Обустроенное заземление встречается сегодня практически в каждом доме. И это неудивительно, так как оно обеспечивает безопасную работу электрооборудования и непосредственно проводки. В этой статье поговорим о таком важном элементе, как заземлитель.
Известно, что без такого элемента конструкция заземления не может существовать, и уж тем более выполнять поставленные задачи.
Что такое заземлитель? Общее описание
Заземлитель — металлический проводник или армированный штырь, вкопанный на нужную глубину в грунт. Он может работать одиночно или в комплексе с другими электродами, например, в треугольном контуре. Перед этим элементом стоит основная функция контактировать с высоковольтным электричеством, однако нельзя судить о его оптимальной функциональности, если не определено сопротивление.
Обратите внимание! Сопротивление заземлителя должно быть очень низким. Только так можно рассчитывать на полноценную защиту домашней электрической цепи.
Определившись с вопросом, что называется заземлителем перейдем к изучению его видов.
Виды заземлителей: тонкости их использования
Каждый вид электрода имеет конкретное назначение, которое мы и рассмотрим:
- Глубинный заземлитель — конструкция, предусматривающая сложный монтаж, но имеющая массу преимуществ. Из особенностей такого вида электродов, можно выделить, что их монтаж занимает значительно меньше места, чем стандартный контур заземления. Доказана эффективность этого проводника в местах с наименьшим удельным сопротивлением почвы. На сегодняшний день, в нормативных актах прописывается, что можно применять подобный элемент в подвале и цокольном этаже.
Важно! Проводить монтаж глубинного заземлителя стоит исключительно при помощи буровых установок.
- Искусственный заземлитель — очередная конструкция из металла, предназначенная специально для устройства заземления дома. Зачастую такие материалы изготавливают на производстве и реализуют в специализированных торговых точках. Сюда включаются оцинкованные изделия или материалы, покрытые медным опылением. Отличным примером искусственного электрода выступает модульное заземление.
- Естественный заземлитель — это металлическая конструкция, выступающая с любым внешним видом. Обычно в качестве электродов используются конструкции из металла или стали. Важно соблюдение структуры материала. Идеально, если на нем нет рифлений и засечек, так как эти нюансы увеличивают показатель сопротивления. Такой вид заземлителя обязательно соединяется с общей системой защиты не менее, чем двумя проводниками.
Для домашних условий идеальным решением остается использование вертикальных заземлителей, чего не скажешь о промышленном направлении. Здесь, наоборот целесообразна установка анодного электрода. Его применяют для защиты трубопроводов и подземных сооружений. По сути материал достаточно надёжный и устойчив к воздействию коррозии.
Особенности электролитического заземления
Данная разновидность заземления эффективно используется в местах песчаной, вечномерзлой и каменистой почвы. Также в условиях, где грунт имеет высокое удельное сопротивление и требуется специальное оборудование для установки обычных электродов.
Важно! Используя стандартные электроды для устройства контура заземления в песчаной и других типах почвы с высоким сопротивлением, вам придется установить их множество (порядка 100).
Немного о достоинствах электролитического заземления
На самом деле, как и штыревое заземление, электролитическое обладает некоторыми весьма важными достоинствами.
- Этот тип электродов обеспечивает минимальное сопротивление грунту, примерно до 10 раз меньше в отличие от традиционных заземлителей.
- Выполняется из специальной смеси, предшествующей образованию коррозии.
- Имеет длительный срок службы. Если стальной электрод заземления служит около 5-7 лет, то электролитический порядка 50.
- Не требует большой глубины для установки, достаточно вмонтировать заземлитель на полметра.
Принцип работы электрода
Главным элементом данного типа заземления считается труба Г-образной формы. Она вбивается на определенную глубину, которая предварительно заполняется смесью из минеральных солей. Вещество впитывает воду из окружающего грунта, создавая при этом выщелачивание, вследствие чего образуется электролит. Затем этот же электрод проникает в почву, увеличивая ее токопроводимые свойства. Удельное сопротивление снижается, и как следствие уменьшается промерзание почвенного слоя.
Часто после окончания изготовления проекта, происходит подтаивание грунта рядом с строением. К сожалению, это очень опасно для фундамента и грозит осадкой дома. Поэтому электрики рекомендуют при проектировании электролитического заземления учитывать фактор повреждения зданий, а, следовательно, требуют отдалятся от мест застройки.
В условиях сильного промерзания почвы принято использовать горизонтальные электроды. Они являются доступными и простыми в монтаже. Однако, при любой возможности работать буровым оборудованием, лучше всего установить вертикальный заземлитель.
Как проверить электрод?
Заземлители электролитического типа требуют регулярной проверки на работоспособность. Проводят его обслуживание однажды в 2-3 года. Здесь важно определить превратилась ли смесь в электролит. Если электролит образовался, проводят замену смеси, то есть добавляют новый состав солей. Аналогично проверяется каждый электрод, если он не один. Таким образом, установка будет служить еще несколько лет.
Важно! Достаточно заправить электрод минеральными солями высокого качества, и он прослужит порядка 10-15 лет. Но пренебрегать регулярным обслуживанием нельзя.
Групповой и одиночный заземлитель: характеристики
Каждый отдельный тип заземлителя либо электрода имеет свои характеристики, которые важно учитывать при проектировании контура заземления. Рассмотрим каждый из них с подобранностями:
- лидирующее место в использовании занимает групповой заземлитель. Считается, что его применение зарегистрировано гораздо чаще, чем использование одиночного. Однако, оба типа имеют схожие характеристики. Тем не менее количественная характеристика приспособлений имеет несколько иные закономерности. Ответим вопрос, почему так часто используют сложные (групповые) заземлители. Мы выяснили, что перед непосредственной реализацией проекта находится сопротивление материалов контура. Считается, чем больше будет установленных электродов, тем ниже будет сопротивление уравнителей потенциала.
- Одиночный электрод несколько уступает групповому, несмотря на аналогичные черты. Характеристики устройства должны учитываться для того, чтобы работа контура по обеспечению защиты человека от поражения электрическим током была оптимальной для конкретных условий. Течение тока через одиночный заземлитель сопровождается возникновением электрических потенциалов.
Смотрите схемы заземлителей с условными обозначениями ниже.
prokommunikacii.ru
От заземляемого элемента электроустановки, например от опоры воздушной линии электропередачи, горизонтальные лучи прокладывают в двух противоположных направлениях или, если лучей не 2, а
Неравномерность распределения потенциалов на поверхности земли над заземлителем и вокруг него создает опасные напряжения шага и прикосновения. Для выравнивания потенциалов в таких случаях заземлитель можно выполнить в виде сетки из горизонтальных элементов, прокладываемых в земле вдоль и поперек территории электроустановки и соединяемых сваркой в местах пересечений. Размер ячейки такой сетки обычно составляет от 6х6 до 10х10 м.
Вокруг опоры ВЛ потенциалы можно выровнять заземлителем, выполненным в виде концентрических колец, заложенных в грунт и соединенных с опорой.
Снижает напряжения шага и прикосновения до допустимых значений на всей занимаемой им площади сетчатый заземлитель, однако за пределами сетки опасность может сохраняться. Поэтому в опасных местах, например на подходах к территории подстанций или вокруг фундаментов опор ВЛ, укладывают дополнительные заземлители на постепенно увеличивающейся глубине и соединяют их с основными заземлителями.
Отводимая под заземлитель площадь и расход металла могут быть снижены защитным изолирующим ограждением, сооружаемым вокруг заземлителя. Простейшее ограждение из диэлектрического материала препятствует растеканию тока по поверхности земли и снижает напряжение шага по сравнению с напряжением на заземлителе не менее чем в 100 раз и выравнивает потенциал за пределами заземлителя.
Вертикальная часть ограждения от уровня поверхности располагается на
При стекании тока с заземлителя, например с заземляющей сетки, вокруг него формируется электрическое поле. На поверхности земли возникает электрический потенциал, и напряжение шага может достигать опасных значений непосредственно за пределами заземлителя, даже при применении известных способов выравнивания потенциалов. Поэтому геометрические параметры ограждения установлены в результате анализа электрического поля, формируемого заземлителем совместно с диэлектрическим выравнивающим ограждением, и отвечают требованиям безопасности. Устройство можно
studfiles.net
Из чего делают естественные заземлители
Естественные заземлители используют, чаще всего, чтобы заземлить электроустановку, например, металлические части (арматуру), входящие в устройство железобетонных элементов, допустим, фундаменты опоры линии электропередач и подстанций, а также фундаментов 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 естественного заземлителя использовать и наземные коммуникации, например, рельсовые пути.
Чем естественные заземлители лучше искусственных
Естественные заземлители допустимо использовать в случае, если они способны обеспечить выполнение всех требований, которые предъявляют к заземляющим конструкциям.
Искусственные заземлители нужно применять, когда нужно в значительной степени уменьшить токи, которые через естественные заземлители будут уходить в землю.
Это значит, что в большинстве случаев, вы можете использовать только естественные заземлители, не прибегая к искусственным. С помощью данного шага можно в значительной степени уменьшить количество материалов, необходимых для сооружения заземления. Кроме того, будут снижены финансовые и трудовые затраты, а также эксплуатация заземляющего устройства будет намного проще, нежели при применении искусственного заземления.
В каком случае можно применять железобетонный фундамент строения для заземления
Данный технологический шаг разрешается использовать лишь в том случае, если грунт, на котором установлено строение, имеет влажность 3% или больше. Бетон при меньшем показателе влажности способен оказывать достаточно сильное электрическое сопротивление, следовательно, он не будет представлять собой заземляющую конструкцию.
Железобетонный фундамент можно использовать в качестве естественного заземлителя еще в том случае, если на него будет оказывать воздействие какая-нибудь не слишком агрессивная среда, например, грунтовые воды с небольшим показателем жесткости. Кроме того, допустимо применение фундамента в качестве заземлителя при отсутствии гидроизоляции или в случае, если поверхность фундамента будет дополнительно защищена с помощью битумного покрытия, как этого требует СНиП.
Какие железобетонные конструкции не стоит использовать в качестве заземлителей
Лучше всего не подводить заземляющий провод к сборным фундаментам, выполненным из железобетона. По возможности стоит соединить арматуру соседних блоков между собой, лишь после этого допустимо изготовление естественного заземлителя. В противном случае, если этого сделать не удается, лучше всего изготовить искусственный заземлитель.
Как следует соединять железобетонные конструкции
Если фундамент дома выполнен из свай, то их арматуру лучше всего соединить с арматурой ростверка или блоков фундамента с использованием электродуговой сварки.
Однако пространственные каркасы колонн и стаканов фундаментов, которые обычно выполняют из металла, а также арматурные сетки их подошв, нужно сваривать путем точечной сварки.
podvi.ru
2.1.1. В качестве естественных заземлителей рекомендуется использовать сооружения, указанные в табл. 2. ¶
Таблица 2. ¶
|
Естественные заземлители |
Пояснения, требования к использованию |
|---|---|
|
Железобетонные фундаменты зданий, в том числе имеющие защитные гидроизоляционные покрытия в неагрессивных и слабоагрессивных средах |
Для соединения арматуры железобетонных колонн с арматурой фундамента необходимо использовать перемычку диаметром не менее 12 мм (рис. 1). |
|
Соединение металлических колонн с арматурой фундамента следует выполнять по рис. 2. |
|
|
Необходимость приварки анкерных болтов стальных колонн (арматурных стержней железобетонных колонн) к арматурным стержням железобетонных фундаментов определяется допустимой плотностью тока в приарматурном слое бетона в соответствии с ПЭУ |
|
|
Железобетонные фундаменты технологических, кабельных, совмещенных эстакад в неагрессивных и слабоагрессивных грунтах во всех климатических зонах СССР |
Металлическое соединение арматуры железобетонных опор и фундаментов не является обязательным |
|
Кабельные тоннели из сборного железобетона при условии установки в них закладных деталей, приваренных к арматуре тоннеля, и последующего соединения закладных деталей стальными перемычками |
Допускается использовать в качестве дополнительных естественных заземлителей, если сопротивление растеканию железобетонных фундаментов производственного здания или напряжение прикосновения превышает нормы, установленные ПЭУ |
|
Рельсы электрифицированных железных дорог на станциях и перегонах, а также рельсы подъездных путей тяговых подстанций переменного тока |
Заземляющие проводники должны присоединяться к рельсам только механическим способом без применения сварки (рис. 3). |
|
Рельсы кранового пути при установке крана на открытом воздухе. Стыки рельсов должны быть надежно соединены сваркой, приваркой перемычек |
Рельсы должны быть присоединены к дополнительному заземлителю, располагаемому вблизи крана |
|
Обсадные трубы скважин |
– |
|
Заземлители опор воздушных линий электропередачи, соединенные с заземляющим устройством электроустановки при помощи грозозащитного троса линии, если трос не изолирован от опор линии |
– |
|
Металлические шпунты гидротехнических сооружений, водоводы, затворы и т.п. |
– |
|
Заземлители повторных заземлений нулевых проводников воздушных линий напряжением до 1 кВ в случае использования не менее двух воздушных линий |
– |
|
Проложенные в земле металлические трубопроводы, кроме трубопроводов канализации и центрального отопления. |
Если на трубопроводах, используемых в качестве протяженных заземлителей, установлены задвижки, водомеры или болтовые фланцевые соединения, то в этих местах следует смонтировать обходные перемычки из полосовой стали сечением не менее 100 мм2. Перемычки приваривают непосредственно к трубам или хомутам, установленным на трубопроводе. |
|
Свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле. |
Алюминиевые оболочки кабелей не допускается использовать в качестве заземлителей |
|
Оболочки кабелей могут служить единственными заземлителями при числе кабелей не менее двух |
¶
Рис. 1. Соединение арматуры железобетонных конструкций: 1 – молниеприемная сетка; 2 – токоотвод; 3 – арматура колонны; 4 – заземляющая перемычка; 5 – арматура фундамента ¶
¶
Рис. 2. Соединение металлической колонны с арматурой железобетонного фундамента: 1 – арматура подошвы; 2 – арматура фундамента; 3 – фундамент; 4 – фундаментные болты (не менее двух), соединенные с арматурой фундамента; 5 – пластины для приварки проводников заземления; 6 – стальная колонна ¶
* При соединении металлической колонны с арматурой железобетонного фундамента необходимо учитывать следующее: ¶
а) фундаментные болты (не менее двух) должны быть соединены с арматурой подколонника сваркой; ¶
б) соединение арматуры подколонника с арматурой подошвы должно быть выполнено сваркой; ¶
в) если пространственный каркас подколонника не пересекается с арматурными сетками подошвы фундамента, то его следует нарастить в двух местах с помощью отдельных арматурных стержней и соединить их сваркой с арматурными сетками; ¶
г) если подошва фундамента не армируется, то достаточно соединить сваркой арматуру подколонника и фундаментные болты; ¶
д) все стержни каркаса арматуры фундамента должны быть соединены между собой сваркой; ¶
е) пластины размером 50х100 должны иметь толщину более 5 мм для приварки проводников заземления. Расстояние от пластины до уровня чистого пола должно быть не более 500 мм. Сварной шов выполняют по ширине пластины с двух сторон. ¶
¶
Рис. 3. Присоединение к тяговому рельсу проводников защитного заземления: 1 – провод заземления; 2 – зажим заземления; 3 – крюковой болт ¶
2.1.2. Естественные заземлители должны быть связаны с магистралями заземлений не менее чем двумя проводниками, присоединенными к заземлителю в разных местах. Это требование не распространяется на опоры воздушных линий электропередачи (ВЛ), повторное заземление нулевого проводника и металлические оболочки кабелей. ¶
2.1.3. В случае использования естественных заземлителей (особенно протяженных) при выборе мест присоединения к ним защитных проводников необходимо учитывать возможность разъединения заземлителя, например, при ремонтных работах. ¶
www.elec.ru
Естественный заземлитель: что можно использовать
Стандартизация применения заземлителей в электроустановках зданий регламентируется в материалах следующей документации:
- ПУЭ 7-е издание Раздел 1 Глава 1.7.
- ГОСТ Р 50571.21-2000 (МЭК 60364-5-548-96).
- ГОСТ Р 50571.22-2000 (МЭК 60364-7-707-84).
- ГОСТ Р 50571.10-96 (МЭК 364-5-54-80).
Основным требованием при применении естественного контура выступает его устойчивость к протекающим токам короткого замыкания. Исключается вариант возможного нарушения работоспособности связанных с заземлителями устройств.
Естественный заземлитель предусматривает строение конструкции, которая постоянно находится в земле. В качестве заземляющих устройств такого типа принято использовать:
- Металлическую или железобетонную конструкцию (арматура, железобетонные фундаменты объектов, находящиеся в соприкосновении с почвой).
- Водопроводные трубы из металла, проходящие под землей.
- Трубы буровых скважин обсадного типа.
- Металлические сваи (шпунты) ГТС.
- Оболочки металлического состава различных бронированных кабелей, проходящих под землей.
- Железнодорожные колеи неэлектрифицированных дорог при обязательном наличии перемычек.
Соответствие требованиям ПУЭ по соотношению сечения проводимости — общеобязательный аспект выбора любого устройства в качестве заземляющего элемента. Естественный заземлитель соединяется с заземляющей магистралью электроустановки в двух и более местах.
В качестве естественного контура запрещено применять:
- Конструкции металлических труб горючих или токсичных веществ, газов.
- Трубы с коррозионно-стойкой изоляцией.
- Проводники отопительных систем или канализационных магистралей.
Естественный заземлитель используется повсеместно — лишь при необходимости уменьшения потенциалов протекающих по нему токов, которые уходят в землю, предусматривается использование искусственных заземляющих устройств.
Искусственный и естественный заземлитель: преимущества
Искусственный контур специально выполняется для реализации заземления. Производятся соответствующие расчеты, определяется, какое оптимальное количество стержней необходимо смонтировать для реализации надлежащего сопротивления. Работа трудоемкая, требуется закупка определенных материалов для создания конструкции.
Примеры специальных заземляющих устройств:
- железные балки, трубы, стержни или уголки, монтируемые в землю;
- разной формы стальные полотна, которые закладываются в грунт.
Преимуществом электромонтажа заземления с применением естественного заземляющего устройства выступает его бюджетность:
- минимальные затраты на материал;
- монтаж заземляющего контура не требует значительных капиталовложений.
Очень распространена технология производства заземления с использованием железобетонного фундамента в качестве естественного заземлителя.
Заземление посредством железобетонного фундамента
Выбор такой конструкции в качестве заземлителя можно осуществить лишь при соответствии физических основ фундамента (гидрофильность бетона) с количественными показателями влажности грунта.
Допускается реализация такого технологического варианта заземления только при условии наличия влажности грунта, на котором находится объект, свыше 3 %. Меньший показатель такой характеристики почвы отразится на гидрофильности бетона: произойдет мощное электрическое сопротивление, железобетонная конструкция потеряет свойства заземлителя.
Естественный заземлитель посредством железобетонного фундамента практичнее применять при таких условиях:
- наличие неагрессивной среды (грунтовые воды с минимальным показателем жесткости);
- отсутствие гидроизоляции;
- наличие дополнительной защиты фундамента (битумное покрытие).
Нормативная стандартизация применения такого типа заземлителя предусматривает варианты, когда его запрещено использовать в системе заземления объекта.
Когда не применяются железобетонные конструкции
Сборный железобетонный фундамент обладает хорошими структурными характеристиками как по прочности конструкции, так и по долговечности. Подводить заземляющий проводник к такому фундаменту не запрещено.
Главное — произвести правильное соединение элементов конструкции. Скрепив между собой арматуру соседних блоков, можно удостовериться в надежности конструкции, а потом приступить к производству заземляющего устройства.
Если выполнить такое соединение нет возможности, лучше прибегнуть к применению искусственного заземлителя. Производить соединения такого типа конструкций нужно с учетом профильной стандартизации производства таких работ.
Принцип соединения железобетонных конструкций
Соединения между деталями производятся, ориентируясь на образование между ними электрической цепи (проходит по металлу). Заблаговременно подготавливаются закладные элементы внутри железобетонных конструкций, посредством которых реализуется соединение технологического или электрического оборудования для последующего заземления.
Наличие болтов, заклепок, сварки или аналогичных соединений позволит смонтировать постоянную коммутационную электрическую цепь. При отсутствии подобных соединений предусмотрен вариант создания аналогичных соединений с использованием гибких перемычек. Эти элементы привариваются к частям конструкции. Стандартизация сечения перемычек составляет 100 кв. мм и выше.
Заключение
Реализуется естественное заземление в соответствии с нормативными стандартами, с учетом внешних и внутренних факторов воздействия, исходя из анализа строительных особенностей объекта.
Естественный заземлитель может выступать в качестве основного заземляющего устройства, но только когда реализуется основная функция заземления — обеспечение надлежащего уровня электробезопасности.
220.guru
Если в городской квартире с занулением все более или менее ясно, то обладателям собственного дома есть над чем голову поломать.
Как правило, подвод в такие дома осуществляется посредством ВЛ электропередачи, и щиток (который, как правило, выполнен со всеми возможными нарушениями ПУЭ) в доме не заземлен (да и не может быть заземлен гетинакс или дерево). В таких случаях использовать приходящий N-проводник еще и в качестве PE, мягко говоря, опрометчиво.
При обрыве нулевого провода на линии (на опорах электропередачи он, кстати, в самом низу, за исключением опор, по которым проброшена еще и сеть уличного освещения) при однофазном питании мы имеем обратку на корпусе приборов, а при трехфазном — то же плюс разноименную фазу на нулевом проводнике. При обрыве на линии (дерево, например, упало) мы имеем все шансы получить чистую фазу на нуле (в этом случае выручает защитное отключение при превышении напряжения в сети. См. п. 7.1.21 ПУЭ). В общем, необходимо что-то изобретать с заземлением. Ведро закапывать не советую — если вдруг поможет, то ненадолго. Посмотрим, что по этому поводу говорят ПУЭ:
1.7.39. В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью или глухозаземленным выводом источника однофазного тока, а также с глухозаземленной средней точкой в трехпроводных сетях постоянного тока должно быть выполнено зануление. Применение в таких электроустановках заземления корпусов электроприемников без их зануления не допускается.
В обоснованных случаях рекомендуется выполнять защитное отключение (для переносного электроинструмента, некоторых жилых и общественных помещений, насыщенных металлическими конструкциями, имеющими связь с землей).
1.7.70. В качестве естественных заземлителей рекомендуется использовать:
- проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих и взрывчатых газов и смесей, канализации и центрального отопления;
- обсадные трубы скважин;
- металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей;
- металлические шунты гидротехнических сооружений, водоводы, затворы и т. п.;
- свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле. Алюминиевые оболочки кабелей не допускается использовать в качестве естественных заземлителей. Если оболочки кабелей служат единственными заземлителями, то в расчете заземляющих устройств они должны учитываться при количестве кабелей не менее двух;
- заземлители опор ВЛ, соединенные с заземляющим устройством электроустановки при помощи грозозащитного троса ВЛ, если трос не изолирован от опор ВЛ;
- нулевые провода ВЛ до 1 кВ с повторными заземлителями при количестве ВЛ не менее двух;
- рельсовые пути магистральных неэлектрофицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами.
1.7.71. Заземлители должны быть связаны с магистралями заземлений не менее чем двумя проводниками, присоединенными к заземлителю в разных местах. Это требование не распространяется на опоры ВЛ, повторное заземление нулевого провода и металлические оболочки кабелей.
1.7.72. Для искусственных заземлителей следует применять сталь. Искусственные заземлители не должны иметь окраски. Наименьшие размеры стальных искусственных заземлителей приведены ниже:
- Диаметр круглых (прутковых) заземлителей, мм:
- Неоцинкованных — 10
- Оцинкованных — 6
- Сечение прямоугольных заземлителей, мм2 — 48
- Толщина прямоугольных заземлителей, мм — 4
- Толщина полок угловой стали, мм — 4
Сечение горизонтальных заземлителей для электроустановок напряжением выше 1 кВ выбирается по термической стойкости (исходя из допустимой температуры нагрева 400°С).
Не следует располагать (использовать) заземлители в местах, где земля подсушивается под действием тепла трубопроводов и т. п.
Траншеи для горизонтальных заземлителей должны заполняться однородным грунтом, не содержащим щебня и строительного мусора.
В случае опасности коррозии заземлителей должно выполняться одно из следующих мероприятий:
- увеличение сечения заземлителей с учетом расчетного срока их службы;
- применение оцинкованных заземлителей;
- применение электрической защиты.
В качестве искусственных заземлителей допускается применение заземлителей из электропроводящего бетона.
Итак, смотрим на возможность использования естественных заземлителей. Если такая возможность есть, то делаем отвод от них. Отвод делаем только посредством сварки. В качестве заземляющего проводника используем полосовую сталь сечением не менее 48 мм2 при толщине не менее 4 мм, или угловую сталь с толщиной полки не менее 2,5 мм. Полосу или уголок заводим в помещение, где можно развести или контур заземления (стальная полоса сечением не менее 24 мм2, толщиной не менее 3мм), или, приварив к полосе (уголку) болт, заводим на него медный проводник (от 2.5 мм2), который и будет PE-проводником.
Изготовление искусственного заземлителя — достаточно непростая задача, хотя бы исходя из объема грунта, который требуется перекидать.
Но прежде чем взять в руки лопату, нам понадобятся некоторые расчеты и некоторые данные.
Для начала нам необходимо знать удельное сопротивление грунта.
| Тип грунта | Удельное сопротивление (Ом · м) |
| каменистый грунт: | |
| граниты, гнейсы | 700…106 |
| сланец глинистый, известняк, ракушечник | 100…1000 |
| песок при залегании грунтовых вод: | |
| глубже 5 м | 1000 |
| до 5 м | 500 |
| почва (чернозем и др.) | 200 |
| супесь влажная, мергель | 150 |
| суглинок полутвердый или лессовидный | 100 |
| мел или глина полутвердая | 60 |
| сланцы графитовые, мергель глинистый | 50 |
| суглинок пластичный | 30 |
| торф, глина пластичная | 20 |
| вода равнинной реки | 50 |
| подземные водоносные слои (разной минерализации) | 5…50 |
| морская вода | 1 |
Следует учитывать, что заземлители монтируются на глубине, превышающей глубину промерзания. Скажем, для средней полосы вертикальный стержень забивается из траншеи глубиной более 0.6 м.
Ниже приводятся формулы для расчета сопротивления заземлителей.
Для вертикально заглубляемого стержня, у которого верхний конец находится на глубине до 0,8 м:
где — длина стержня, м; d — диаметр стержня, м; t — расстояние от поверхности земли до вершины стержня, м; — расчетное удельное сопротивление, Ом·м.
где — коэффициент сезона для вертикальных стержней. Для Московского региона =1.6…1.8. Собственно, коэффициент этот зависит от средней температуры летом, зимой и количества осадков в регионе. Чем ниже средняя температура, тем больше коэффициент (для Архангельска 1.8…2.0; для Краснодара — 1.2…1.4).
Сопротивление заземления горизонтальной полосы длиной l (м) и шириной b (м), расположенной на глубине t (м) от поверхности земли, можно подсчитать по формуле:
где .
— коэффициент сезона для горизонтальных заземлителей (для Москвы 3.5…4.5).
Пример 1:
Рассчитаем сопротивление заземлителя из стального прутка диаметром 10 мм, длиной 5 м, забиваемого из приямка глубиной 1 м.
Напоминаю, что сопротивление заземляющего устройства в сети 380/220 должно быть не больше 4 Ом.
Пример 2:
Попробуем произвести расчет реального заземляющего устройства для некоего дома с длиной стены 20 м (пусть он квадратный будет). Для того, чтобы обеспечить наилучшее растекание тока и выровнять потенциал, изготовим наше устройство из шести стержней, рассчитанных выше и забитых равномерно по периметру дома. Стержни будут соединены между собой стальной полосой с шириной стороны 30 мм.
Сначала рассчитаем сопротивление горизонтального заземлителя:
Суммарное сопротивление вертикальных заземлителей равно 40/6=6.7 Ом
Общее сопротивление заземляющего устройства будет равно:
Можно сказать, что уложились. Далее дело за замерами.
Ввод в помещение осуществляется с не менее чем двух разных точек (диаметрально противоположных) заземлителя. Все соединения выполняются только посредством сварки.
Еще один маленький момент. Для того чтобы копать вглубь и вширь, надо иметь четкое и однозначное представление о том, что находится в земле. Даже имея на руках кальку с нанесенными на ней коммуникациями, осторожный человек обязательно пригласит представителей организаций, чьи интересы могут быть, так сказать, задеты. Лицензия на раскопки — само собой. К вопросу о перестраховке… Очень неприятно войти ломом в кабель 10 кВ. Или порвать, к примеру, оптоволоконный кабель. Впрочем, в загородном доме и даче риск наткнуться на «сюрприз» меньше.
mega-faza.ru