящий ее к щитку, чаще всего выполняют из полосы шириной 40 мм, толщина полосы 4 мм. Используют также круглую сталь, реже уголок или рифленую арматуру. Полоса приваривается к верхнему краю вертикальных заземлителей или крепится болтами. Преимущества у сварки, она надежней. Места сварных и болтовых соединений щедро обрабатываются противокоррозионной битумной мастикой или просто битумом. Соединять обжимным способом подземные элементы заземления нельзя!

Для сооружения горизонтальной составляющей, расположенной под землей, нежелательно менять материал, чтобы при неизбежном увлажнении не формировалась гальваническая пара с ее традиционными коррозионными последствиями. К выведенному из земли горизонтальному компоненту заземления можно присоединить алюминиевый, медный или стальной проводник. Далее проводом для заземления вся система через приваренный болт подключается к шине, а уже от нее подается на каждый из заземляемых приборов по отдельности.

Алгоритм устройства треугольного контура

Порядок работ:

·         На выбранной для устройства системы заземления площадке размечаем точки закладки вертикальных проводников. Это вершины треугольника со сторонами примерно 1,2-1,4м.

·         Наметили контур будущей траншеи. Она будет треугольной с «отростком» для подведения заземления к точке входа в дом или в наружный щиток. Выбор минимального расстояния от контура до щитка обеспечит экономию материалов. Ширина траншеи произвольная, но учитывающая необходимость проведения в ней сварных работ. Глубина зависит от местных условий. К рекомендованному электриками уровню установки горизонтального проводника нужно прибавить 20 см. Например, если глубина расположения горизонтальной металлосвязи 0,8м, заглубить траншею нужно на 1,0м.

·         Предварительно заостренные стержни забиваем в точки их установки, периодически смачивая водой почву вокруг точки забивки. Вертикальный заземлитель должен погрузиться в землю практически весь за исключением крайних 20 см.

·         Привариваем к торчащим из земли отрезкам электродов горизонтальную связующую планку.

·         От ближайшей к заземляемому строению точки ведем планку по отрезку траншеи, прорытому к силовому шкафу. Ее выводим на стену.

·         В удобной для подключения точке подведенной к шкафу планки привариваем стальной болт резьбой наружу. Т.е. к планке будет привариваться шляпка болта, с которой нужно счистить ржавчину и оцинковку, если имелась. Для подключения заземления к расположенному внутри дома щитку в стене нужно будет выбурить отверстие, через которое будет проводиться заземляющий кабель.

·         К приваренному болту присоединяем заземляющий провод, крепим его гайкой.

·         Затем густо обрабатываем сварные швы подземных соединений битумом, наружные ботовые соединения заливаем автомобильным силиконовым герметиком.

·         Вызываем специалиста электролаборатории в Краснодаре и Краснодарском крае  с омметром и проверяем работу созданной системы заземления. Проверку проводят в сухую погоду, чтобы атмосферная влага не внесла коррективы в показания. По нормативам сопротивление контура не должно превышать 4 Ом. Если прибор подтвердил превышение сопротивления, заземление  придется доработать: установить дополнительный вертикальный заземлитель и превратить треугольник в ромб.

·         Если показания прибора удовлетворят требования ПУЭ-7 и подтвердят формирование контура с достаточно низким сопротивлением, зарываем траншею, оборудование подключаем к заземлению не параллельно, а в отдельности каждую техническую единицу.

Все. Процесс сооружения заземления можно считать завершенным.

Домашний мастер, знающий как правильно сделать и грамотно подключить заземление, потратит на работу не более 2х – 3х дней.

 Специалисты нашей электролаборатории в Краснодаре и Краснодарском крае проведут измерение сопротивления заземляющих устройств и выполнят проверку элементов заземляющих устройств на соответствие требованиям проекта и НД

 

 

Монтаж вертикальных заземлителей — Блог о строительстве

…из сборника “Заземление: ответы на вопросы”

1.

Уменьшится ли сопротивление заземления при увеличении диаметра заземлителя ? 2. Увеличится ли срок службы заземлителя при увеличении его диаметра ?

=============

Диаметр вертикального заземлителя и его сопротивление заземления

На сопротивление заземленияосновное влияние оказывает два фактора:

удельное сопротивление грунта(электрическое)длина электрода

Это хорошо видно из формулы расчета заземления:

Увеличение диаметра заземлителя изменяет сопротивление заземления незначительно:

при увеличении диаметра в 2 раза сопротивление уменьшается на 9% от первоначальной величиныпри увеличении диаметра в 10 раз сопротивление уменьшается на третьпри увеличении диаметра в 100 раз сопротивление уменьшается немного больше, чем в 2 раза (на 60%)

Для сравнения:

увеличив длину заземлителя в 2 раза сопротивление уменьшается почти в 2 разаувеличив длину в 10 раз, сопротивление уменьшится в 8 раз

Диаметр вертикального заземлителя и его срок службы

Увеличение срока службы вертикального заземлителя зависит прежде всего от его материала и материала защитного покрытия.

Для электрода из черной стали- увеличение диаметра заземлителя напрямую влияет на увеличение срока службы. Чем больше материала в электроде, тем дольше он будет корродировать.

Для стального электрода с цинковым покрытием- увеличение диаметра заземлителя, как и в случае с черной сталью, увеличивает его срок службы. Дополнительно на срок службы будет влиять толщина цинкового покрытия, которое меньше подвержено коррозии, чем сталь: чем оно будет толще, тем дольше будет служить электрод.

Для стального электрода с медным покрытием- увеличение диаметра заземлителя не влияет на срок службы. Он будет зависеть от толщины меди, т.

к. коррозия стали начнется только после того, как покрытие будет разрушено. Медь в несколько раз меньше подвержена коррозии, чем цинк – поэтому такое покрытие при условии его целостности после монтажа, является наиболее качественным и наиболее долгозащищает заземлитель от коррозии (подробная информация об этом – на отдельной странице “Омеднённые электроды”).

Однако при нарушении медного слоя до оголения стального основания, из-за возникновения очага электрохимической коррозии, заземлитель будет разрушен в течении 2-5 лет. Поэтому крайне важно соблюдать все необходимые требования при изготовлении омедненных штырей заземления, что к сожалению делают не все производители. Испытания таких “поделок” в сравнении с качественными изделиями представлены на отдельной странице “Штырь заземления”.

Полезные материалы: Модульное заземлениеЗаземление в частном домеКонсультации по выбору, проектированию и монтажу систем заземления и молниезащиты

Анодный заземлитель с вертикальным вариантом установки

Метод монтажа вертикальных заземлителей находится в зависимости от габаритов электродов заземления, нрава грунта и его состояния во время монтажа (талый, промерзлый), времени года и погодных критерий, количества погружаемых электродов, удаленности объектов друг от друга и от механизации, наличия и способности получения устройств и приспособлений, нужных для монтажа.Учитываются также сравнительные свойства устройств и цена их эксплуатации, объемы выполняемых работ и конкретные условия их выполнения.Оптимальные методы монтажа:

— для талых, мягеньких грунтов— вдавливание и ввертывание стержневых электродов, забивка и вдавливание профильных электродов;

— для плотных грунтов — забивка электродов хоть какогосечения; для промерзлых грунтов — вибропогружение;— для скальных и промерзлых грунтов по мере надобности глубочайшего погружения — закладка в пробуренную скважину.

Сопротивление растеканию забитого электрода малое; сопротивление электрода, смонтированного ввертыванием, на 20—30 % выше; сопротивление электрода, заложенного в готовую скважину и засыпанного рыхловатым грунтом, возможно окажется еще выше, что не позволит ввести электроустановку в эксплуатацию.

Создание омедненных вертикальных заземлителей

Сопротивление электродов возрастает некординально при вдавливании в грунт и при погружении вибраторами и превосходит сопротивление забитых электродов только на 5—10 %.

Через 10—20 дней сопротивление электродов, погруженных вибраторами, вдавленных и забитых, начинает выравниваться. Существенно больше времени требуется для восстановления структуры грунта и уменьшения сопротивления электродов, ввернутых в грунт, в особенности при применении рпсширенного наконечника на электроде, что упрощает погружение, но разрыхляет грунт.При забивке можно использовать железные электроды хоть какого профиля — уголковые, квадратные, круглые, но меньший расход металла (при схожей проводимости) и большая устойчивость к грунтовой коррозии (в случае равного расхода металла) достигаются при использовании стержневых электродов из круглой стали.При забивке в обыденные грунты на глубину до б м экономно использовать стержневые электроды поперечником 12—14 мм. При глубине до 10 м, также при забивке маленьких электродов в особо плотные грунты нужны более крепкие электроды поперечником от 16 до 20 мм.

Чтоб забить электроды поглубже, чем на 10—12 м, используют механизмы ударно-вибрационного деяния —вибраторы, при помощи которых электроды просто опустить даже в промерзший грунт.

Вибраторами можно опустить электроды существенно поглубже, чем при ввертывании и вдавливании, что в особенности принципиально для грунтов с высочайшим удельным сопротивлением (порядка 1000 Ом) и глубочайшим уровнем грунтовых вод (более 9 м), к примеру для сухих песков, в каких сопротивление электрода по мере заглубления очень резко понижается.Если при проектировании грунт не зондировали и его электронные свойства неопознаны, во избежание излишней работы установка глубинныхзаземлителейрекомендуется проводить в последующей последовательности:

Глубинное заземление

1) приготовить отрезки электрода, их длину принятьсоответственно конструкции применяемого механизма;2) забить нижний отрезок электрода;3) измерить сопротивление растеканию забитого отрезка;4) приварить последующий отрезок электрода;5) забить 2-ой отрезок и опять выполнить измерение;6) продолжать работу до заслуги подходящейпроводимости.Как и хоть какой другой метод, ввертывание электродов имеет свои достоинства и недочеты, определяющие его применение в определенных критериях.

Бесспорным преимуществом является сравнительная легкость освоения механизированных приспособлений (ручных электросверлильных машин, малых бензодвигателей), которые позволяют заглублять электроды только на сравнимо маленькую глубину, что в ряде всевозможных случаев наращивает число электродов и расход металла. Мощность этих приспособлений маленькая, и для облегчения ввертывания приходится использовать наконечники на электродах, разрыхляющие грунт, что резко наращивает электронное сопротивление грунта на период, пока его структура не восстановится. Необходимость резвого ввода в эксплуатацию вызывает повышение числа погружаемых электродов для заслуги подходящей проводимости заземлителя и, как следствие, дополнительный расход металла.

Но невзирая на это, метод ввертывания в почти всех случаях позволяет стремительно и экономно смонтировать заземляющее устройство.

Вертикальные глубинные заземлители обеспечивают неплохую проводимость за счет контакта с нижними слоями грунта, в особенности если они владеют увеличенным сопротивлением. Горизонтальные заземштели неподменны из-за отсутствия устройств для монтажа вертикальных электродов в скальных, гравийных и других грунтах. Если же скальный грунт закрыт слоем земли, то выполнение горизонтального либо лучевого заземлителя возможно окажется наименее трудозатратным и сравнимо дешевеньким.Горизонтальные заземлители прокладывают и для соединения смонтированных вертикальных электродов в

Употребляется для выполнения вертикального вбиваемого заземления

общий непростой заземлитель либо контур заземления.Для молниезащиты нередко используют лучевые заземлители.Неплохую проводимость в летнее время может обеспечить горизонтальный заземлитель, проложенный в торфяном либо другом отлично проводящем талом верхнем слое земли. То же относится и к сезонным электроустановкам, работающим в летнее время.Конструктивно горизонтальные заземлители могут быть выполнены из круглой, полосовой либо хоть какой другой стали.

Предпочтение следует отдавать круглой стали, которая при тех же массе и проводимости имеет наименьшую поверхность и огромную толщину, вследствие чего обладает наименьшей коррозийной уязвимостью. Не считая того, круглая сталь дешевле и ее легче монтировать. Потому для протяженных заземлителей, как и для вертикальных электродов, при устройстве которых не предъявляется особых требований по тепловой стойкости, по количеству уносимого металла и др., рекомендуется использовать малоуглеродистую круглую сталь.

Если поблизости объектов имеются водоемы, на деньке водоемов укладывают протяженные заземлители, а от их прокладывают соединительные кабельные либо воздушные полосы к объектам.

Содержание:

Общие требованияПорядок монтажа заземленияЗаземление щитка дома

1.Общие требования

Заземление является одной из основных мер защиты от поражения электрическим током.

В данной статье приведена подробная, пошаговая инструкция о том как сделать заземление в частном доме своими руками.

Для начала определимся с тем,что такое заземление?

Согласно ПУЭ Заземление— это преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством. (пункт 1.7.28.)

В качестве заземляющего устройстваиспользуют металлические стержни или уголки которые вбиваются вертикально в землю (так назымаемые вертикальные заземлители) и металлические стержни либо металлические полосы которые посредством сварки соединяют между собой вертикальные заземлители (так назымаемые горизонтальные заземлители).

Вертикальные и горизонтальные заземлители вместе образуют конур заземления, данный контур может быть замкнутый (рисунок 1) или линейный (рисунок 2):

Контур заземления должен быть присоединен к главной заземляющей шине во вводном электрическом щитке дома с помощью заземляющего проводника в качестве которого, как правило, используется та же металлическая полоса или стержень которые применены в качестве горизонтального заземлителя.

Защитное заземление частного дома будет иметь следующий общий вид:

В свою очередь совокупность контура заземления и заземляющего проводника называют заземляющим устройством.

Замкнутый контур заземления обычно выполняют в форме треугольника со сторонами от 1,2 до 2 метров (рекомедуется не менее 1,5 метра) как показано на рис.

1, однако он так же может выполняться и в других формах, например овал, квадрат и т. д., линейный же контур представляет из себя ряд вертикальных заземлителей, в количестве 3-4 штуки, расположенных на расстоянии друг от друга на расстоянии 1,5-2 метра, как видно на рис. 1.

При этом замкнутый контур заземления считается более надежным, т. к. даже при повреждении одного из горизонтальных заземлителей данный контур сохраняет свою работоспособность.

ВАЖНО! Горизонтальные и вертикальные заземлители должны выполняться из черной или оцинкованной сталилибо из меди (пункт 1.7.111.

ПУЭ). Ввиду своей дороговизны медные заземлители, как правило, не применяются. Так же не следует выполнять заземлители из арматуры — наружный слой арматуры каленый из-за чего нарушается распределение тока по ее сечению, кроме того она сильнее подвержена коррозии.

Вертикальные заземлители выполняют из:

круглых стальных стержней диаметром минимум 16мм (рекомендуется: 20-22мм)стальных уголков размерами минимум 4х40х40 (рекомендуется: 5х50х50)

Длина вертикальных заземлителейдолжна составлять 2-3 метра (рекомендуется не менее 2,5 м)

Горизонтальные заземлители выполняют из:

круглых стальных стержней диаметром минимум 10мм (рекомендуется: 16-20мм)стальной полосы размерами 4х40

Заземляющий проводник выполняют из:

круглого стального стержня диаметром минимум 10ммстальной полосы размерами минимум 4х25 (рекомендуется 4х40)

Рекомендуется в качестве заземляющего проводника использовать тот же материал который был использован в качестве горизонтального заземлителя.

2. Порядок монтажа заземления:

ШАГ 1— Выбираем место для монтажа

Место для монтажа выбирается как можно ближе к главному электрощитку (вводному щиту) дома в котором находится главная заземляющая шина (ГЗШ), она же PE шина.

В случае если вводной электрощиток находится внутри дома или на его наружной стене заземляющий контур монтируется около стены на которой находится электрощиток, на расстоянии примерно 1-2 метра от фундамента дома. Если же электрический щиток находится на опоре воздушной линии электропередач или на выносной стойке контур заземления можно монтировать прямо под ним.

При этом не следует располагать (использовать) заземлители в местах, где земля подсушивается под действием тепла трубопроводов и т.

п. (п. 1.7.112 ПУЭ)

ШАГ 2— Земляные работы

Выкапываем траншею в форме треугольника — для монтажа замкнутого конура заземления, либо прямую — для линейного:

Глубина траншеи должна составлять 0,8 — 1 метра

Ширина траншеи должна составлять 0,5 — 0,7 метра (для удобства проведения сварочных работ в дальнейшем)

Длина траншеи — в зависимости от выбранного количества вертикальных заземлителей и расстояний между ними.(Для треугольника используется 3 вертикальных заземлителя, для линейного контура, как правило, 3 или 4 вертикальных заземлителя)

ШАГ 3— Монтаж вертикальных заземлителей

Расставляем в траншеи вертикальные заземлители на необходимом расстоянии друг от друга (1,5-2 метра) после чего забиваем их в землю при помощи перфоратора со специальной насадкой либо обычной кувалдой:

Предварительно концы заземлителей необходимо заострить для более легкого вхождения в грунт:

Как уже было написано выше длина вертикальных заземлителей должна составлять примерно 2-3 метра (рекомендуется минимум 2,5 метра), при этом необходимо вбить их в землю на всю длину, так что бы над дном траншеи выступала верхняя часть заземлителя на 20-25 см:

Когда все вертикальные заземлители забиты в землю можно переходить к следующему шагу.

ШАГ 4— Монтаж горизонтальных заземлителей и заземляющего проводника:

На данном этапе необходимо соединить между собой все вертикальные заземлители с помощью горизонтальных заземлителей и к получившемуся контуру заземления приварить заземляющий проводник который будет выходить из земли на поверхность и предназначен для соединения заземляющего контура с главной заземляющей шиной вводного электрощита.

Горизонтальные и вертикальные заземлители соединяются между собой посредством сварки, при этом место соединения необходимо обварить со всех сторон для лучшего контакта.

ВАЖНО!Не допускается использование болтовых соединений!Вертикальные и горизонтальные заземлители образующие заземляющий контур, а так же заземляющий проводник в месте его присоединения к заземляющему контуру должны быть соединены при помощи сварки.

Сварные швы необходимо защитить от коррозии, для чего места сварки можно обработать битумной мастикой.

ВАЖНО! Сам заземляющий контур не должен иметь окраски!(пункт 1.7.111. ПУЭ)

В результате должно получится примерно следующее:

ШАГ 5— Засыпаем грунтом траншею.

Здесь все просто, засыпаем траншею со смонтированным заземляющим контуром землей, так что бы над контуром было не менее 50 см грунта, как уже было указано выше.

Однако и здесь есть свои тонкости:

ВАЖНО!Траншеи для горизонтальных заземлителей должны заполняться однородным грунтом, не содержащим щебня и строительного мусора (п. 1.7.112. ПУЭ).

ШАГ 6— Подключение заземляющего проводника к ГЗШ вводного электрощитка (вводного устройства).

Наконец мы подошли к завершающему этапу — заземлению электрощитка дома, для этого выполняем следующие работы:

Подводим заземляющий проводник к электрощитку, так что бы до электрощитка оставалось около 1 метра, если вводной щиток находится в доме, желательно завести заземляющий проводник в здание. При этом у мест ввода заземляющих проводников в здания должен быть предусмотрен следующий опознавательный знак (п.1.7.118. ПУЭ):

Сам заземляющий проводник находящийся над поверхностью земли необходимо покрасить, он должен иметь цветовое обозначение чередующимися продольными или поперечными полосами одинаковой ширины (от 15 до 100 мм) желтого и зеленого цветов. (п.1.1.29. ПУЭ).К концу заземляющего проводника со стороны электрощитка привариваем болт, на который подсоединяем гибкий медный провод сечением не менее 10 мм2, который так же должен иметь желто-зеленую окраску.

Второй конец этого провода подключаем к главной заземляющей шине, в качестве которой внутри вводного устройства (вводного электрощитка дома) следует использовать шину РЕ(п.1.7.119. ПУЭ).ВАЖНО!Главная заземляющая шина должна быть, как правило, медной. Допускается применение главной заземляющей шины из стали.Применение алюминиевых шин не допускается.

(п.1.7.119. ПУЭ).В итоге схема заземления щитка дома должна иметь следующий вид:ПРИМЕЧАНИЕ: приведенная схема заземления электрощитка относится к системе заземления TN-C-S.В данном электрощитке установлены следующие аппараты защиты:1 — Автоматические выключатели — для защиты электропроводки от коротких замыканий и перегрузок.2 — УЗИП — устройство для защиты сети от грозовых или импульсных перенапряжений сети.3 — УЗО — устройство для защиты от поражения человека электрическим током.ВАЖНО!Конур заземления должен присоединяться только к PE шине вводного щитка и ни в какое другое место электрической сети. Во вводном электрощитке рабочий ноль (N) должен быть так же соединен с PE шиной (как показано на схеме) таким образом выполняется его повторное заземление.

После вводного щитка рабочие нули от N шины и защитные нули от PE шины соединяться не должны!При этом проводка в доме должна выполняться трехжильным кабелем: желто-зеленая жила кабеля подключается к PE шине и используется в качестве заземляющего провода, синяя или голубая жила подключается к N шине и служит в качестве рабочего нуля и наконец третья жила подключается через автоматический выключатель на фазу. Пример трехпроводной схемы электропроводки смотрите здесь.Так же к PE шине присоединяются проводники системы уравнивания потенциалов.На этом все, но необходимо помнить, что защитное заземление это лишь одна составляющая из комплекса мер обеспечивающих надежную защиту от поражения электрическим током. К другим составляющим относятся:Была ли Вам полезна данная статья?

Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь.

Мы обязательно Вам ответим.↑ НаверхСпособ монтажа вертикальных заземлителей зависит от габаритов электродов заземления, характера грунта и его состояния во время монтажа (талый, мерзлый), времени года и климатических условий, количества погружаемых электродов, удаленности объектов друг от друга и от механизации, наличия и возможности получения механизмов и приспособлений, необходимых для монтажа.Схема монтажа. Соединение электрода заземляющего вертикального стержневого с круглыми и плоскими медными проводниками: 1 – стержень заземления; 2 – зажим ЗУ-К; 3 – плоский медный проводник; 4 – круглый медный проводник.Учитываются также сравнительные характеристики механизмов и стоимость их эксплуатации, объемы выполняемых работ и конкретные условия их выполнения.Рациональные способы монтажа:для талых, мягких грунтов – вдавливание и ввертывание стержневых электродов, забивка и вдавливание профильных электродов;для плотных грунтов – забивка электродов любого сечения;для мерзлых грунтов – вибропогружение;для скальных и мерзлых грунтов при необходимости глубокого погружения – закладка в пробуренную скважину.Сопротивление растеканию забитого электрода минимальное; сопротивление электрода, смонтированного ввертыванием, на 20-30% выше; сопротивление электрода, заложенного в готовую скважину и засыпанного рыхлым грунтом, может оказаться еще выше, что не позволит ввести электроустановку в эксплуатацию.Устройство контура заземления.Сопротивление электродов увеличивается незначительно при вдавливании в грунт и при погружении вибраторами и превышает сопротивление забитых электродов лишь на 5-10 %. Через 10-20 дней сопротивление электродов, погруженных вибраторами, вдавленных и забитых, начинает выравниваться.Значительно больше времени требуется для восстановления структуры грунта и уменьшения сопротивления электродов, ввернутых в грунт, особенно при применении расширенного наконечника на электроде, что облегчает погружение, но разрыхляет грунт.При забивке можно применять стальные электроды любого профиля – уголковые, квадратные, круглые, однако наименьший расход металла (при одинаковой проводимости) и наибольшая устойчивость к грунтовой коррозии (в случае равного расхода металла) достигаются при использовании стержневых электродов из круглой стали.При забивке в обычные грунты на глубину до 6 м экономично применять стержневые электроды диаметром 12-14 мм.

При глубине до 10 м, а также при забивке коротких электродов в особо плотные грунты, необходимы более прочные электроды диаметром от 16 до 20 мм.Чтобы забить электроды глубже, чем на 10-12 м, применяют механизмы ударно-вибрационного действия – вибраторы, с помощью которых электроды легко погрузить даже в промерзший грунт.Вибраторами можно погрузить электроды значительно глубже, чем при ввертывании и вдавливании, что особенно важно для грунтов с высоким удельным сопротивлением (порядка 1000 Ом) и глубоким уровнем грунтовых вод (более 9 м), например, для сухих песков, в которых сопротивление электрода по мере заглубления очень резко снижается.Если при проектировании грунт не зондировали и его электрические характеристики неизвестны, во избежание лишней работы монтаж глубинных заземлителей рекомендуется проводить в следующей последовательности:Подготовить отрезки электрода, их длину принять соответственно конструкции используемого механизма.Забить нижний отрезок электрода.Измерить сопротивление растеканию забитого отрезка.Приварить следующий отрезок электрода.Забить второй отрезок и снова выполнить измерение.Продолжать работу до достижения нужной проводимости.Схема установки одиночного вертикального заземлителя в коксовой засыпке.Как и любой другой способ, ввертывание электродов имеет свои преимущества и недостатки, определяющие его применение в конкретных условиях. Несомненным преимуществом является сравнительная легкость освоения механизированных приспособлений (ручных электросверлильных машин, малых бензодвигателей), которые позволяют заглублять электроды лишь на сравнительно небольшую глубину, что в ряде случаев увеличивает число электродов и расход металла.Мощность этих приспособлений небольшая, и для облегчения ввертывания приходится применять наконечники на электродах, разрыхляющие грунт, что резко увеличивает электрическое сопротивление грунта на период, пока его структура не восстановится.Необходимость быстрого ввода в эксплуатацию вызывает увеличение числа погружаемых электродов для достижения нужной проводимости заземлителя и как следствие, дополнительный расход металла.Но несмотря на это, способ ввертывания во многих случаях позволяет быстро и экономично смонтировать заземляющее устройство.Вертикальные глубинные заземлители обеспечивают хорошую проводимость за счет контакта с нижними слоями грунта, особенно если они обладают увеличенным сопротивлением.Горизонтальные заземлители незаменимы по причине отсутствия механизмов для монтажа вертикальных электродов в скальных, гравийных и других грунтах. Если же скальный грунт закрыт слоем земли, выполнение горизонтального или лучевого заземлителя может оказаться менее трудоемким и сравнительно дешевым.Горизонтальные заземлители прокладывают и для соединения смонтированных вертикальных электродов в общий сложный заземлитель или контур заземления.Для молниезащиты часто применяют лучевые заземлители.Хорошую проводимость в летнее время может обеспечить горизонтальный заземлитель, проложенный в торфяном или другом хорошо проводящем талом верхнем слое земли.

То же относится и к сезонным электроустановкам, работающим в летнее время.Конструктивно горизонтальные заземлители могут быть выполнены из круглой, полосовой или любой другой стали.Предпочтение следует отдавать круглой стали, которая при тех же массе и проводимости имеет меньшую поверхность и большую толщину, вследствие чего обладает меньшей коррозийной уязвимостью. Кроме того, круглая сталь дешевле и ее легче монтировать. Поэтому для протяженных заземлителей, как и для вертикальных электродов, при устройстве которых не предъявляется специальных требований по термической устойчивости, по количеству уносимого металла и др., рекомендуется применять малоуглеродистую круглую сталь.Если вблизи объектов имеются водоемы, на дне водоемов укладывают протяженные заземлители, а от них прокладывают соединительные кабельные или воздушные линии к объектам.Поделитесь полезной статьей:

Источники:

• www.zandz.ru
• elektrica.info
• elektroshkola.ru
• fazaa.ru

виды, функции, требования и установка

Металлоконструкции, специально выполняемые для заземляющих цепей, характеризуются в качестве искусственного заземлителя. Используется этот вид электродов в таких случаях:

• невозможность применения естественных заземляющих элементов;
• превышение токовых показателей допустимых нагрузок на естественный заземлитель.

Такой структурный элемент заземления имеет определенную конфигурацию (материал, количество элементов, длина, месторасположение электродов).

к содержанию ↑

Что выступает в роли искусственного заземлителя

Заземляющий элемент выполняется в виде проводника (электрода) определенного материала, который помещается в грунт. В некоторых случаях монтируется несколько подобных заземлителей.

Определение ситуации, когда необходимо монтировать именно группу искусственных стержней, реализуется посредством специальных расчетов. Результатом вычисления обосновывается выбор конфигурации электрода по отношению к его сопротивлению — основному показателю, определяющему качество заземления.

Важно! Совокупность соединенных искусственных стержней, вмонтированных в землю и объединенных с электрооборудованием при помощи проводника, образует заземляющий контур.

Искусственный заземлитель изготавливается из таких материалов:

1. Омедненная сталь. Соединение меди и стали имеет хорошее сцепление. Стержни прочные, отлично контактируют с любыми материалами. За счет химических особенностей сплав обладает отличной электропроводимостью. Электрохимическая активность меди и стали незначительна, нормальная эксплуатация заземлителей из такого металла может достигать больше ста лет.
2. Оцинкованная сталь. Преимущества — коррозионная стойкость материала, низкое сопротивление, электроды устойчивы к кислотной среде.
3. Черные металлы. Недостаток — быстрое разрушение в агрессивном грунте (образуются коррозия и ржавчина). Высокая прочность материала повышает сопротивление растеканию тока, что крайне опасно для человека.

Помимо материала, искусственные заземлители различается по форме и по расположению в почве (углубленный вертикальный и протяжной горизонтальный тип).

к содержанию ↑

Чем отличаются вертикальные и горизонтальные заземлители

Особого функционального отличия между такими типами электродов нет. При монтаже как вертикального, так и горизонтального элемента важна лишь глубина их погружения.

Стандартные показатели заглубления:

1. Верхний конец вертикально заложенных в грунт заземляющих элементов углубляется на 0,7 м. Укладываются на дно горизонтально, по периметру фундамента. Диаметр электродов — от десяти до шестнадцати мм, длина — до 5 м.
2. Горизонтальные элементы заземляющего устройства углубляются в грунт на 0,5 м. Если земля пахотная, прокладывать их необходимо на глубину не меньше 1 м. Рациональность их применения обоснована лишь при хорошей электропроводимости верхнего слоя почвы. Такой вид электродов может использоваться для связи вертикальных заземляющих элементов. Соединения выполняются при помощи сварки. Применяется или сталь округлой формы диаметром более 10 мм, или стальные полосы толщиной больше 4 мм.

Обратите внимание! Практичнее использовать вертикальные заземлители. Горизонтальные элементы заземления крайне сложно заглубить в почву на необходимую глубину. При небольшой глубине в таких заземлителях начинает ухудшаться основной характеризующий показатель — увеличивается удельное сопротивление.

Конкретного профильного требования, которое регламентирует монтаж заземлителей четко в вертикальном положении, не существует (исключительно рекомендательный характер). Возможен вариант установки вертикального электрода под незначительным углом. Такой фактор не отражается на функциональности заземлителя.

к содержанию ↑

Функции искусственного заземляющего элемента

Согласно пункту ПУЭ 1.7.28, заземление должно быть организованно для всех видов промышленных и бытовых электроустановок. Необходимость установки аргументирована практической значимостью функций системы. Каждой части заземляющего устройства отведена своя задача.

Проводящий элемент или совокупность соединенных между собой аналогичных элементов заземляющего устройства играют важную роль в надлежащей работе всей системы заземления объекта.

Существует две основных функции заземления, которые реализуются при помощи искусственного заземлителя:

1. Обеспечение электрической безопасности пользователям электроустановки. Основные задачи защитной функции — уменьшение показателей разности потенциалов, отвод блуждающего тока. Ток утечки образуется при взаимодействии заземляющего предмета с фазным кабелем.
2. Поддержка эффективной и бесперебойной работы как электрического оборудования, так и всей электроустановки.

Важно! Заземление более эффективно, когда электрическая система объекта оснащена УЗО (устройством защитного отключения) или аналогичными защитными приборами. Такие устройства моментально реагируют на утечку тока.

Искусственный заземлитель имеет ряд требований, реализация которых позволит добиться надлежащего результата выполнения функций. Основа — надежный монтаж и оптимальное расположение в грунте заземляющего элемента.

к содержанию ↑

Как устанавливать искусственный электрод в грунт

Искусственный заземлитель в процессе изготовления неоднократно подвергается проверке на соответствие всем параметрам нормативных требований. Аналогичная ситуация с его установкой и расположением в грунте. Обобщив данные, можно выделить основные моменты производства такого электромонтажа:

1. Процесс установки практически полностью механизирован.
2. Если предусмотрено два протяженных (горизонтальных) луча, от заземляемой части электроустановки электроды прокладываются в противоположных направлениях. При условии, что заземлителей больше двух, прокладка лучей осуществляется под наклоном (угол в 120° – 90°). Обусловлено такое размещение улучшением показателя сопротивляемости.
3. При монтаже заземлителя часто происходит распределение потенциалов. Разница потенциала на поверхности грунта (сверху заземлителя) и вокруг элемента (внутри почвы) служит причиной возникновения опасных напряжений. Для выравнивания потенциалов в таких случаях искусственный заземлитель изготавливается в форме сетки. Горизонтальные электроды прокладываются как вдоль, так и поперек площади электроустановки. Соединения на местах пересечения выполняются сваркой.

Важно! При близком расположении электродов такого типа происходит экранирование. Снижается показатель их эффективности.

Завершающим этапом выполнения заземления обязательно будет работа по измерению параметров сопротивления заземления.

к содержанию ↑

Как определить сопротивление

Согласно нормативной документации, такой показатель считается основным для определения качества заземляющего устройства. Сопротивление регламентирует надежность производства основных функций заземляющих элементов.

Факторы, которые оказывают первостепенное влияние на показатель:

1. Площадь (S) заземляющих электродов с почвой («стекание» тока).
2. Удельное электрическое сопротивление грунта (R).

Существуют стандартные показатели сопротивления растекания, при соответствии которым реализуется эффективная работа заземляющей системы. Определяется уровень проводимости тока устройством.

Обратите внимание! Для электроустановки с напряжением в 380 В показатель сопротивления не должен превышать 30 Ом. Системы видеонаблюдения, серверные блоки и медаппаратура выполняется заземлением с сопротивлением заземляющих элементов в 0,5–1 Ом.

Определение такого показателя проводимости не единичная рекомендация. Существует еще и ряд общеобязательных требований по структуре и монтажу такого элемента заземления.

к содержанию ↑

Основные требования

Большая часть профильных рекомендаций и правил регламентирует конструкцию и размещение такой составной части заземляющей системы. Требования, которым должен соответствовать искусственный заземлитель:

1. Для засушливых территорий существует отдельная технология производства заземления с применением железобетонных конструкций.
2. Искусственный заземлитель не подлежит окраске. Объясняется тем, что любое окрашивание выполняет роль изолятора. Изоляция будет препятствовать протеканию тока в почву. Искусственный заземлитель должен иметь естественный цвет.
3. Окраске подлежат сварочные швы (соединения проводников). Окрашиваются битумной краской, предотвращается преждевременное разрушение соединительных элементов.
4. Нестандартные (уменьшенные) значения электродов применяются исключительно при установке временных электроустановок.

Оптимальным выбором материала заземлителя считается круглая арматура. Обоснование такого приоритета:

1. Минимальный расход металла. Следовательно, снижается себестоимость заземляющего устройства.
2. Коррозионная стойкость у такого электрода значительно выше, чем у его аналогов.
3. Легкость монтажа.

Помимо профильных требований, существует рекомендационная стандартизация параметров (размеров) материала, используемого для создания искусственного заземляющего элемента.

к содержанию ↑

Как подбираются размеры искусственных электродов

Все параметры основной конфигурации проводников в обязательном порядке должны соответствовать нормативным требованиям профильной документации, в частности ГОСТ Р 50571.5.54-2013.

Основные аспекты:

1. Стальной прут в диаметре должен быть свыше 10 мм.
2. Оцинкованный арматурный стержень должен иметь диаметр 6 мм и больше.
3. Соблюдение толщины стенок в уголках — свыше 4 мм.
4. Молниезащитные заземлители применяются с сечением свыше 155 мм².
5. Стенки отбракованных труб монтируются с толщиной свыше 3,5 мм.
6. Толщина стенок отбракованных труб не менее 3,5 мм.

Правильно подобранные материалы и размеры электродов, применение оптимальной вариации производства такого электромонтажа — основные рабочие моменты заземления, которые влияют на качество работы заземлителя.

Искусственный электрод обладает важным эксплуатационным преимуществом, обусловленным принципом монтажа. Такой вид чаще монтируется глубоко в грунт. За счет грунтовых вод уменьшается показатель удельного сопротивления материала. Итог — реализация оптимальной характеристики и стабильности конечного сопротивления заземлителя.

Искусственный заземлитель: виды, функции, требования и установка

Заземление электроустановок и оборудования | правила и требования

Заземление электроустановок – обязательная составляющая комплекса мер по защите промышленного оборудования и работающих на нем людей от поражения током. С учетом существующего разнообразия электротехнических приборов и агрегатов вопросам их безопасной эксплуатации уделяется повышенное внимание. Каждый тип заземляемого оборудования имеет свои особенности, вынуждающие пользователей сетей принимать специальные защитные меры. В соответствие с правилами заземления электроустановок и их устройством для этих целей применяются особым образом организованные системы защиты.

Классификация систем заземления

Общепринятая классификация систем заземления осуществляется по следующим основным признакам:

• Состояние нейтрали электросети (заземленное или изолированное).
• Способ ее прокладки от подстанции с понижающим трансформатором до конечной электроустановки потребителя.
• Особенности подключения нагрузки к нейтральной жиле.

Основным документом, согласно которому производится классификация этих систем, являются ПУЭ (правила заземления электроустановок). В них подробно рассматриваются характерные признаки, согласно которым принято различать действующие защитные системы. Для их обозначения применяются английские буквенные символы T, N, I, C и S, которые расшифровываются как «заземление», «нейтраль», «изолированное», «общая» и «раздельная».

Обратите внимание: По данной маркировке удается определить, какой способ защиты источника тока применен в данной системе и какие схемы защитного заземления оборудования могут быть использованы на потребительской стороне.

Действующие системы заземления

При обустройстве действующих линий энергоснабжения в России традиционно применяются следующие основные системы:

• TN-C, из обозначения которой следует, что на всем протяжении трассы нулевой рабочий N и защитный PE проводники объединены в общую шину PEN (C – это «common»).
• TN-S, означающая раздельную прокладку упоминавшихся выше проводников («Select»).
• TN-C-S, из названия которой следует, что на части трассы проводники PE и N объединены, а начиная с какого-то места они прокладываются раздельно.

На практике также встречаются редко используемые системы TT и IT, применяемые только в исключительных случаях. Такой уникальный способ построения заземляющей структуры как система с изолированным нулем, например, востребован при электроснабжении сооружений, где необходимо обеспечить высокий уровень безопасности. В частности, это касается электрооборудования, устанавливаемого на горнодобывающих шахтных предприятиях. Объясняется это тем, что при подземных работах нередки случаи скопления взрывоопасных газов, а система IT, особенностью которой является пониженное искрообразование, в этом случае является самой безопасной.

Требования к заземлению электроустановок до 1000 Вольт

Заземление оборудования – это комплекс технических мероприятий, позволяющих получить надежное электрическое соединение между защищаемыми корпусами электроустановок и землей. Оно организуется с целью защиты оперативного персонала и работающих на оборудовании людей от случайного токового удара.

В соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.030-81 защитное заземление электроустановки следует выполнять:

• при номинальном напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока – во всех случаях;
• при номинальном напряжении от 42 В до 380 В переменного тока и от 110 В до 440 В постоянного тока при работах в условиях с повышенной опасностью и особо опасных по ГОСТ 12.1.013-78.

Важно! При правильно обустроенной системе заземления попавший на корпус станка, например, опасный потенциал не причинит прикоснувшемуся к нему человеку никакого вреда.

Схема защитного заземления: 1 — электроустановка, 2 — заземляющий проводник, 3 — заземлитель

Объясняется это тем, что, при пробое изоляции основная часть токового заряда стечет по заземляющей шине в защитный контур, сопротивление которого на порядок ниже, чем тот же показатель для тела человека.

Естественные заземлители

Согласно правилам ПУЭ, корпуса технологического оборудования и других приборов должны подключаться к естественным или искусственным заземлителям (ИЗУ). При реализации первого из этих способов традиционно используются следующие подсобные элементы:

• металлические каркасы проложенных в земле конструкций, имеющи