Глубинный заземлитель

В Правилах Устройства Электроустановок (ПУЭ) четко оговорено, что заземление – это система, в которой соединяются какая-то точка электрической сети, оборудования, прибора или установки с заземляющим устройством. С первой половиной этой системы все понятно, а что значит, заземляющее устройство.

Заземляющее устройство – это опять-таки система, состоящая из двух основных элементов: проводник и заземляющий контур (заземлителя). В совокупности с заземляющим устройством все это и называется заземлением. Теперь каждую часть схемы разберем по отдельности.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

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.

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

onlineelektrik.ru

История создания глубинных анодных заземлителей

Для предотвращения коррозии металла применяются УКЗ – установки катодной защиты. Защищаемый объект отрицательно поляризуется, ему отводится роль катода, в качестве анода используется специальный заземлитель. В результате электролиза на поверхности объекта происходят восстановительные процессы, коррозия значительно замедляется, а анод постепенно разрушается (поэтому его называют жертвенным электродом).

Но в условиях плотной городской застройки сложно разместить анодный заземлитель горизонтально. К тому же, при таком его расположении возникает опасность негативного влияния на другие объекты. Поэтому американский учёный Роберт Кун предложил устанавливать заземлители на большой глубине и вертикально. Впервые идея была реализована в 1952 году в Новом Орлеане, где анод опустили в скважину глубиной 90 м.

Позднее выяснилось, что глубинный анодный заземлитель – оптимальный вариант не только для городов, но и в тех случаях, когда верхние пласты грунта характеризуются высоким удельным сопротивлением, а по мере удаления от поверхности оно уменьшается. Эта технология не подходит лишь для скальных пород и заболоченных участков.

Конструкция изделий

Глубинными называются те заземлители, которые устанавливаются вертикально в скважину глубиной более 15 м. Такое оборудование должно поддерживать уровень сопротивления растеканию анодного тока не выше 4 Ом.

Первые из заземляющих анодов представляли собой цельные чугунные трубы или старые рельсы. Однако обычный металл разрушается очень быстро, а для того, чтобы стоимость бурения и оборудования скважины окупалась, анод должен прослужить как можно дольше. Поэтому учёные постоянно экспериментируют с материалами и конструкцией заземлителей.

Современный глубинный анодный заземлитель – это гирлянда из электродов, объединённых при помощи кабелей. Длину кабелей рассчитывают при проектировании оборудования.

Для производства электродов используют:

Металлосодержащие материалы: титаново-вольфрамовые сплавы, ферросилид, магнетит.
Неметаллические материалы: графитированные, графитопласты.

Электроды из конструкционного графита выгодно отличаются от металлосодержащих высокой устойчивостью к действию агрессивных сред. Графит экологически безвреден, удобен в хранении и перевозке. При эксплуатации трубчатые графитовые электроды (ЭГТ) растворяются равномерно и очень медленно.

Чтобы анодное оборудование прослужило дольше, каждый электрод заключают в корпус из оцинкованной стали. Пространство между сердечником и цилиндром засыпают коксовой или графитной крошкой. Наполнитель защищает электрод от разрушения и продлевает срок его службы.

Особенности проектирования и монтажа

При проектировании и монтаже глубинного анодного заземлителя следует придерживаться нескольких правил:

все электроды в гирлянде должны располагаться ниже уровня промерзания грунта. Особенно важно соблюдать это условие для многолетнемёрзлых грунтов;
если сила тока катодной станции больше 25 А, необходимо оснастить гирлянду перфорированной трубкой для отвода газов, выделяющихся при эксплуатации оборудования. Газовая оболочка, образующаяся вокруг анода, повышает сопротивление среды и уменьшает радиус действия УЗК;
электроды прослужат дольше, если скважину заполнить не грунтом, а коксовой крошкой.

Установка катодной защиты с глубинным анодным оборудованием позволяет значительно продлить срок эксплуатации трубопроводов, промплощадок и других важных объектов.

doncarb.com

Глубинное заземление. Общее понятие.

С того момента, как была изобретена эта система, работа монтажников стала значительно проще. Она может быть разновидностью модульно-штыревой системы и включает в себя набор специальных оцинкованных либо омедненных стержней. Длина их обычно составляет не более 1,5 м. Соединяются они между собой при помощи резьбовой муфты.

Таким образом, на смену системы заземления, которая представляла из себя несколько заземлителей разной формы, располагающихся друг от друга на определенном расстоянии, мы получаем систему из одного длинного стержня.

Процесс монтажа

В этом процессе нет ничего сложного. Происходит такая установка в несколько этапов, которые мы опишем далее:

Вначале копается яма, глубина которой равна длине двух штырей.
Далее при помощи перфоратора в землю забивается штырь. На него накручивается заземлитель, который снова забивается. Эта очередность действий повторяется до тех пор, пока не будет достигнута требуемая глубина. Как правило, она составляет 10 или 15 м.
При помощи соединителя теперь необходимо подключить проводник к глубинному заземлению, который будет идти непосредственно в электрощит здания. Место соединения следует тщательно изолировать лентой.

Основные преимущества системы

Глубинное заземление, хоть и стоит немного дороже своих аналогов, имеет ряд преимуществ перед ними, которые мы рассмотрим далее.

Во-первых, это высокая степень устойчивости к коррозии.
Срок службы может достигать 100 лет. И не может быть менее 40 лет. Зависит это от качества конкретного материала, а также от особенностей его эксплуатации.
Существует возможность достижения весьма низкого уровня сопротивления. К тому же достигнутое значение стабильно сохраняется.
Наконец, самое главное преимущество – это возможность использования в стесненных условиях. В современных городах этот параметр можно считать основополагающим.

Стандартный набор глубинного заземления

Пожалуй, стоит остановиться подробнее на том, что входит в такой готовый набор. Перечислим основные его элементы:

Наконечник, который призван облегчить прохождение в грунт;
Стержень с двусторонней резьбой;
Насадка на перфоратор, которая делает возможным использование ударных устройств;
Крестовой зажим для сварного соединения;
Втулка переходная, которая соединяет стержни;
Удароприемная головка;
Стальная полоса, которая соединяет заземлитель с заземляемым устройством;
Лента-герметик;
Цинковой спрей для дополнительной защиты сварного соединения.

www.mzke.ru

Производимый предприятием «ИГУР» вертикальный составной глубинный заземлитель, способный погружаться на глубину порядка 20 м, позволяет быстро, с минимальными затратами и на ограниченной площади достичь нормируемое значение сопротивления заземления за счет использования для растекания тока более плотных и водонасыщенных глубинных слоев грунта, имеющих малое удельное сопротивление.

Экономическая выгода использования глубинных заземлителей очевидна и легко доказывается простыми сравнительными расчетами.

Безусловно, стоимость специально изготовленного индустриальным способом стержня глубинного заземления, имеющего антикоррозионное покрытие, дороже куска ржавой арматуры или уголка такой же длины. Однако, не стоит делать вывод о стоимости всего заземления только лишь на основе сравнения стоимости материалов, что кстати иногда делают отдельные специалисты, не вникающие глубоко в суть вопроса. Стоимость материалов здесь не является определяющей. Более весомая составляющая – затраты на строительно-монтажные работы.

Предлагаем на примере реального проекта оценить преимущества глубинного заземления и опровергнуть ошибочное мнение о более дешевом заземлении, выполненном на основе традиционных вертикальных электродов из обычной черной стали, погружаемых на ограниченную глубину (2, 5 – 5 м).

Так, одной из проектных групп запроектирован контур заземления медицинского оборудования поликлиники сопротивлением R_з≤ 2 Ом.

Ссылаясь на более дешевый материал в сравнении с глубинными электродами, в качестве вертикальных электродов заземления проектировщиками приняты стержни из обычной черной стали Ø 12 мм. Идя навстречу пожеланиям монтажной организации, испытывающей затруднения с погружением цельных стальных стержней на глубину 5 м, принята глубина погружения стержней 2,5 м.

Всего для достижения нормированного сопротивления заземления проектом предусмотрено 42 вертикальных электрода, погружаемых на глубину 2,5 м и объединенных между собой круглой сталью Ø 12 мм (см. фрагмент плана на рис.1).

После пробного погружения нескольких поверхностных электродов, заложенных проектом, стало ясно, что таким количеством 2,5-метровых стержней не удастся получить заданное значение сопротивления, для его достижения потребуются слишком большие затраты, поэтому уже в ходе работ заказчиком принято решение об использовании глубинных заземлителей.

Дальнейшие работы проводились с использованием стальных стержней диаметром 16 мм, длиной 1,5 м, оцинкованных горячим способом, производимых УП «ИГУР».

По мере погружения глубинного электрода проводились замеры его сопротивления на разной глубине с последующим расчетом эквивалентного удельного сопротивления грунта. Так, на глубине 2,5 м, удельное сопротивление грунта составило 446 Ом м, на глубине 15 м – 52 Ом м.

Расчет показал, что с учетом реального значения удельного сопротивления грунта на площадке на глубине 2,5 м для достижения заданного значения сопротивления заземления необходимо 75 электродов вместо 42, заложенных проектом (см. рис.2).

Фактически же нормируемое сопротивление было достигнуто двумя вертикальными электродами, погруженными на глубину 15 м, т.е. по 10 стержней в каждом (см. рис. 3).

Рис. 1. План заземления по проекту, состоящего из 42-х вертикальных электродов
глубиной по 2,5 м.

Рис. 2. Расчетное количество вертикальных электродов заземления для
достижения заданного значения сопротивления с учетом реального
значения удельного сопротивления грунта площадки на глубине 2,5 м.

Рис. 3. План заземления с использованием глубинных электродов, погруженных
на глубину 15 м.

Экономическая оценка двух сравниваемых вариантов заземления дана в таблице. В расчетах учтены также затраты на разборку и восстановление существующего благоустройства территории, занимаемой заземляющим устройством.

Таблица. Сравнение двух вариантов заземляющего устройства

Наименование затрат

Электроды длиной 2,5 м

в кол-ве 75 шт.

Два глубинных электрода

длиной по 15 м

Стоимость материалов, используемых для устройства заземления, млн. руб.

2,434

2,150

Стоимость строительно-монтажных работ (СМР)

по устройству заземления,

млн. руб.

3,085

1,064

Затраты на разборку и восстановление элементов благоустройства, млн. руб.

9,945

4,226

ИТОГО:

15,464

7,440

Экономия от использования глубинных заземлителей налицо. Чего только стоит отказ от производства земляных работ.

Здесь мы не показали затраты на восстановление заземления, в связи с утратой его работоспособности со временем от коррозионных потерь, что равносильно устройству нового заземления. Между тем, никто не отменял коррозию обычной черной стали в грунте, она имеет место и она довольно ощутима, как с точки зрения потери массы заземлителя, так и с точки зрения нарушения проводимости электрических контактов, что в конечном итоге приводит к росту сопротивления заземления. Но это, как говорится, совсем другая история.

С конструкцией заземлителя, вспомогательными материалами и оборудованием, а также методиками проектирования и монтажа можно ознакомиться на сайте УП «ИГУР» www.igur.by , или по прямому запросу по номерам телефона:

В Бресте: (0162) 53 93 09, 53 80 56, 53 91 97 (факс), (029) 7 29 56 98

www.igur.by

Производим работы(монтаж заземления) на прилегающих территориях и в подвалах зданий, для загородного частного дома, на даче/коттеджа/здания, электрооборудования/медицинского, связи и т.п.
Выполняем монтаж модульных заземлителей/ комплект заземления для дома /молниезащиты, для газового котла из стойких к коррозии материалов(омеднённая, нержавеющая сталь)
Измеряем сопротивление растеканию тока.
Выдаем протокол проверки сопротивления заземляющего устройства/для подключения газового котла, оборудования и т.п.

В чём заключается суть заземления электроустановки дома?

Суть состоит в том, что заземление, выполненное в соответствии с нормативами и в комплексе с защитными мерами электобезопасности – при возникновении аварийной ситуации, обеспечивает защиту людей от поражения электрическим током, а так же защиту электроустановки дома и оборудования.

Электромонтажные работы загородного частного дома включают в себя, как монтаж электропроводки, так и монтаж/установку заземления.
Идеальный вариант, когда монтаж выполнен одними специалистами и нет разграничения ответственности, как по качеству электропроводки, так и по качеству заземления, которое, как и электропроводка должно соответствовать требованиям ПУЭ.
Место установки и требования к з.у. напрямую зависят от типа питающей электросети(воздушная или кабельная), а так же от выбора типа системы заземления, которая будет смонтирована.
Главный показатель, определяющий способность заземляющего устройства выполнять свои функции – сопротивление растеканию тока.
Максимально допустимые значения сопротивлений для з.у. прописаны в правилах(см. внизу таблицу приемо-сдаточных испытаний) и они не должны быть превышены. При установке в частном доме газового котла, потребуется заземлитель с сопротивлением 10 ом.
Если позволяют возможности – оптимально установить сопротивление контура заземления электроустановки(для системы TN) частного дома/на даче такое же, как у источника питания, чтобы предотвратить негативные последствия возможных аварий в питающей электросети.

Заземление для молниезащиты.

При наличии защиты дома от молний, следует руководствовться дополнительными требованиями к заземлителям, которые указаны в Инструкции по молниезащите, которая регламентирует минимальное допустимое количество и длину верткальных и горизонтальных электродов.

Фото:
Объединенный многоэлектродный кольцевой контур заземления для электроустановки и молниезащиты загородного дома.
Заземлитель молниезащиты должен быть объединен с заземлителем электроустановки дома( молниезащита III категории РД 34.21.122-87)

Монтаж глубинного заземления. Модульно-штыревая система.

Монтаж глубинного модульного заземлителя производится посредством штырей(стержней), заглубляемых друг за другом при помощи электроинструмента с ударной силой 25 Дж., что позволяет, в отдельных случаях, достигать глубины более 30 метров. Соединение между штырями – резьбовое или безрезьбовое.
Минимальная площадь, занимаемая при производстве работ позволяет призводить монтаж заземляющего устройства в подвалах строений(дома, на даче).
Основной фактор, влияющий на глубину монтажа, количество заземлителей – удельное сопротивление грунта.
Также повлиять на монтаж модульного губинного заземлителя может и структура грунта, когда невозможно забить заземлитель с одной точки на большую глубину, в Московской области часто этому мешают слои известняка и установка глубинного заземления превращается в монтаж многоэлектродного контура.
Самая большая стоимость работ(цена) и расход материалов в грунтах с большим удельным сопртивлением.
Количество заземлителей и их протяженность определяется во время монтажа, после измерения сопротивления заземления прибором.

Принцип монтажа модульного вертикального заземлителя на примере погружения
омедненных резьбовых стежней 1,5м, диаметр 14,2мм, профессиональный комплект заземления.
– видео:

Монтаж "Классического" контура заземления дома.

Что такое контур для заземления?
Это металлическая конструкция проложенная в земле, которая может состоять только из горизонтальной составляющей или из содинения вертикальных и горизонтальных деталей.
Как производится монтаж "классического" контура заземления?
Вертикальные заземлители, в таком контуре, имеют относительно небольшую длину и забиваются один за другим по прямой линии или хаотично, с соблюдением расстояний для снижения экранирования.
Измерение сопротивления растеканию желательно производить во время монтажа, после каждого забитого электрода/заземлителя.
Количество вертикальных заземлителей и длина горизонтального проводника/заземлителя зависят от требуемого сопротивления и удельного сопротивления грунта. В грунте с низким сопротивлением можно установить контур заземления относительно быстро, в грунте с большим удельным сопротивлением может понадобится заземлителей в несколько раз больше.

В загородном частном доме(на даче) часто, из-за отсутствия аппаратуры для измерения сопротивления растеканию тока, контур для заземления электроустановки делается без замеров, в следствие чего он(контур) может не соответствать нормативам.

Если монтаж осущестляется с использованием чёрного металла (уголок, полоса и т.п.), то соединения элементов контура выполняются только сваркой, для металлов с антикоррозионным покрытием разрешается использовать специальные зажимы. Поперечные габариты для материалов, из которых строится контур, не должны быть меньше значений указанных в правилах.
С 2013г. согласно ГОСТ Р 50571.5.54-2013(приложение D 3) – в перечне материалов для монтажа контура заземления, металл без антикоррозионного покрытия не представлен.

Материал для контура заземления, представленный на фото:
стальной уголок(вертикальный заземлитель) и полоса(горизонтальный заземлитель) из чёрного металла.

ФОТО:

1. Работы по заложению первого стержня модульного заземления на даче/в частном доме начинаются после разработки грунта.
3. Контур заземления засыпается грунтом – без камней и мусора.
4. Сигнальная защита контура заземления.

5. Фото: монтаж глубинного заземления в подвале.
7. Элементы заземления трансформаторной подстанции.
8. Заземление для сети с разделительным трансформатором. Сопротивление растеканию 1.39 .

Материалы для монтажа заземления: комплект 14.2/1.5; Galmar 17.2/1.5; OBO Bettermann 20/1.5.

Стержни и комплектующие:

Универсальный профессиональный комплект заземления:

Заземлитель.

Проводник (электрод) или несколько электрически соединенных между собой проводников, которые находятся в соприкосновении с землей – это заземлитель. Модульный заземлитель собирается из соединенных между собой стежней заземления. Стержни соединяются резьбовым соединением с использованием муфты или штыревым способом.
Заземлители устанавливаются в один ряд или в другом порядке, который определяется на месте. Если нужное значение сопротивления удаётся достичь одним глубинным заземлителем, что в данном случае позволяет сократить земляные работы.
Сборный заземлитель одно из самых оптимальных технических решений, подходящее для монтажа заземления в загородного частного дома, на даче, как снаружи, так и в подвале здания.

Фото: типы соединений стержней для модульного вертикального заземлителя, для монтажа контура заземления.

Штыревое соединение стержней заземления Bettermann. Стержни/штыри 20/1.5 устанавливаются в многоэлектродный контур или для установки единичного глубинного заземлителя. Монтаж производится тяжёлым электроинстументом или кувалдой.

Резьбовое соединение стержней заземления 14,2 мм – муфтой. Контур или единичный глубинный заземлитель из омеднённых резьбовых стержней 14.2/1.5 устанавливается с использованием электроинструмента. Резьбовой омедненный стержень великолепно проявляет себя где реализуется заземление для частного дома(на даче), при монтаже глубинного заземлителя для медицинского оборудования: кт, мрт, рентген.

Запрессовываемое соединение кованых омеднённых стержней 17.2/1.5 с уплотняющей втулкой из нержавеющей стали.
Кованый стежнь/штырь используются, как для монтажа губинного заземлителя, так и многоэлектродного контура заземления загородного дома/на даче/, здания и т.п.
Монтаж для губинного заземления производится тяжёлым перфоратором. Установка заглублённых заземлителей возможна кувалдой. При монтаже заземлителя кувалдой в твёрдых грунтах, во избежание деформации, не следует забивать с одной точки более двух стержней.

——————————-

1.7.109. В качестве естественных заземлителей могут быть использованы:
1) металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, в том числе железобетонные фундаменты зданий и сооружений, имеющие защитные гидроизоляционные покрытия в неагрессивных, слабоагрессивных и среднеагрессивных средах;
2) металлические трубы водопровода, проложенные в земле;
3) обсадные трубы буровых скважин;
4) металлические шпунты гидротехнических сооружений, водоводы, закладные части затворов и т. п.;
5) рельсовые пути магистральных неэлектрифицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами;
6) другие находящиеся в земле металлические конструкции и сооружения;
7) металлические оболочки бронированных кабелей, проложенных в земле. Оболочки кабелей могут служить единственными заземлителями при количестве кабелей не менее двух. Алюминиевые оболочки кабелей использовать в качестве заземлителей не допускается.
/1.7.110/ Выполняя монтаж заземления не допускается использовать в качестве заземлителей трубопроводы горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов и смесей и трубопроводов канализации и центрального отопления. Указанные ограничения не исключают необходимости присоединения таких трубопроводов к заземляющему устройству с целью уравнивания потенциалов в соответствии с 1.7.82.
Не следует использовать в качестве заземлителей железобетонные конструкции зданий и сооружений с предварительно напряженной арматурой, однако это ограничение не распространяется на опоры ВЛ и опорные конструкции ОРУ.
Возможность использования естественных заземлителей по условию плотности протекающих по ним токов, необходимость сварки арматурных стержней железобетонных фундаментов и конструкций, приварки анкерных болтов стальных колонн к арматурным стержням железобетонных фундаментов, а также возможность использования фундаментов в сильноагрессивных средах должны быть определены расчетом.
/1.7.111/ Искусственные заземлители могут быть из черной или оцинкованной стали или медными.
Искусственные заземлители входящие в контур заземления не должны иметь окраски.
Материал и наименьшие размеры заземлителей должны соответствовать приведенным в табл. 1.7.4.

Наименьшие размеры заземлителей и заземляющих проводников, проложенных в земле.

Материал	Профиль сечения	Диаметр, мм	Площадь поперечного сечения, мм	Толщина стенки, мм
Сталь черная	Круглый:
	для вертикальных заземлителей;	16	–	–
	для горизонтальных заземлителей	10	–	–
	Прямоугольный	–	100	4
	Угловой	–	100	4
	Трубный	32	–	3,5
Сталь	Круглый:
оцинкованная	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

При соединении элементов заземляющих устройств, выполненных из различных материалов, следует учитывать возможность возникновения электрохимической коррозии;
– соединения элементов, выполненные из черного металла, рекомендуется выполнять сваркой
– соединения, выполненные из других материалов, рекомендуется выполнять с использованием специальных соединителей.

1.7.112. Сечение горизонтальных заземлителей для электроустановок напряжением выше 1 кВ следует выбирать по условию термической стойкости при допустимой температуре нагрева 400 °С (кратковременный нагрев, соответствующий времени действия защиты и отключения выключателя).
В случае опасности коррозии заземляющих устройств следует выполнить одно из следующих мероприятий:
увеличить сечения заземлителей и заземляющих проводников с учетом расчетного срока их службы;
применить заземлители и заземляющие проводники с гальваническим покрытием или медные.
При этом следует учитывать возможное увеличение сопротивления заземляющих устройств, обусловленное коррозией.
Контур заземления/земляные работы: траншеи для горизонтальных заземлителей должны заполняться однородным грунтом, не содержащим щебня и строительного мусора.
Производя монтаж зазмления не следует располагать (использовать) заземлители в местах, где земля подсушивается под действием тепла трубопроводов и т.п.
На самом деле земля имеет многослойную структуру. Часто удельное сопротивление нижнего слоя ниже сопротивления верхнего слоя грунта, поэтому целесообразно использование заземлителей длиной 5 – 10 м и глубинных /больше 10метров/, что приводит к экономии трудозатрат и материалов. Заземлитель используется тем лучше, чем выше проводимость грунта, в котором он расположен. Эффективность заземлителя при правильном выборе его расположения может быть повышена в 3-5 и более раз. При проводимости нижнего слоя в 3-10 раз больше, чем верхнего, следует применять весьма длинные заземлители, в следствие чего один такой заземлитель может оказаться эффективнее чем контур заземления дома/объекта из большого числа заземлителей меньшей длины.

Дополнения к главе 1.7 ПУЭ :АССОЦИАЦИЯ «РОСЭЛЕКТРОМОНТАЖ» ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦИРКУЛЯР № 11/2006 «16» октября 2006г – О заземляющих электродах и заземляющих проводниках.

Таблица 1 – Контур заземления. Минимальные размеры заземляющих электродов из наиболее распространенных материалов с точки зрения коррозионной и механической стойкости, проложенных в земле.

Материал	Поверхность	Профиль	Минимальный размер
Материал	Поверхность	Профиль	Диаметр, мм	Площадь поперечного сечения, мм²	Толщина, мм	Толщина покрытия/оболочки, мкм
Сталь	Черный¹ металл без антикоррозионного покрытия	Прямоугольный²		150	5
		Угловой		150	5
		Круглые стержни для заглубленных электродов³	18
		Круглая проволока для поверхностных электродов⁴	12
		Трубный	32		3.5
	Горячего оцинкования⁵ или нержавеющая^5,6	Прямоугольный²		90	3	70
		Угловой		90	3	70
		Круглые стержни для заглубленных электродов³	16			70
		Круглая проволока для поверхностных электродов⁴	10			507
		Трубный	25		2	55
	В медной оболочке	Круглые стержни для заглубленных электродов³	15			2000
	С электрохимическим медным покрытием	Круглые стержни для заглубленных электродов³	14			100
Медь	Без покрытия⁵	Прямоугольный		50	2
		Круглый провод ДЛЯ поверхностных электродов⁴		25⁸
		Трос	1,8 для каждой проволоки	25
		Трубный	20		2
	Луженая	Трос	1,8 для каждой проволоки	25		5
	Оцинкованная	Прямоугольный⁹		50	2	40
1 Срок службы при скорости коррозии в нормальных грунтах 0,06 мм в год составляет 25 – 30 лет. 2 Прокат или нарезанная полоса со скругленными краями. 3 Заземляющие электроды рассматриваются как заглубленные, когда они установлены на глубине более 0,5 м. 4 Заземляющие электроды рассматриваются как поверхностные, когда они установлены на глубине не более 0,5м. 5 Может также использоваться для электродов уложенных (заделанных) в бетоне. 6 Применяется без покрытия. 7 В случае использования проволоки, изготовленной методом непрерывного горячего цинкования, толщина покрытия в 50 мкм принята в соответствии с настоящими техническими возможностями. 8 Если экспериментально доказано, что вероятность повреждения от коррозии и механических воздействий мала, то может использоваться сечение 16 мм². 9 Нарезанная полоса со скругленными краями.

Таблица 2. Минимальное поперечное сечение заземляющих проводников, проложенных в земле для устройства заземления.

	Механически защищенные	Механически не защищенные
Защищенные от коррозии	2,5 мм² Cu 10 мм² Fe	16 мм² Cu 16 мм² Fe
Не защищенные от коррозии	25 мм² Cu 50 мм² Fe

Требования к материалам заземления частного дома, на даче, здания: при соединении деталей заземляющего устройства, выполненого из различных материалов, следует учитывать возможность возникновения электрохимической коррозии;
– детали заземляющих устройств, выполненных из черного металла, рекомендуется выполнять сваркой.
– соединения заземляющего устройства, выполненные из других материалов, рекомендуется выполнять с использованием специальных зажимов.

Главная заземляющая шина.

Что такое главная заземляющая шина? – это шина, являющаяся частью заземляющего устройства электроустановки до 1 кВ и предназначенная для присоединения нескольких проводников с целью заземления и уравнивания потенциалов.

1.7.119. Главная заземляющая шина может быть выполнена внутри вводного устройства электроустановки напряжением до 1 кВ или отдельно от него.
Внутри вводного устройства в качестве главной заземляющей шины следует использовать шину РЕ.
При отдельной установке главная заземляющая шина должна быть расположена в доступном, удобном для обслуживания месте вблизи вводного устройства.
Сечение отдельно установленной главной заземляющей шины должно быть не менее сечения РЕ (pen)-проводника питающей линии.
Главная заземляющая шина должна быть, как правило, медной. Допускается применение главной заземляющей шины из стали. Применение алюминиевых шин не допускается.
В конструкции шины должна быть предусмотрена возможность индивидуального отсоединения присоединенных к ней проводников. Отсоединение должно быть возможно только с использованием инструмента.
В местах, доступных только квалифицированному персоналу (например, щитовых помещениях жилого дома), главную заземляющую шину следует устанавливать открыто. В местах, доступных посторонним лицам (например, подъездах или подвалах дома), она должна иметь защитную оболочку – шкаф или ящик с запирающейся на ключ дверцей. На дверце или на стене над шиной должен быть нанесен знак заземления .
1.7.120. Если здание имеет несколько обособленных вводов, главная заземляющая шина должна быть выполнена для каждого вводного устройства. При наличии встроенных трансформаторных подстанций главная заземляющая шина должна устанавливаться возле каждой из них. Эти шины должны соединяться проводником уравнивания потенциалов, сечение которого должно быть не менее половины сечения РЕ (pen)-проводника той линии среди отходящих от щитов низкого напряжения подстанций, которая имеет наибольшее сечение. Для соединения нескольких главных заземляющих шин могут использоваться сторонние проводящие части, если они соответствуют требованиям ПУЭ(1.7.122) к непрерывности и проводимости электрической цепи.
1.7.122. Использование открытых и сторонних проводящих частей в качестве pe-проводников допускается, если они отвечают требованиям настоящей главы к проводимости и непрерывности электрической цепи.
Сторонние проводящие части могут быть использованы в качестве РЕ-проводников, если они, кроме того, одновременно отвечают следующим требованиям:
1) непрерывность электрической цепи обеспечивается либо их конструкцией, либо соответствующими соединениями, защищенными от механических, химических и других повреждений;
2) их демонтаж невозможен, если не предусмотрены меры по сохранению непрерывности цепи и ее проводимости.

Фото монтажа(установки) многоэлектородного контура заземления из заводских деталей, которые подходят, как для жилого сектора(коттеджа, загородного дома, дачи), так и для общественных и промышленных зданий.

Материал для устройства контура заземления объекта: вертикальный заземлитель(стержень) – горячеоцинкованная сталь, горизонтальный заземлитель(полоса): сталь горячего цинкования, заземляющий проводник : горячеоцинкованная сталь.

Требования для монтажа заземления(нормы приемо-сдаточных испытаний):

Наибольшие допустимые значения сопротивлений заземляющих устройств – ПУЭ. Таблица 1.8.38

Вид электроустановки	Характеристика электроустановки	Сопротивление, Ом
1. Подстанции и распределительные пункты напряжением выше 1 кВ	Электроустановки электрических сетей с глухозаземленной и эффективно заземленной нейтралью.	0,5
	Электроустановки электрических сетей с изолированной нейтралью, с нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор или резистор.	250/I_p*
2. Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1кВ	Заземляющие устройства опор ВЛ (см. также 2.5.129-2.5.131) при удельном сопротивлении грунта, r, Ом·м:
	– до 100	10
	– более 100 до 500	15
	– более 500 до 1000	20
	– более 1000 до 5000	30
	– более 5000	r·6 10-3
	Заземляющие устройства опор ВЛ с разрядниками на подходах к распределительным устройствам с вращающимися машинами	см. главу 4.2
3. Электроустановки напряжением до 1 кВ	Электроустановки с источниками питания в электрических сетях с глухозаземленной нейтралью (или средней точкой) источника питания (система TN):
	– в непосредственной близости от нейтрали	15/30/60**
	– с учетом естественных заземлителей и повторных заземлителей отходящих линий	2/4/8**
	Электроустановки в электрических сетях с изолированной нейтралью (или средней точкой) источника питания (система IT)	50/I***, более 4 Ом не требуется
4. Воздушные линии электропередачи напряжением до 1 кВ	Заземляющие устройства опор ВЛ с повторными заземлителями PEN (РЕ) – проводника	30

I_p* – расчетный ток замыкания на землю;
** – соответственно при линейных напряжениях 660, 380, 220 В;
I*** – полный ток замыкания на землю.

Проверка сопротивления после установки заземления.

Проверка производится прибором, который используются для определения значений сопротивления растеканию тока.
Замеры проводятся по 3-проводной схеме, когда через измеритель к установленному заземлению подсоединяются два забитых в землю контрольных электрода.

При проверке сопротивления у уже существующего контура, например для газового котла, электролаборатория даёт заключение для газовщиков, если соблюдены все требования.

Фото. Измерение сопротивления для проверки, после установки контура заземления.

Термины:
Заземление – это преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.
Защитное заземление – заземление, выполняемое в целях электробезопасности.

el-line2.ru

Глубинный заземлитель

Заземлитель

Проводник