Что такое глубинное заземление

Заземление – это практически основной элемент любой системы молниезащиты, который  повышает электробезопасность любого здания. Глубинное заземление позволяет собрать заземляющее устройство любой сложности, способное обеспечить безопасность, как частного загородного домика, так и склада быстровоспламеняющихся веществ. Подробнее о такой системе мы поговорим в данной статье.

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.

 Цены на компоненты глубинного заземления

Подорать необходимый вид заземления могут только специалисты, т.к. необходимо расчитать множество параметров здания и окружающего пространства. Полный комплекс услуг по проектированию, монтажу и обслуживанию систем заземления любых сооружнеий можно заказать в компании «МЗК-Электро».

Что выбрать – глубинное или контурное заземление

Каждый обладатель дачного участка, владелец промышленного оборудования, хозяин частного дома рано или поздно сталкивается с необходимостью монтажа заземления. Какой же тип заземления лучше подойдет под конкретные условия, какое надежнее и выгоднее?

Для начала определимся, что такое заземление и для чего оно нужно.

Заземление – это заземляющее устройство (заземлитель и заземляющие проводники), которое соединяет с «землей» заземляемые элементы электрооборудования.

Заземляющее устройство призвано в случае сбоя работы оборудования или в других чрезвычайных ситуациях направить ток через себя в грунт, обезопасив таким образом находящихся рядом людей и животных.

Различают заземления контурные (распределенные) и выносные.

Контурное заземление

Отличительной чертой контурного заземления является то, что заземляющее устройство соединено в единый замкнутый контур и расположено по периметру защищаемого участка, а иногда и равномерно распределено по всей площади.

Из-за незначительного расстояния между электродами, помещенным в грунт, любая точка поверхности обладает значительным потенциалом. А между разными точками разность потенциалов, наоборот, будет мала. Так, для человека, который находится внутри контура заземления, напряжение прикосновения будет очень низким. Этот факт обуславливает высокий уровень безопасности при таком типе заземления.

Контурное заземление чаще всего применяют при установках напряжением выше 1000 В.

Достоинства контурного заземления

• Высокая эффективность заземления,
• Возможность применения на промышленных участках,
• Коэффициент прикосновения меньше единицы.

Недостатки контурного заземления

• Большая стоимость строительно-монтажных работ,
• Нет возможности выбрать место размещения электродов заземлителя с наименьшим сопротивлением грунта.

Выносное заземление – это заземление, при котором заземлитель вынесен за пределы защищаемого участка или находится в определенной зоне этого участка.

Рассмотрим выносное заземление на примере глубинного.

Глубинное заземление

Заземление производится с погружением заземлителей в грунт на глубину до 20-30 метров. При этом заземляющее устройство сконцентрировано на небольшой площади, что дает возможность не распылять монтажные работы по всему участку, как это происходит с контурным заземлением.

Характерная черта глубинного заземления — достижение заземлителей плотных и водонасыщенных слоев грунта, которые отличаются очень низким сопротивлением и охотно «проглатывают» ток.

Достоинства глубинного заземления

• Невысокие затраты на строительно-монтажные работы и последующее благоустройство участка,
• Возможность выбора места установки заземлителей с грунтом наименьшего сопротивления,
• Компактность расположения заземляющего устройства.

Недостатки глубинного заземления

• Неприменимо в случаях напряжения выше 1 кВ,
• Отдаленное размещение заземлителя от защищаемого участка, из-за чего на части защищаемой площади коэффициент прикосновения равен единице,
• Возрастание сопротивления проводника при большом расстоянии до заземлителя.

Какой же вид заземления выбрать?

Выбор нужно делать исходя из условий: назначения защищаемого участка, величины напряжения и финансовых условий.

Глубинное заземление часто применяют на дачных участках и частных домах, где не подразумеваются большие напряжения и нет желания «уродовать» траншеями весь участок.

Контурное заземление – это прерогатива производственных участков, площадок с установками, находящимися под большим напряжением. Оно надежнее по сравнению с глубинным, но требует финансовых затрат в большем количестве.

Монтаж глубинного заземлителя. Инструкция | elesant.ru

class=»eliadunit»>

 

От автора

Здравствуй Уважаемый читатель! В этой статье пойдет речь, как сделать монтаж глубинного заземлителя.

Подготовка к монтажу глубинного заземлителя

• Для вбивания заземляющих электродов нужно подготовить приямок(1). Приямок должен быть глубиной 60-70 см. В верхней части, размер приямка должен быть 70 на 70 см, в нижней 50 на 50см.
• Электроды нужно достать из упаковки(2) и обработать антикоррозийной токопроводящей пастой внутренние части муфт соединения и стального наконечника(3).
• Стальной наконечник заземлителя наверните на один из стержней. Этот стержень будет первым в монтаже глубинного заземлителя.

Начало работ по монтажу глубинного заземлителя

• На противоположенный, от сердечника, конец заземлителя наверните соединительную муфту.
• В муфту до упора вверните приемную головку, она примет на себя удары перфоратора.
• В перфоратор вставьте ударную насадку с хвостовиком SDL.

Вбивание глубинного заземлителя в грунт

Важно! Каждые 5-7 метров делайте контрольный замер сопротивления заземлителя. Напомню. Сопротивление заземлителя растеканию тока не должно превышать 5 Ом для однофазного электропитания 380 Вольт и 10 Ом при однофазном питании 220 вольт (ПУЭ 1.7.103).Делая контрольные замеры, вы можете достигнуть нужного сопротивления заземлителя и на меньшей глубине.

class=»eliadunit»>

• Держа перфоратор строго вертикально,направляя заземлитель рукой аккуратно и строго вертикально вбейте первый заземлитель в грунт(4).
• После погружения стержня выкрутите приемную головку. Еще раз смажьте внутреннюю поверхность соединительной муфты антикоррозийной токопроводящей пастой.
• Вверните в муфту второй стержень. На открытый конец стержня наверните смазанную муфту. В муфту вверните приемную головку. Вбейте второй стержень глубинного заземлителя.

Соединение глубинного заземлителя с проводом заземления

• Вбейте в грунт нужное количество стержней. Глубинный заземлитель может вбиваться в грунт на 30-35 метров. Желательно достигнуть грунтовых вод.
• Последний стержень вбейте таким образом, чтобы остался небольшой кончик заземлителя для монтажа соединительного зажима для соединения с заземляющим проводником.

• Присоедините к последнему стержню зажим, к зажиму провод заземления. Для долговечной и надежной работы глубинного заземлителя покройте зажим с соединение специальной изоляционной лентой.

Окончание работ по монтажу глубинного заземлителя

• После вбивания и подсоединения глубинного заземлителя составьте акт освидетельствования скрытых работ.
• Засыпьте приямок однородным грунтом. Грунт не должен содержать щебня, строительного мусора, щелочных и солевых вкраплений.
• Второй конец заземляющего провода подсоедините на главную заземляющую шину электрики дома. Напомню. Все соединения на ГЗШ должны быть болтовыми и каждый кабель должен подключаться к шине отдельно. Подробно читайте статью: ГЗШ. Главная заземляющая шина.

©Elesant.ru

Другие статьи раздела: Заземление частного дома

 

 

class=»eliadunit»>

Зачем необходимо глубинное заземление | ЭХЗ-ЦЕНТР Москва

Заземление — основной элемент системы молниезащиты, повышающий электробезопасность здания. Глубинное заземление обладает множеством преимуществ в сравнении с традиционным.

Глубинный заземлитель позволяет быстро, с наименьшими затратами и на ограниченной площади достичь оптимальных показателей. Выгода его использования легко доказывается с помощью простого сравнения с традиционным заземляющим устройством (ЗУ).

Параметры сравнения

1. Стоимость материалов

Для создания традиционного заземления требуется вертикальное устройство в виде равнополочного уголка из обычной черной стали и горизонтальный заземлитель — полоса из черной стали.

При использовании глубинных ЗУ необходим комплект омедненного заземлителя и оцинкованная полоса. В стандартный набор входит стальной длинный стержень, включающий несколько отдельных элементов длиной до 1,5 м каждый, соединенных между собой резьбовой муфтой.

Для достижения нормированного сопротивления заземления там, где используется 32 традиционных электрода длиной по 3 м, оказывается достаточно трех глубинных длиной по 15 м. Сравним стоимость общего количества необходимых материалов:

Заземлители	«Традиционное»	Глубинное
Вертикальный	Уголок 50х50х5 — 96 м (32 шт. по 3 м.) 196 р. за метр	Комплект омедненного ЗУ 15 м — 3 шт.
Горизонтальный	Полоса 50х5 — 96 м 108 р. за метр	Оцинкованная полоса 25х4 — 45 м.
Общая стоимость	26 304 р.	24 250 р.

Узнать, во сколько обойдутся материалы ЗУ, можно самостоятельно на своем примере, выполнив расчеты в программе «Электрик», имеющейся в свободном доступе в интернете.

Стоит помнить, что стоимость заземления на большой глубине не всегда оказывается ниже. Принимать решение о покупке материалов нужно с учетом общей суммы затрат, включая цену монтажных работ.

2. Сроки эксплуатации

• Устройство из черной стали без покрытия имеет скорость коррозии 0,06 мм в год в нормальном грунте. Тем самым срок службы такого ЗУ составляет 25–30 лет.
• Глубинные заземлители в тех же условиях служат минимум 40 лет. А при высоком качестве материала и бережной эксплуатации срок службы может достигать и 100 лет.

3. Стоимость монтажных работ

При устройстве заземления на глубине 5–10 м необходимость в земляных работах отпадает, что дает существенную экономию. Кроме того, общая трудоемкость монтажа такого заземлителя ниже.

4. Показатели

Величина сопротивления заземлителя, погруженного на большую глубину, меньше зависит от атмосферных условий. Кроме того, контролировать ее можно прямо в процессе проведения работ, после каждого забитого метра.

5. Легкость монтажа

Для монтажа ЗУ на большую глубину нужен отбойный молоток и источник электричества. На всю работу уходит около 4 часов. Тогда как каждый уголок традиционной системы требуется вбивать с помощью кувалды по 1,5–2 часа.

Выводы

Преимущества от использования глубинных заземлителей — меньшие затраты на покупку материалов, более длительный срок эксплуатации, меньшая стоимость и легкость строительно-монтажных работ, лучшие показатели сопротивления.

Глубинное заземление

Важнейшим элементом любой системы молниезащиты является правильное заземление. Системы заземления играют основную роль в обеспечении электробезопасности зданий всех видов, поэтому к их монтажу следует подходить максимально ответственно и продуманно. Одним из оптимальных вариантов заземляющей системы можно считать глубинное заземление, которое является технологически усовершенствованной разновидностью классической схемы.

Что представляет собой глубинное заземление?

Глубинными называют схемы заземления, которые подразумевают монтаж защитных устройств в почве отвесно и на достаточно большой глубине. Это одно из наиболее простых и эффективных технологических решений, позволяющих создать надежную и долговечную защиту со стабильными электрическими параметрами. Одной из разновидностей такой системы является модульно-штыревое заземление.

Сегодня все чаще применяется глубинное анодное заземление, конструкция которого предполагает использование одного металлического стержня (анода), выполненного из меди или стали либо нескольких таких стержней, соединенных между собой изолированной стальной шиной или кабелем.

Основные преимущества и особенности

Глубинное заземление требует бурения скважины для установки заземлителей (как вариант – выкапывания соответствующей ямы), поскольку глубина установки должна составлять не менее 10-15 м. Такая технология монтажа позволяет уменьшить объем земляных работ, однако несколько повышает стоимость конструкции по сравнению с аналогами. При этом система имеет ряд весомых преимуществ:

• Высокие антикоррозионные свойства, устойчивость к повреждающим воздействиям окружающей среды.
• Долговечность – система прослужит не менее 40 лет, а в среднем ее срок службы составляет около 80-100 лет.
• Возможность добиться устойчивого низкого уровня сопротивления, которое не будет зависеть от климатических условий.
• Возможность применения на ограниченном пространстве. Даже на очень маленьком придомовом участке можно без труда смонтировать качественное глубинное анодное заземление.
• Удобный простой монтаж.
• Минимизация эксплуатационных расходов.

Благодаря таким особенностям системы она сегодня считается одним из лучших и наиболее экономичных (несмотря на более высокую стоимость установки) решений в области грозозащиты.

Некоторые особенности монтажа

Монтаж глубинного заземления начинается с подготовки ямы или скважины, в которую затем на требуемую глубину (не менее 10 м) устанавливается металлический штырь (анод), на который накручивается заземляющий провод. Штырь забивают в почву на нужную по проекту глубину, затем проводом соединяют заземлитель с электрощитом, тщательно изолируя место соединения.

Для корректного монтажа всей системы важно правильно подобрать комплектующие к заземлению. Они подбираются на основе произведенных расчетов, учитывающих все особенности здания и почвы под ним, а также на основе индивидуального проекта защитной системы. Рассчитать все параметры системы, подобрать оптимальные комплектующие, а также произвести грамотный монтаж всегда помогут специалисты компании «Алеф-ЭМ», долгие годы работающей в сфере грозозащиты. В компании также можно получить профессиональную консультацию по всем вопросам электробезопасности зданий.

Глубинное заземление — Вода в доме

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.

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

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.

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.

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.

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

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

Принципы работы анодных заземлителей

Примерно в середине XX века ученые осознали, что преодолеть развитие коррозии расположенных под землей металлических конструкций за счет одних только защитных покрытий не представляется возможным. По причине неоднородной структуры, высокой влажности и кислотности грунта на поверхности металла возникают участки с противоположными электродными потенциалами. В результате возникают гальванические коррозионные образования.

Коррозионное разрушение металла дополнительно провоцируется воздействием блуждающих токов. Такие токи время от времени появляются в почве, на поверхности которой проходит электрический транспорт, расположены электроподстанции, сотовые вышки и т. п.

Чтобы избежать коррозионных процессов, используются установки катодной защиты. Объект оказывается в условиях отрицательной поляризации, где выступает в качестве катода. Роль анода отдается специальному заземлительному устройству.

Находясь в электролитной среде, разные виды металлы имеют отличные друг от друга электродные потенциалы. Если в стальном трубопроводе запустить минус от постоянного источника электричества, а рядом с трубой установить электрод из цинка, алюминия или магния с подведенным к нему плюсом, цветной металл выступит в качестве анода. Электролизная реакция на поверхности металла запускает восстановительные процессы, ржавление становится менее интенсивным, а анод подвергается разрушению. Такие аноды называют жертвенными электродами.

По указанной схеме защищаются всевозможные металлические конструкции, находящиеся под землей, в том числе емкости, колонны, трубопроводы. Для организации эффективной защиты важно не только правильно подобрать анодный заземлитель, но и безошибочно выполнить монтажные работы.

В условиях плотной застройки в городах анодный заземлитель часто невозможно разместить по горизонтали. Существует вероятность его отрицательного воздействия на окружающие объекты. В связи с этим американские ученые выдвинули предложение возможности установки заземляющих устройств на большой глубине в вертикальном положении. Первое воплощение идеи увидело свет в 1952 году в США. Анодный заземлитель был установлен на глубину 90 метров.

В дальнейшем на практике было доказано, что глубинные заземлители подходят не только для городов, но и для использования на участках, где верхние пласты почвы отличаются повышенным удельным сопротивлением. Удаляясь от поверхности, сопротивление должно сокращаться. Неприменима технология глубинного заземления только для скальных пород и заболоченной местности.

Виды анодных заземлителей

Катодная защита объектов, изготовленных из металла, осуществляется не только глубинными, но и поверхностными заземлительными устройствами. Поверхностный анодный заземлитель находится на одном уровне с защищаемой конструкцией. Такие заземлители характерны компактностью и ограниченным радиусом действия. Поверхностная система — электрод, произведенный из цинкового или магниевого сплава, соединенный кабель с источником электропитания.

Чтобы получить более дешевую конструкцию и не потерять в качестве, современные устройства производятся из железокремниевого материала, отличающегося стойкостью к ржавлению. Поверхностные заземлительные системы чаще всего выглядят как стержень с круглой отливкой и заизолированными участками соединения контактного проводника с заземлителем.

 

Обратите внимание! Количество анодных заземляющих устройств определяется специалистом на основе анализа многочисленных факторов окружающей среды.

Стержни соединяют с магистралью с помощью термитного сварочного процесса или особыми зажимами. Срок службы поверхностного заземлителя достигает 35 лет, если его корпус присыпан смесью кокса и других минеральных веществ. Такая смесь замедляет процессы распада анода в грунте.

Глубинные заземлители используются с той же целью, что и поверхностные устройства. Однако монтаж и конструкция глубинных систем существенно отличаются. Глубинные аноды стоят значительно дороже, а потому их использование оправдано только в случае невозможности монтажа поверхностной системы.

Глубинные системы отличаются большой массой из-за дополнительного элемента — коксо-минеральной смеси, наносимой на анодный заземлитель. Глубина заземления достигает 40 и более метров. Это еще одна причина дороговизны монтажных работ: необходимо механизированное бурение с помощью буровых установок.

Несмотря на большую стоимость, заземление глубинного типа значительно эффективнее поверхностного, когда речь идет о защите больших территорий. В условиях плотной городской застройки часто проще установить один заземлитель глубокого заложения, чем создавать множество поверхностных систем. Еще один довод в пользу глубокого заземления — меньшие расходы на электроэнергию, что обеспечивается значительным радиусом действия системы.

Обратите внимание! Сопротивление в анодном заземляющем устройстве не зависит от сезона. Электрод расположен на глубине, где исключено промерзания грунта. Стабильное сопротивление — веский аргумент для использования именно этой методики.

Глубинные заземлительные контуры характеризуются менее длительным сроком эксплуатации в сравнении с поверхностными. Объясняется это большим давлением почвы на конструкцию. В среднем система глубокого заложения функционирует в течение трех десятилетий.

Особенности проектирования и установки

Проектирование и монтаж глубинного заземляющего устройства осуществляются в соответствии с определенными правилами:

1. Электроды, входящие в гирлянду, устанавливают исключительно ниже уровня промерзания почвы. Особенно четко это условие следует соблюдать в регионах с многолетними мерзлыми грунтами.
2. При превышении силы тока на катодной станции 25 Ампер понадобится установка на гирлянду перфорированной трубки для удаления газов, выделившихся в процессе работы оборудования. В противном случае газовая оболочка, возникающая возле анода, увеличивает сопротивление и сокращает радиус действия системы.
3. Чтобы продлить срок службы электродов, скважину засыпают не землей, а коксовой крошкой.

Популярные модели анодного заземления

На рынке есть множество моделей, предназначенных как для поверхностной установки, так и для глубинной. Техника поставляется в комплекте, содержащем от 10 до 20 заземлителей и один источник электропитания.

Среди поверхностных заземлителей отечественного производства стоит выделить такие модели:

1. «Менделеевец-ММ». Поверхностная модель, эффективно предотвращающая деструктивные процессы в подземных конструкциях. Заземлитель используют для защиты нефтегазовых объектов, но и могут задействовать и для охраны любых других металлических коммуникаций, расположенных в грунте. Интенсивность растворения электрода — 300 граммов в год. Исходя из массы электрода — 43 килограмма, — его хватит более чем на столетие.
2. «Менделеевец-МТП». Магниевый анодный заземлитель поверхностного типа, используемый для предотвращения коррозии на магистральных трубопроводах. Характеристики модификации позволяют работать в условиях особенно агрессивных сред. Например, «Менделеевец-МТП» часто используют для защиты портовых сооружений. В комплектацию устройства входит станция, поставляющая электропитание.

Распространенные глубинные модели:

1. «ГАЗ-М». Рассчитано на защиту глубоко установленных конструкций всех типов. Работает с током 10 Ампер.
2. «Менделеевец-МРКГ». Устройство малорастворимого типа, предназначенное для работы в почвах с повышенным уровнем удельного сопротивления. В комплектацию входит до 24 заземлителей.

Обе модели глубинного оборудования рассчитаны на тридцатилетний срок службы при условии соблюдения правил установки.

220.guru

Устройство

Работают анодные заземлители следующим образом. Находясь в электролите различные металлы, имеют отличные электродные потенциалы. Поэтому если по трубопроводу пустить «-» от постоянного источника электроэнергии, а в непосредственной близости от трубы разместить электрод, состоящий из магния алюминия или цинка, к которому будет подведён «+», то данные металлы по отношению к обычной стали в электролите будут выполнять функцию анода.

Этот элемент, в данной электрохимической системе, будут саморазрушаться в почве, тем самым предохраняя катод, то есть трубу газопровода или другой коммуникации, от воздействия коррозии.

Подобным образом могут быть защищены от разрушения, подземные металлические ёмкости, и другие объекты, которые изготовлены из материала подверженного коррозии. Для того чтобы была обеспечена защита подземных металлических объектов на должном уровне, необходимо не только выбрать качественный анодный заземлитель, но и правильно осуществить монтажные работы.

Виды анодных заземлителей

Для обеспечения катодной защиты металлических объектов применяются 2 основных вида анодных заземлителей: поверхностный и глубинный.

Поверхностный заземлитель располагается, примерно, на одной глубине с защищаемым объектом, имеет небольшие размеры и радиус действия. Поверхностный заземлитель представляет собой электрод, который состоит из магниевого или цинкового сплава и имеет кабель для присоединения к питающей станции.

Для удешевления данной конструкции без потери качества, современные модели изготавливаются из специального железокремниевого сплава устойчивого к коррозии. Практически все поверхностные заземлители имеют стержневую форму с круглой отливкой и надёжно изолированными местами присоединения контактного провода к заземлителю. Количество стержней анодной защиты, должно быть рассчитано специалистом.

Каждый стержень присоединяется к магистральной линии с помощью термитной сварки или специальных зажимов. Чтобы заземлитель прослужил не менее 35 лет, его следует присыпать коксо-минеральным составом, который способствует уменьшению процесса распадения анода в почве.

Глубинный анодный заземлитель выполняет такие же функции, как и поверхностные модели устройства, но монтаж и устройство этого прибора, имеют существенные отличия. Глубинное анодное заземление устанавливается только в том случае, когда монтаж поверхностных приборов невозможен. Глубина установки приборов может составлять до 40 метров.

Масса прибора, также значительно повышается за счёт дополнительной нагрузки из коксо-минерального вещества, которым покрывается данный прибор. Затраты на установку анодного заземления этого типа, увеличиваются за счёт применения механизированного бурения. При невозможности осуществить бурение с помощью самоходных машин, монтаж глубинного заземления может быть осуществлён с применением переносных буровых установок.

Несмотря на значительно более сложный процесс установки подобного оборудования, электрод анодного заземления этот типа, способен защитить металлические объекты, находящиеся в почве на значительном расстоянии. Особенно эффективен данный метод анодного заземления в условиях города, когда многочисленные монтажные работы по установке поверхностных заземлителей, очень затруднительны или невозможны.

Данные устройства позволяют значительно сократить расходы на электроэнергию, по причине большего радиуса действия прибора, при этом, эффект экранирования значительно снижается за счёт меньшей плотности устанавливаемых объектов анодной защиты. Сопротивление анодного заземления этого типа, не зависит от времени года. Электрод находится на глубине исключающей промерзания грунта, что также является неоспоримым преимуществом данного метода.

Стоимость таких изделий значительно превышает аналогичные поверхностные устройства, при этом срок эксплуатации электронных глубинных заземлителей, по причине воздействия большего давления почвы немного ниже, чем у поверхностных приборов, и составляет около 30 лет.

Лучшие модели анодного заземления

В настоящее время на рынке представлено большое количество различных моделей анодного заземления, как для поверхностного размещения, так и для установки на значительной глубине. В каждом конкретном случае монтажа этого оборудования, количество необходимых элементов должно быть правильно рассчитано и отображено в плане.

Немаловажным условием эффективности защиты, является выбор качественного устройства и надёжной питающей станции. Как правило, такие устройства реализуются в комплекте, состоящем из 10 — 20 заземлителей и одного источника питания. Из поверхностных заземлителей наиболее часто для защиты подземных металлических объектов используется следующие модели:

• «Менделеевец»–ММ — данный вид поверхностного заземлителя позволяет осуществлять эффективно предотвращать разрушение подземных коммуникаций. «Менделеевец»–ММ применяется преимущественно в сфере нефтегазовых коммуникаций, но может быть использован и для других подземных объектов, которые могут подвергаться коррозии. Скорость анодного растворения электрода составляет 300 г/год, поэтому при массе в 43 кг, защита может эффективно использоваться не менее 100 лет.
• «Менделеевец»–МТП — магнетитовый поверхностный заземлитель предназначенный для защиты магистральных трубопроводов. Особенностью этой модели, является возможность установки электродов для защиты портовых сооружений. Установленные заземлители отлично справляются с предохранением металлических сооружений, от возникновения коррозионных процессов в высокоагрессивной среде. «Менделеевец»–МТП отличнозагерметизирован в месте подключения питающего провода. Питание осуществляется рабочей электрической станцией, которая входит в комплект данного защитного устройства.

Среди глубинных моделей наибольшее распространение получили следующие приборы:

• «ГАЗ-М» — глубинный заземлитель отличного качества. Данный прибор отлично справляется с задачей предохранения подземных металлических объектов, в том случае, когда установка более дешёвого варианта поверхностной защиты невозможна. Рабочий ресурс заземлителя составляет не менее 30 лет, а максимальныйрабочий ток — 10 А.
• «Менделеевец»-МРКГ — малорастворимый глубинный заземлитель, который используется преимущественно в грунте с высоким удельным сопротивлением.

Данное устройство может быть размещено в одной скважине, в количестве до 24 шт. что позволяет защитить подземные объекты максимально эффективно.

Минимальный эксплуатационный срок, данного устройства составляет не менее 30 лет, при условии что монтаж анодного заземлителя был произведён по всем правилам.

evosnab.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

Вертикальный, глубинный заземлитель.

Что такое глубинный заземлитель и для чего он нужен?

Традиционный контур заземления требует много места на участке. При создании контура данного типа велик объем земляных работ.

Эти два фактора-  много места, обилие земляных работ, являются большим недостатком классической системы заземления.

 

Большинства перечисленных недостатков лишен вертикальный, глубинный заземлитель  или по научному — модульно-штыревая система заземления. Глубинные заземлители изготавливаются в промышленных условиях из омедненной стали и представляют собой комплект элементов. Срок службы подобно заземлителя достигает 30 лет.

Он обеспечивает стабильные значения сопротивления растеканию тока в любое время года из-за забивания вертикальных электродов на большую глубину — до 30 м.

Все не так просто, в данной системе на первый взгляд. Данная система более дорогая — это ее основной недостаток. Стоимость материалов и работ по устройству подобного заземлителя выше, чем традиционного.

Но если сравнивать срок службы, высокую надежность, отсутствие необходимости проводить регулярный контроль, то окажется, что затраты вполне себя окупают.

Конструкция заземлителя.

 

Состоит из отдельных стержней d = 016 мм, соединенных посредством резьбовых муфт.

Специальная упрочненная сталь позволяют использовать их как глубинные, с возможностью погружения на глубину порядка 20 м, задействуя при этом глубинные слои грунтов с низким удельным сопротивлением. Это способствует быстрому достижению нормированных значений сопротивления заземляющих устройств.

Материал и конструкция заземлителя устойчивы к коррозии благодаря защитному цинковому покрытию, полученному методом горячего оцинкования, что обеспечивает долговечность заземляющего устройства в течение всего срока эксплуатации электроустановки.

Заземлитель в сборе представляет собой совокупность отдельных стержней, соединенных между собой посредством муфт, погружаемых на глубину от 1,5 м до 20 м в зависимости от требуемого значения сопротивления заземления.

Коррозионная стойкость обеспечивается защитой стержней цинковым покрытием, получаемым методом горячего оцинкования толщиной не менее 80 мкм. Для погружения стержней в грунт используется виброударный инструмент с энергией удара в пределах 25–50 Дж.

Монтаж глубинного,вертикального заземлителя.

• Приготовить приямок. Небольшая яма — глубиной 50-70 см, 
• Достать первый стержень, навентить наконечники( сверху и снизу),острый в землю, второй нужен для ударного инструмента, обработать специальной пастой( антикоррозийной, токапроводящей).

 

1. собранную первую часть стержня  установить вертикально на дно выкопанного приямка.
2. при помощи перфоратора и крепких рук  погрузить в грунт 1-ю часть стержня до такой глубины, чтоб над поверхностью земли оставалась его часть длиною 250 мм.
3. вытащить из коробки следующий стержень и произвести такие же мероприятия что из первым.
4. работаем пока не кончится комплект.

Что нужно сделать после устройства контура заземления.

После окончания работ по устройству контура необходимо провести замеры.

 С помощью приборов убедиться, что контур укладывается в параметры, установленные нормативной документацией.

Такие измерения выполняются лицензированной электролабораторией.

На контур выдаются:

• паспорт;
• протокол испытаний;
• акт скрытых работ;
• акт приемки в эксплуатацию.