Вступление

Основным элементом заземляющего устройства частного дома является заземлитель. Задача заземлителя соединить токопроводящие элементы электрики дома (корпуса приборов, машин, устройств) с землей. Делается это для защиты человека от поражения электрическим током при его утечках. Заземлители имеют различные конструкции. В этой статье речь пойдет о стержневом глубинном заземлителе.

Назначение глубинного заземлителя

zazemlenie2

Глубинный заземлитель используется как вертикальный искусственный заземлитель глубинного залегания. Это достаточно современный тип заземлителей. В отличие от других типов заземлителей (тут подробно о типах заземлителей) стержневой глубинный заземлитель не требует серьезных земляных работ. Для его монтажа достаточно перфоратора или простой кувалды.

Также применение глубинного стержневого заземлителя позволяет достигнуть высокого сопротивления заземлителя, не зависимо от времени года.

Область применения стержневого заземлителя


Стержневой заземлитель применяется как элемент глубинной системы заземления дома. Монтируется глубинный заземлитель на глубине до 30 метров. Разрешен к использованию согласно техническому циркуляру №11/2006-16.10.2006 года к ПУЭ, изд.7.

Разберемся с конструкцией и монтажом стержневого заемлителя подробнее.

Конструкция стержневого заземлителя

Конструкция стержневого заземлителя представляет из себя сборный (на резьбе) стержень, имеющий острый стальной наконечник на входе(2) в землю и переставной ударный наконечник, для забивания стержня в землю при помощи перфоратора (смотри рисунок).

glubinyj zazemlitel2zazemlitel glubinnyj1

1-Муфта соеденительная;2-Стальной наконечник;3-Элемент стержня заземлителя;

Элемент стержня глубинного заземлителя

glubinyj zazemlitel4

Элемент стержня глубинного заземлителя изготавливается из стали и покрывается медью электрохимическим методом. Медь связывается со сталью на молекулярном уровне, что позволяет меди не отслаиваться от стержня под землей. На концах элементов стержня наносится резьба, щадящим роликовым способом. Это позволяет не нарушать медное покрытие на резьбе.

По мере забивания в землю элементы стержня соединяются друг с другом до достижения нужной глубины. Соединяются стержни при помощи резьбовых муфт.

Соединительная муфта стержня глубинного заземления


glubinyj zazemlitel5

Соединительная муфта стержня глубинного заземления изготавливается из латуни. По сути это цилиндр с проходной резьбой внутри. Конструкция муфты такова, что при соединении стержней стержни соприкасаются посередине муфты. Это обеспечивает передачу удара при забивании стержня, на стержень, а не на муфту.

Ударная насадка для забивания стержня глубинного заземлителя

glubinyj zazemlitel6

Насадка изготовлена из легированной стали и имеет хвостовик под патрон SDS-max перфоратора. Удар перфоратора передается от перфоратора, через насадку и приемную головку.

Монтаж глубинного заземлителя

Для монтажа глубинного заземлителя нужно сделать приямок глубиной 0,7-0,8 метра, и размером 0,6 на 0,6 метра. (Подробно о монтаже глубинного заземлителя) 

В конце статьи приведу несколько формул для при однослойном и многослойном грунте.

Формула расчета сопротивления глубинного заземлителя


Расчет сопротивления вертикального заземлителя при однослойном грунте

raschet zazemlenija

вклад заземляющего проводника не учитывается.

здесь:

ρ — удельное электрическое сопротивление грунта (Ом/метр);

L — длина заземлителя (метр);

d — диаметр заземлителя (метр);

Т — расстояние от поверхности земли до середины заземлителя, метр.

π — математическая константа.

Расчет сопротивления вертикального заземлителя при двух слоях грунта

raschet zazemlenija 1

здесь:

h — глубина верхнего слоя грунта, метр;

1.7 — коэффициент сезонности;

ρ1, 2 — удельное электрическое сопротивление верхнего и нижнего слоя грунта (Ом/метр);

L — длина заземлителя (метр);

d — диаметр заземлителя (метр).

©Elesant.ru


elesant.ru

Перепечатка статей, равно как и их отдельных частей, запрещена. Мы хотим оставить за собой право на эксклюзивное размещение данного материала на нашем сайте home-engineering.net. Здесь мы делимся знаниями и опытом, наработанными нашей командой за годы работы в сфере проектирования и монтажа инженерных систем.


Введение
Нормативы сопротивления заземления
Теория и практика
Описание глубинного заземления
Достоинства и недостатки глубинного заземления
Заключение

Введение наверх


В нашей стране наличие заземления обязательно, однако, исходя из нашего опыта, грамотная реализация системы заземления встречается крайне редко. Отчасти, этому способствует сложная и запутанная нормативная база. Но в большей степени — непонимание важности этого мероприятия со стороны заказчика.

Лишь единицы домовладельцев уделяют заземлению должное внимание, и, как правило, такое отношения появляется после встречи с неприятностями.

В статье изложено общее представление о заземлении. Рассматриваются требуемые значения сопротивления заземления при разных способах подключения дома/дачи к электросетям.

Мы изготавливаем, монтируем и замеряем сопротивление глубинного заземления, которое является эффективной и надёжной альтернативой традиционным способам. В статье изложено описание конструкции глубинного заземления, а так же способ монтажа, достоинства и недостатки.


Нормативы сопротивления заземления для частного дома/дачи наверх


Все приборы, устройства, электродвигатели функционируют на напряжении между нулём и фазой, либо межфазным напряжением. Заземление нужно в целях электробезопасности и для работы чувствительной радиоэлектронной аппаратуры (для снижения влияния помех, наводок, снятия статического электричества и т.д.).

Защитная функция заземления состоит в «стекании в землю» опасного напряжения прикосновения.

Изображения, поясняющие требуемую величину сопротивления заземления в частном доме. Чётко и понятно. Чтобы лучше рассмотреть изображение, кликните на него, оно откроется в новой вкладке на весь экран.

Выдержки из ПУЭ, поясняющие величину сопротивления контура заземления:
1.7.61. При применении системы TN рекомендуется выполнять повторное заземление РЕ- и РEN-проводников на вводе в электроустановки зданий, а также в других доступных местах.
Для повторного заземления в первую очередь следует использовать естественные заземлители.
Сопротивление заземлителя повторного заземления не нормируется.
Внутри больших и многоэтажных зданий аналогичную функцию выполняет уравнивание потенциалов посредством присоединения нулевого защитного проводника к главной заземляющей шине.
Повторное заземление электроустановок напряжением до 1 кВ, получающих питание по воздушным линиям, должно выполняться в соответствии с 1.7.102-1.7.103.


1.7.102. На концах ВЛ или ответвлений от них длиной более 200 м, а также на вводах ВЛ к электроустановкам, в которых в качестве защитной меры при косвенном прикосновении применено автоматическое отключение питания, должны быть выполнены повторные заземления PEN-проводника.
При этом в первую очередь следует использовать естественные заземлители, например, подземные части опор, а также заземляющие устройства, предназначенные для грозовых перенапряжений (см. гл. 2.4).
Указанные повторные заземления выполняются, если более частые заземления по условиям защиты от грозовых перенапряжений не требуются.
Повторные заземления PEN-проводника в сетях постоянного тока должны быть выполнены при помощи отдельных искусственных заземлителей, которые не должны иметь металлических соединений с подземными трубопроводами.
Заземляющие проводники для повторных заземлений PEN-проводника должны иметь размеры не менее приведенных в табл. 1.7.4.

1.7.103. Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN-проводника каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 5, 10 и 20Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127В источника однофазного тока.
При этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60Ом соответственно при тех же напряжениях.
При удельном сопротивлении земли >100Омм допускается увеличивать указанные нормы в 0,01 раз, но не более десятикратного.


Подключение бытовых электроприборов к заземлению:

Выдержки из ПУЭ, поясняющие подключение к заземлению:
1.7.117. Заземляющий проводник, присоединяющий заземлитель рабочего (функционального) заземления к главной заземляющей шине в электроустановках напряжением до 1 кВ, должен иметь сечение не менее:

  • медный — 10 мм²;
  • алюминиевый — 16 мм²;
  • стальной — 75 мм².

Таблица 1.7.4. Наименьшие размеры заземлителей и заземляющих проводников, проложенных в земле.


Материал Профиль сечения Диаметр,
мм
Площадь
поперечного
сечения,
мм2
Толщина
стенки,
мм
Сталь
чёрная
Круглый:
для вертикальных заземлителей 16
для горизонтальных заземлителей 10
Прямоугольный 100 4
Угловой 100 4
Трубный 32 3,5
Сталь
оцинкованная
Круглый:
для вертикальных заземлителей 12
для горизонтальных заземлителей 10
Прямоугольный 75 3
Трубный 25 2
Медь Круглый 12
Прямоугольный 50 2
Трубный 20 2
Канат многопроволочный 1,8* 35

*Диаметр каждой проволоки.

На нашем сайте в разделе ЗАГРУЗКИ главного меню, можно скачать
ТКП 339-2011. Электроустановки на напряжение до 750 кВ….

Теория и практика наверх


Упрощённая формула и внешний вид графика зависимости сопротивления стержня заземлителя от глубины монтажа.


формула расчёта сопротивления заземления
где:
ρср — удельное сопротивление грунта, Омм
(среднее, по всей глубине монтажа)
h — глубина монтажа, м
d — диаметр стержня, м

сопротивление заземления от глубины

На графике значения показаны условно, ось ординат в логарифмическом масштабе.

Сопротивление глубинного заземлителя измеренное на одном из объектов:

ГЛУБИНА, м СОПРОТИВЛЕНИЕ, Ом
1 380
6 24
7 19
8 16
9 13
10 11

Описание глубинного заземления наверх


Глубинное заземление — стальной длинный стержень, состоящий из отдельных элементов длинной около 1..1,5 метра каждый, и забиваемых поочерёдно в землю, на глубину до 20 метров.

Типичный комплект глубинного заземления:

НАИМЕНОВАНИЕ КОЛ-ВО ИЗОБРАЖЕНИЕ
фиксатор заземляющего проводника
с болтом М8
1
конечный элемент
соединительный элемент
нержавеющая сталь
6-11 соединительный элемент (муфта)
наборный элемент
стержень 1 метр
5-10 наборный стержень
начальный элемент комплекта 1 начальный элемент
монтажник
с необходимым оборудованием и оснасткой
1-2

Как правило, достаточно глубины монтажа от 5 до 10 метров, что бы сопротивление заземлителя достигло 30 Ом (для частного дома/дачи).

Преимущества глубинного заземления:
Стабильная величина сопротивления:

  • на глубине 5..10 метров влияние сезонно-погодных факторов незначительно;
  • контроль сопротивления непосредственно во время проведения работ (после каждого забитого метра).

Надёжная конструкция:

  • соединительные элементы комплекта заземления изготовлены из нержавеющей стали 12Х18Н10Т;
  • соединение элементов комплекта посадкой «натягом».

Выгодное сочетание цена/качество:

  • отсутствие земляных работ;
  • посадка «натягом» (H7 p6) обеспечивает механическую прочность, герметичность соединения и хороший электрический контакт элементов комплекта между собой;
  • монтаж занимает не более 4 часов.

Достоинства и недостатки глубинного заземления наверх


Достоинства глубинного заземления:

  • отсутствие земляных работ;
  • контроль сопротивления в процессе монтажа — гарантированный результат (замер сопротивления производится после каждого забитого метра, тем самым гарантированно можно получить требуемую величину сопротивления);
  • сопротивление глубинного заземлителя почти не зависит от:
    • -времени года,
    • -удельного сопротивления поверхностных слоёв грунта,
    • -погодных условий и пр.
  • быстрый монтаж;
  • возможность монтажа в мёрзлый грунт при отрицательных температурах;

Недостатки:
Невозможно изготовить «на месте» из подручного материала.

Заключение наверх


Со временем от влаги, коррозии, перепада температур, вибрации, грызунов, и прочих причин возможны повреждение изоляции и нарушение контакта. Как следствие обрыв, либо замыкание друг с другом в различных комбинациях — фазы, нуля, электропроводящих частей электроприбора.

В отсутствии заземления некоторые комбинации неисправностей могут привести к появлению опасного напряжения прикосновения и как следствие к поражению электрическим током.
Например:
Если у фазного провода повреждена изоляция, которая замыкает на воду в корпусе прибора, то встреча пользователя с напряжением неизбежна. Это рандеву может произойти у раковины, ванны, в душе или даже у окна, под которым будет поджидать радиатор отопления.
Это касается незаземлённых стиральной машины, бойлера, котла, насосной станции и пр.

Комплекс защитных мер, избавящих ваш дом от неприятностей с электричеством:

  • грамотная сборка электрических щитов:
    • -использование УЗО и защитных автоматов,
    • -последовательность подключения элементов схемы с простым, логичным расположением элементов,
    • -соответствие по нагрузкам и параметрам между УЗО, автоматическими выключателями и проводами,
    • -отсутствие «бороды» между элементами внутри щитка;
  • провода с соответствующим сечением жил и хорошей прочной изоляцией;
  • отдельные питающие ветки для мощных потребителей и потребителей повышенной опасности;
  • электроустановочные изделия (розетки, выключатели, люстры, бра и пр.) надёжной конструкции;
  • равномерное распределение нагрузки между фазами;
  • использование безопасного, пониженного напряжения в помещениях с повышенной влажностью (душевые, бассейны и т.д.), и термостойкой проводки в помещениях с высокими температурами (парная, сауна и т.д.);
  • разводка проводки, максимально исключающая её возможное повреждение в процессе отделочных работ и эксплуатации здания;
  • использование надёжных соединительных элементов для соединения проводов в распределительных коробках, доступность этих коробок после отделки.

И, конечно, ключевым элементом безопасности является хорошее, надёжное заземление.


Если вам необходимо выполнить работы по расчету и монтажу инженерных систем: отопления, водоснабжения, канализации, электрики, вентиляции и встроенного пылесоса, вы можете обратиться к нам в разделе КОНТАКТЫ. Мы проводим работы по монтажу инженерных систем в Минске и Минском районе.

home-engineering.net

Определимся с терминологией. Согласно «Правил устройства электроустановок», 7-е изд.:

  1. заземление – преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством (ЗУ);
  2. заземляющее устройство (ЗУ) – совокупность заземлителя и заземляющих проводников;
  3. заземлитель – проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду;
  4. искусственный заземлитель – заземлитель, специально выполняемый для целей заземления;
  5. заземляющий проводник – проводник, соединяющий заземляемую часть (точку) с заземлителем.

Глубинная система заземления используется в качестве искусственных заземлителей. Это вертикальные электроды. Электрод представляет собой стальной стержень диаметром 14,2мм и длиной 1,5м или 17,2мм и 1,2м соответственно. Стержень покрыт снаружи электрохимическим методом слоем меди толщиной 250мкм. На концах стержня накатана резьба. Стержни соединяются между собой посредством латунных муфт. На стержень, уже забитый наполовину в землю, накручивается муфта. Внутрь капается паста токопроводящая. В свободный конец муфты вкручивается следующий стержень. Наращивая, таким образом, вертикальный электрод, можно забить его на большую глубину. Теоретически предполагается, что максимальная достижимая глубина – 30 метров. На практике максимальная глубина, которой удалось достичь монтажникам ООО «ГраундТех»  — 28 метров.  При этом та же практика показывает, что забивка на глубину более 25-30 метров уже не эффективна с точки зрения снижения сопротивления ЗУ. Поэтому при проектировании ЗУ на основе глубинной модульно стержневой системы не стоит закладывать глубину более 20-25 метров.

При проектировании ЗУ  на основе глубинной системы лучше всего закладывать не менее двух очагов, так как при забивке одного очага стержень может попасть примерно на середине глубины очага в твердое вкрапление (камень) и дальше не пойдет. При этом вынуть из земли 2-3-4 забитых стержня для забивки их в другом месте уже проблематично.  Как показывает практика, при разбивке ЗУ на два очага вероятность попадания стержней из обоих очагов в камень крайне мала. Даже если в одном из очагов дальнейшая забивка становится невозможной, оставшиеся стержни дозабиваются во второй очаг.

При проектировании заземляющего устройства на основе глубинной системы для наиболее эффективной работы заземления желательно располагать очаги так, чтобы расстояние между ними было не менее их глубины для исключения эффекта перекрытия токов растекания в земле. Однако в условиях плотной городской застройки часто соблюсти это условие бывает трудно. Поэтому допустимо немного уменьшать это расстояние.

Если по условиям технического задания требуется низкое переходное сопротивление в местах соединения горизонтального электрода со стержнем очага, которое болтовое соединение зажима обеспечить не может можно горизонтальный электрод приварить к стержню электросваркой. Так как стержень стальной и только снаружи покрыт медным слоем толщиной 250 мкм, она легко снимается обычным электроинструментом, например угловой шлифовальной машиной (в просторечии «болгарка»). После этого приварить к стержню стальную полосу или катанку не представит никакого труда.

В случае, когда необходимо сделать заземляющее устройство для молниезащиты объекта, глубинная система заземления крайне удобна, так как в данном случае можно действительно осуществить кратчайший путь прохождения тока молнии от молниеприемника до земли. Омедненный стержень глубиной 10-15 метров, забитый непосредственно в месте подхода молниеотвода к земле резко снижает сопротивление заземления молниезащиты на высоких частотах (импульсный ток молнии), что увеличивает эффективность работы молниезащиты объекта и снижает уровни перенапряжений в электрических цепях  объекта.  Если объект имеет большую площадь с разветвленной системой уравнивания потенциалов, омедненные глубинные заземлители, забитые в местах спусков молниеотводов к земле резко снижают разницу потенциалов между различными точками системы уравнивания потенциалов объекта при прямом ударе молнии в систему молниезащиты объекта.

groundtech.ru

Заземлитель

Это часть заземления, которая располагается в грунте. Вся схема запитывается именно на грунт, куда электрический ток от установки должен войти. И вот тут многое будет зависеть от самого грунта, а точнее сказать, от его плотности, влажности и химического состава.

Считается, что в каменном грунте самая плохая электрическая проводимость. Поэтому в таких грунтах очень сложно создавать заземляющий контур, поэтому чаще всего устанавливается глубинный заземлитель в виде трубы или штыря. Глубина закладки в данном случае может быть достаточно большой до 20 м.

Что касается песчаных или глинистых грунтов, то оптимальный вариант на них устроить именно заземляющий контур, состоящий из трех или четырех глубинных элементов. Чаще всего используется контур в виде квадрата или равностороннего треугольника. При этом размер фигуры определяет мощность электрических установок или их общее количество. К примеру, для частного дома можно заложить контур в виде квадрата со стороной 4 м, или треугольника со стороной 3м. Если это промышленный объект или большое административное здание, то заземляющий контур будет большим, к примеру, штыри забиваются по углам здания с обвязкой между собой.

Штыревое заземление
Штыревое заземление

Внимание! Установка штыревого заземления требует определенного расчета нагрузки на контур и сопротивления грунта. Что касается последнего, то о нем уже было сказано выше, то есть, от чего зависит сопротивление.

Вот несколько параметров сопротивления почвы из разных пород. Кстати, единица измерения данного показателя – Ом*М.

  • Глина – 20.
  • Песок – 10-60 (влажный-сухой).
  • Садовая земля – 40.
  • Солончак – 20.
  • Торф – 25.
  • Чернозем – 60.
  • Гравий – 300.
  • Щебень – 3000.
  • Гранит – 22000.
Контур заземления
Контур заземления

Чем меньше показатель, тем выше электропроводность. То есть, наше утверждение, что в каменных грунтах сложно организовать заземление, подтверждается.

Проводник

Особых требований к проводящему контуру (от электроустановки до контура) нет. Самое главное – это прочность металлического элемента, который способен выдержать и механические нагрузки, и негативное воздействие влаги и температур. Поэтому чаще всего в качестве проводника используются стальные ленты толщиною не меньше 5 мм, тросы сечением не меньше 12 мм, арматура диаметром 10-12 мм.

Что касается частного домостроения, то в них можно использовать даже проволоку диаметром 6 мм ввиду того, что электрические нагрузки на такой проводник будут незначительны. Но¸ как считают специалисты, в этом деле лучше перестраховаться. Поэтому рекомендуется использовать стальную ленту сечением 5×30 мм.

Система заземления

Виды заземления

В классификации видов заземления присутствует два основных его вида:

  • Рабочее.
  • Защитное.

Есть и несколько подгрупп: радиозаземление, измерительное, инструментальное, контрольное.

Рабочее

Существует определенная категория электрических установок, которые не будут работать, если их не заземлить. То есть, основанная цель сооружения заземляющей системы – это необеспечение безопасности эксплуатации, это обеспечение самой эксплуатации. Поэтому в этой статье данный вид нас интересовать не будет.

Защитное

А вот этот вид специально устраивается с целью обеспечить безопасность работы электроустановок. Он делится на три категории в зависимости от назначения:

  • Молниезащита.
  • Защита от импульсного перенапряжения (перегруз линии потребления тока или короткое замыкание).
  • Защита электросети от электромагнитных помех (чаще всего данный вид помех образуется от рядом работающего электрического оборудования).

Нас интересует именно импульсное перенапряжение. Назначение заземления данного типа – это безопасность обслуживающего персонала и самой установки в процессе аварии или поломки оборудования. Обычно такая поломка внутри электрического агрегата – это замыкание провода электрической схемы на корпус прибора. Замыкание может происходить непосредственно или через любой другой проводник, например, через воду. Человек, коснувшийся корпус установки, подвергается воздействия электрического тока, потому что становится его проводником в землю. По сути, он сам становится частью заземляющего контура.

Схема заземления в частном доме
Схема заземления в частном доме

Вот почему, чтобы устранить такие ситуации и устанавливается заземление корпуса на контур, расположенный в земле. При этом срабатывание заземляющей схемы – это толчок для системы автоматов, которые тут же отключают подачу электроэнергии к оборудованию. Все это располагается в специальных силовых и распределительных щитах.

Сопротивление заземлению

Есть такой термин, как сопротивление растеканию тока. Для простых обывателей легче будет воспринимать, как сопротивление заземлению. Вся суть этого термина заключается в том, что схема заземления должна работать корректно с определенными параметрами. Так вот сопротивление является основным из них.

Оптимальный вариант этого значения – ноль. То есть, лучше всего использовать материалы для сборки контура, у которых электропроводность самая высокая. Конечно, добиться идеала никак не получится, поэтому старайтесь выбирать именно те, у которых сопротивление самое низкое. К ним относятся все металлы.

Электропроводность металлов

Есть специальные коэффициенты, с помощью которых производится определение показателя сопротивления заземляющего контура, эксплуатируемого в разных условиях. К примеру:

  • в частном домостроение, где используются сети на 220 и 380 вольт (6 и 10 кВ), необходимо устанавливать контур с сопротивлением 30 Ом.

Внимание! Если используется заземляющий контур через нейтраль трансформатора, то сопротивление заземляющей цепи должно быть не больше 4 Ом.

  • монтируемая газопроводная система, входящая в дом, должна заземляться схемой в 10 Ом.
  • молниезащита должна иметь сопротивление не более 10 Ом.
  • Телекоммуникационное оборудование заземляется контуром 2 или 4 Ом.
  • Подстанции от 10 кВ до 110 кВ – 0,5 Ом.

То есть, получается так, что чем больше мощность силы тока внутри оборудования или приборов, тем ниже должно быть сопротивление.

Качество заземления

Выше уже говорилось о том, что тип грунта и материал для системы влияют на качество заземляющего контура. Но кроме этого есть еще несколько позиций.

Зависимость силы тока от сопротивления

Площадь заземления

Сразу скажем так, чем больше площадь заземления, тем его качество выше. Поэтому, когда стоит вопрос, что использовать: стержень заземления или пластину, то выбирается второй вариант. Почему? Все дело в ее большей площади. Площадь соприкосновения у пластины для заземления в разы больше, чем у штыря. При этом данную площадь можно, в принципе, увеличивать до бесконечности. А это большой плюс. Для этого обычно используют пластины «PTCE» из сплава никеля и меди.

Поэтому чаще всего, когда планируется заземление высоковольтных линий, к примеру, опор ВЛ 10 кВ, используется именно пластинчатый вариант (PTCE). Хотя показатель площади можно увеличить и по-другому. Можно просто использовать стержень заземления, только не один, а несколько, обвязав их вокруг опор ВЛ 10 кВ контуром из хорошего проводника. Вот почему в частном домостроение используется контур из трех или четырех штырей. Для ВЛ 10 кВ количество может быть увеличено до бесконечности. Для производственных мощностей не обязательно применять квадрат или треугольник, здесь может быть использована линейная структура. Главное – побольше стержней установить на линии.

Чем больше больше площадь заземления, тем выше его качество
Чем больше больше площадь заземления, тем выше его качество

Есть еще один вариант увеличения площади контакта с грунтом. Это увеличить размеры штырей. То есть, сделать их длиннее и толще. Кстати, такой вариант используется, если верхние слои грунта имеют высокое сопротивление, а нижние, наоборот, низкое. Такое глубинное заземление прекрасно работает даже в том случае, если устанавливается один металлический штырь. Правда, для 10 кВ линий придется количество заземляющих проводников увеличить, один ничего здесь не решит. Но лучше установить PTCE.

Расчет заземления

Не будем останавливаться на этом разделе долго. Все дело в том, что рассчитать заземление непросто. Существует достаточно большая и сложная формула, по которой и производится расчет. Но, как показала практика, ее конечный результат – всего лишь неточная цифра. Почему? Потому что все зависит от типа грунта. Наша земля во многих участках – слоеный пирог из разных наполнителей. Поэтому точно определить, где и какой слой находится, можно только по специальной карте геологической разведки.

Устройство заземления

Вот почему выбирая глубинное заземление, необходимо ориентироваться на максимальный показатель, подставляя в формулу разные величины сопротивления грунта.

Заключение по теме

Итак, в этой статье мы постарались ответить на интересующий многих начинающих электриков вопросы, что такое заземление, и как работает оно? Усвойте один нюанс. Заземление – необходимая система в сетях электрического снабжения (неважно, это 6, 10 кВ, или 100). Поэтому ее сегодня используют не только в производственных цехах, заводах и фабриках, это неотъемлемая часть электрической схемы частных жилых домов и городских квартир.

onlineelektrik.ru

Основы безопасности

Преднамеренное заземление с целью электробезопасности – это то, что является определением понятия защитного заземления. Его методы основаны на использовании естественного или искусственного заземлителя. Если с естественным все понятно, то возникает закономерный вопрос, что является определением понятия искусственного заземлителя. Ответ прост, это проводник, контактирующий непосредственно с грунтом. В нашем случае это вертикальные электроды или электролитическое заземление, имеющие сопротивление в соответствии с требованиями ПУЭ. Существует и способ защиты отдельных точек электросетей – это то, что называется рабочим заземлением.

Для увеличения безопасности устанавливают систему повторного заземления на вводе в здание. Кроме того повторное заземление применяют при устаревании или невозможности обеспечения безопасности основной системой.

Информационное или функциональное заземление в отличие от других видов обеспечивает именно защиту самой электроустановки.

Особенности

Существуют три основных типа установки. Первый из них – это несколько вертикальных электродов, вбитых на большую глубину. Второй – более простой в монтаже, это большее количество вертикальных электродов, установленных на небольшую глубину, в этом случае сопротивление набирается их количеством, а не глубиной залегания. Третий вариант – это различного рода специальные комплекты электродов, предназначенные для решения конкретной задачи, такие, например, как комплект ZZ-000-424 компании ZANDZ. Это заземляющий комплект из 4-х сборных электродов с обвязкой, предназначенный для защиты контейнерных сооружений. По типу можно выделить основное и повторное заземление, которое применяется для дублирования или в качестве замены первому. По устройству разделяют глубинно-штыревое и электролитическое заземление.

В отличие от других способов, глубинное заземление обладает рядом преимуществ:

  • компактность установки;
  • сравнительная простота монтажа;
  • функционирование без техобслуживания;
  • долговечность системы.

Несмотря на большое количество плюсов, модульная система защиты имеет недостатки, в том числе сложность установки в каменистую почву, а также возможность быстрого выхода электродов из строя при эксплуатации в агрессивных грунтах. Во всех этих случаях вполне можно использовать эти способы защиты.

Устройство штыревого заземления

Основной составляющей этого типа заземления является вертикальный составной электрод из стали. Отдельные элементы представляют собой стальные штыри, с обмеднением по внешней поверхности. На обоих концах штыря размещена резьба, которая служит для соединения штырей между собой и для накручивания наконечника на начальный.

Соединение штырей заземления между собой подлежит дополнительной обработке. Перед установкой штыря на резьбу наносится токопроводящая смазка, после чего на нее накручивают острие и насадку для вибромолотка. После чего штырь для заземления вбивается в почву, насадка скручивается и переносится на следующий штырь. Он с помощью муфты накручивается на уже вбитый. Обязательно нанесение на резьбовые поверхности токопроводящей смазки. Таким образом, электрод наращивается до нужной глубины. В процессе наращивания необходимо контролировать его сопротивление. Контроль осуществляется использованием специальной аппаратуры, предназначенной для замера сопротивления.

По окончанию забивки на концевую резьбу последнего элемента одевается так называемый сжим, который служит для фиксации токоотводящего кабеля к ГЗШ. Он, как правило, выполнен из нержавеющей стали.

Реже  для соединения применяется разъёмное соединение «в штырь», сварка для соединения электродов не применяется, в ответ нагреву вызывается обгорание гальванопокрытия.

Модульная система безопасности требует для своей установки небольшую площадь, кроме того может осуществляться одним человеком. Повторное заземление служит наиболее частым типом использования этой системы.

Электролитическое заземление

Электрод в этом случае представляет собой полую металлическую трубу с отводом, которая укладывается в грунт на некотором расстоянии от капительных сооружений, ввиду того что при эксплуатации вокруг электрода появляется так называемая зона талика, иначе говоря почва вокруг электрода прогревается. Температурные колебания могут нарушить целостность грунта и повредить стены фундамента.

Глубина укладки электрода в среднем составляет около 1 метра. При укладке отвод трубы выводится в колодец, доступ к которому остаётся открытым, это необходимо для технического обслуживания. После установки в трубу засыпается смесь минеральных солей. Верхняя часть трубы соединяется с заземляемым устройством или сетью.

Электролитическое заземление обладает несомненными достоинствами. В их числе легкость установки, безвредность для окружающей среды и простота устройства. Работа этого электрода основана на электролитической реакции, смесь солей напитывается влагой, которая попадает в трубу через специальные отверстия в её стенке. При этом в окружающую почву выделяется электролит, который делает грунт электропроводимым.

Срок службы составляет около 15 лет, эта система отличается высокой скоростью установки, простотой монтажа. Может использоваться как основное, так и повторное заземление. В то же время электролитическое заземление имеет свои недостатки, это и особенности технического обслуживания, и зона талика, кроме того высокая стоимость комплекта.

Важно! Проектирование такой заземляющей системы должно проводиться с учётом зоны талика, которая занимает достаточно большой объем. Электролитическая система должна быть отодвинута от капитальных стен на как можно большее расстояние. В ответ возможно подмывание фундамента или повреждение конструкции здания.

Модульное заземление ввиду своих характеристик имеет преимущества перед другими типами электробезопасности в простоте и скорости монтажа. Но в тоже время эти системы достаточно дорого стоят. Кроме того их установка ограничена свойствами грунта. Так как в большинстве случаев сопротивление электродов зависит от типа грунта, то в ответ расчёты по монтажу и характеристикам этих систем необходимо доверить профессионалам. Рассчитать длину электродов, зависимость от грунта и другие параметры довольно сложно без специальной аппаратуры и навыка пользования ими.

elquanta.ru


Categories: Заземление

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector