Сталь круглая для заземления

Обновлено: 13.05.2024

Защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение части электроустановки (ЭУ) с заземляющим устройством с целью обеспечения электробезопасности.

Назначение защитного заземлени я – устранение опасности поражения электрическим током в случае прикосновения человека к корпусу электроустановки или другим конструктивным частя, оказавшимся под напряжением.
Принцип действия защитного заземления состоит в снижении до безопасного уровня напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус. Этого достигают уменьшением потенциала заземленного оборудования за счет снижения сопротивления заземлителя, а также путем выравнивания потенциала основания, на котором стоит человек. И заземленного оборудования за счет подъема потенциала основания до уровня, равного или близкого к уровню потенциала заземленного оборудования.

Если говорить человеческим языком, то поскольку ток идет по пути наименьшего сопротивления, то чем меньше будет сопротивление заземляющего устройства, тем лучше, это своеобразная ловушка для электротока. Тоесть минуя вас (сопротивление от 1000 Ом ), как источник повышенного сопротивления он пойдет путем наименьшего сопротивления, которым будет заземляющий контур (сопротивление не больше 10 Ом ) .

А поскольку при монтаже современной электропроводки, как правило, устанавливаются элементы защиты (автоматические выключатели, дифференциальные автоматические выключатели — УЗО), то при пробое изоляции и замыкании на заземленный корпус сработает защита и линия обесточится.

Вот в принципе для чего служит заземление, которое называют защитным.

В квартирах, как правило, используется защитное зануление, а вот на даче и в частном доме, где такая защита практически не используется из-за отсутствия техусловий. Нам на помощь прейдет защитное заземление.

Защитное заземление. Видео пояснение.

Заземление своими руками

Мы можем выполнить заземление своими руками. Для этого выберем самое простое групповое заземляющее устройство с искусственными заземлителями, выполненное в виде равнобедренного треугольника.

Для этого выберем место около дома (дачи) на расстоянии не далее метра (рекомендуется) от стены или цоколя здания и выкопаем траншею в виде равностороннего треугольника глубиной 0,8м и сторонами по 3м.

Под вертикальные заземлители желательно выбурить в углах траншеи три скважины глубиной по три метра. Даже если вы решили забить заземлители кувалдой. То для облегчения работы советую выкопать скважины 1,5 м и заострить с помощью болгарки материал, который будете использовать для вертикальных заземлителей.

Материал для вертикальных заземлителей: труба 50×3 либо сталь круглая сечение 10 мм 2 или сталь угловая 50×50×5, три штуки по 3м.

Затем по периметру к установленным вертикальным заземлителям привариваем стальную полосу, которая играет роль горизонтального заземлителя.

Материал для горизонтального заземлителя : сталь полосовая 40×4, длина 9м.

После к смонтированному контуру заземления привариваем заземляющий проводник с приваренным болтом М6 или М8 для крепления провода заземления.

Материал для заземляющего проводника: сталь круглая сечение 6 мм 2 или сталь полосовая 40×4.

Для уменьшения сопротивления заземляющего устройства (контур заземления) рекомендуется соединить его с естественными заземлителями .

Естественные заземлители, рекомендуемые к использованию:

Проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывчатых газов и смесей;

Обсадные трубы скважин;

Металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей;

Металлические шунты гидротехнических сооружений и т.п.

Внимание!

Все соединения выполняются сваркой (без вариантов — только сварка )!

Готовая конструкция со всеми траншеями заполняется однородным грунтом без щебня и строительного мусора.

Контур заземления | Схема

1 – Крепление. Болт М6, М8
2 – Горизонтальный заземлитель.
Сталь полосовая 40×4.
3 – Варианты заземляющих электродов (вертикальные заземлители):
а) – Труба 50×3
б) – сталь круглая сечение 10 мм 2
в) – Сталь угловая 50×50×5.
4 – Заземляющий проводник.
Сталь круглая сечение 6мм 2
или сталь полосовая 40×4.
5 – Медный провод заземления сечение 4мм 2 .
Алюминиевый провод заземления сечение 6мм 2 .
6 – Сварной шов
Сопротивление заземления зависит от удельного сопротивления грунта.

Таблица удельного сопротивления грунта – (Ом/м):

Грунт	Ом/м	Грунт	Ом/м
Песок влажный	500	Сланец глинистый	55
Супесок	300	Чернозем	50
Гравий глинистый	300	Садовая земля	40
Супесь влажная	150	Зола, пепел	40
Смесь глины и песка	150	Суглинок пластичный	30
Суглинок полутвердый	100	Торф	25
Глина полутвердая	60	Глина пластичная	20

Изменение удельного сопротивления грунта в зависимости от климатической зоны, в которой расположен участок (таблица)

Климат-кая зона	Характеристика зоны. Средняя Т 0 С	Вертикальные заземлители длиной 3м	Вертикальные заземлители длиной 5м
1	Января — 18 0 С Июля + 17 0 С Продолжит. Замерзания Воды 180 дней	1,65	1,35
2	Января — 12 0 С Июля +20 0 С Продолжит. Замерзания Воды 150 дней	1,45	1,25
3	Января — 5 0 С Июля +23 0 С Продолжит. Замерзания Воды 100 дней	1,3	1,15
4	Января +3 0 С Июля +25 0 С Продолжит. Замерзания воды 0 дней	1,1	1,1

Если у вас нет возможности измерить сопротивление самостоятельно, требуется вызов квалифицированных специалистов из электролаборатории.

Кустарный метод проверки: подключение обычной лампы накаливания к фазе и к проводу заземления, соблюдая электробезопасность. При низком сопротивлении лампа должна гореть в полный накал. Но это не дает представления об истинном значении сопротивления заземляющего устройства ( не выше 10 Ом ).

Теперь вы представляете устройство заземления и как самостоятельно собрать его контур.

Диаметр заземляющего проводника круглого сечения для заземления

Никто не застрахован от случайных ударов током при выходе оборудования из строя, перепадах напряжения или по некоторым менее распространенным причинам. Эффективный и недорогой способ обезопасить от удара током себя и своих близких (работников и подчиненных, если мы говорим о рабочем оборудовании) — заземление. Но сначала кратко вспомним физику его действия и назначение.

Для чего используется заземление и как работает?

Любой электрик, даже первокурсник, расскажет Вам, что заземлением называют специально созданное соединение рабочего электрического оборудования (точки или узла сети) с некоторым заземляющим устройством.

Последним могут выступать как специально смонтированные конструкции и приборы, так и грунт. И то, и другое одинаково эффективно, но используется в различных случаях.

Заземляющее устройство и рабочие кабели выбираются в зависимости от назначения заземления. Основных видов всего пара:

рабочее (или функциональное),
защитное.

Функциональным называют процесс в том случае, когда он необходим непосредственно для правильной и исправной работы оборудования.

Защитным, в свою очередь, является заземление, приводящее к безопасной для человека работе приборов. Непосредственно используется этот вид не постоянно (в отличии от предыдущего), а только в ситуациях поломок, выхода из строя или при попадании в прибор молнии.

В квартирах и домах проводится именно защитное заземление. Для бытовых целей обычно используется недорогой заземляющий проводник — одножильный кабель или часть многожильного. Основной составляющей провода всегда остается медь, а вот сечение варьируется. Основной вопрос, который волнует домашних мастеров и неопытных электриков — провод для заземления какого сечения должен быть? Попробуем ответить.

Подбираем кабель для заземления.

Прежде, чем выбирать провод заземления, необходимо определиться с несколькими другими основополагающими вопросами.

Проводить заземление самостоятельно приходится владельцам частных домов или загородных коттеджей, а также старых квартир, постройки ранее 1998 года. Современные дома уже обладают готовой системой заземления, в отличии от всех старых. Для правильного подбора сечения, необходимо выяснить, какая система существует в доме.

Основных, согласно Правилам Устройства Электроустановок (далее ПУЭ), всего четыре:

TN-S — осуществлено заземление с помощью отдельного провода и нейтрали, в системе переменного тока;
TN-C — кабели «ноль» и «земля» объединяются в один провод, нейтраль отдельно, наиболее распространено в домах прошлого века;
TT — прямое защитное заземление, установленное на электрооборудование;
IT — работа с корпусом устройства через сопротивление или полной изоляцией всех токопроводящих кабелей.

Непосредственно на схеме заземления Вы должны обнаружить одну из маркировок:

PE — «заземление»,
PEN — «ноль» и «земля» в одном кабеле.

Следующим немаловажным фактором выбора, который поможет определиться с правильным сечением проводника, является тип заземления. Стационарное или переносное — в зависимости от предназначения. Для обычного бытового заземления достаточного и стационарного типа, который в свою очередь, допускает как многопролочные, так и однопроволочные многожильные кабели.

Когда определились с типом, материалом кабеля и видом системы, переходим к основному шагу — подбору сечения кабеля.

Как правильно выбрать сечение кабеля заземления?

Для заземления могут использоваться как естественные заземлители, так и искусственные. Правила подбора сечения для них существенно отличаются.

Искусственные строго обязательны для сетей свыше 1 кВт, в остальных случаях разрешается использование естественных.

Искусственный элемент должен быть произведен из меди, стали или оцинкованных изделий. Сечение подбирается согласно таблице все в том же ПУЭ.

Установка заземляющих проводников должна проводиться на любых объектах, где работают электроприборы, начиная с промышленного оборудования и трансформаторов, заканчивая жилыми помещениями. Используя заземляющие проводники, удается свести к минимуму риск травмирования электротоком высокого напряжения от деталей из металла, используемых в оборудовании, работающем на электроустановках с напряжением от 220 В и выше.

Требования к заземляющим, защитным проводникам и проводникам системы

Технологические характеристики заземляющих проводников должны соответствовать месту их установки, способу соединения, материалов, из которых изготовлены провода. Кроме специальных требований, к такой продукции применяются еще и общие правила. Только тогда любой из них снизит значение электротока до 0.

Подключение защитных систем проводится к общей точке для любого электрооборудования – к глухо заземленной нейтрали по 5 основным схемам. Нулевой потенциал при подключении заземлителя создается с помощью нейтрального провода, который принято обозначать буквенным символом N. У защитного нулевого кабеля имеется собственное обозначение — РЕ.

После уравнивания потенциалов напряжение в проводке будет с таким же значением, как и при коротком замыкании. Поэтому для сечения заземляющих проводников подбирается такой же диаметр, как у кабеля фазы. Маркировка используемых проводов может выбираться с учетом значений, принятых ГОСТом из готовых таблиц, размещенных в приложениях ПЭУ. Все используемые кабели могут быть только качественного изготовления и с нужными технологическими характеристиками.

Для проведения отдельных расчетов сечения заземляющего проводника используется формула, в которой указаны показатели короткого замыкания, вид используемого провода и технология его укладки. При расчете параметров создаваемой системы защиты, следует учитывать, что идущее по ней сопротивление не может превышать 4 Ом. Более безопасное подключение создается при использовании винтового способа соединения. Нулевой кабель должен быть окрашен в синий цвет, а проводка заземления – в желтый.

Перед тем как выбирать размер сечения проводки, нужно определиться с типом защитной системы.

Согласно ПЭУ, приняты к использованию следующие варианты:

нейтральный кабель подключается к заземлителю при использовании переменного тока;
объединение нулевого кабеля и «земли» вместе, нейтральная проводка подсоединяется отдельно;
подсоединение электрооборудования напрямую к главной заземляющей шине;
создание заземления на корпусе электрического устройства с помощью сопротивления или путем изоляции всех кабелей.

При выборе кабеля нужно ориентироваться на маркировку, в которой РЕ обозначает «заземление», а «земля» и «ноль» обозначаются маркировкой PEN при соединении в одном проводе.

При подборе размера сечения проводов необходимо учитывать тип самого заземления, которое может быть переносным или стационарным. В быту обычно используется стационарный тип защитного устройства. При такой схеме приборы к заземляющему проводнику могут подсоединяться многожильными и одножильными кабелями. Выбирая подходящие проводящие жилы при создании защитных систем нужно использовать рекомендованные размеры диаметра используемой проводки.

Таблица 1. Наименьшие сечения защитных и заземляющих проводников

Выбор сечения защитных проводников самого маленького диаметра обеспечит создание одинаковой проводимости. Проводку для них следует выбирать из такого же металла, что и провода фазы. Возможно отклонение в меньшую сторону от представленных нормативов, определяющих минимальное сечение, если применяется для вычислений формула S ≥ I √t / k, а время выхода из рабочего состояния защитной системы будет составлять менее 5 секунд.

Следует помнить, что сечение заземляющего проводника до 1 кв должно быть одинаковым с фазой, если проводка изготовлена из одного материала.

Таблица 2. Наименьшие размеры заземлителей и заземляющих проводников, проложенных в земле
Нормативное сечение заземляющего проводника, закопанного в почву, может увеличиться, если проводимость тока у почвогрунта будет более 100 Ом. Данные нормы можно повысить в 0,01·ρ раз, но не более чем десятикратно.

При соблюдении всех требований к сечению проводки можно создавать правильное заземление для электрооборудования любых видов и назначений.

Сечение фазных проводников, мм2
Фаза для защитной системы должна иметь диаметр провода, при котором при слишком большой силе тока проводка не будет нагреваться. В таблице приведены параметры для разных материалов, из которых делают такое электротехническое оборудование. Соблюдение соотношения размера сечения фазы и силы тока обеспечит безопасное использование мощного электрооборудования.

При соблюдении всех требований, установленных действующими правилам по безопасному подключению защитных систем к оборудованию, в месте соединения значение силы электрического тока будет равно нулю.

Сечение заземляющего проводника — один из наиболее важных параметров, влияющих на безопасность эксплуатации установленного оборудования.

Характеристики заземляющего проводника

Наряду с заземлителями, в качестве заземляющего проводника могут применяться разные металлоконструкции строений и сооружений.

При этом в обязательном порядке должны соблюдаться проектные указания, представленные непрерывностью и достаточным уровнем проводимости электрической цепи.

Специально прокладываемые проводники заземляющего типа, как правило, изготавливаются на основе стали, а гибкие перемычки со специальными требованиями проводимости, выполняются из меди.

Элементы такого типа чаще всего представлены:

металлоконструкциями и изделиями на основе железобетона, соприкасающихся с грунтом, в виде фундаментов с наличием качественного и специального защитного гидроизолирующего покрытия;
металлическими водопроводными трубопроводами, проложенными на достаточной глубине в грунте;
обсадными скважинными трубопроводами в буровых установках;
шпунтами на основе металла в гидротехнических сооружениях, а также водоотводных системах, закладных и затворных частях;
рельсовыми магистралями не электрифицированных железнодорожных и подъездных путепроводов с преднамеренным обустройством специальных межрельсовых элементов-перемычек;
практически любыми другими располагающимися в грунте металлоконструкциями или специальными сооружениями такого типа;
металлическими оболочками на бронированных кабельных изделиях, прокладываемых на достаточной глубине в грунте.

Внутренняя прокладка устройств заземляющего типа предполагает полноценную защиту всех проводников от негативных коррозийных изменений посредством традиционного лакокрасочного покрытия. Заглубляемые в грунт элементы-заземлители не подлежат любому окрашиванию, что обусловлено необходимостью обеспечивать стабильный и хороший контакт установки с землей. Заземлители дополнительного типа позволяют максимально эффективно и надежно выравнивать потенциалы в помещениях с повышенной влажностью.

Объединять заземляющие элементы проводников между собой, а также подсоединять их к заземлителям и заземляемым конструкциям целесообразно при помощи сварочного аппарата с дополнением болтового соединения сразу в двух местах.

Наряду с конструкциями и полосами системы заземления, все прокладываемые «в открытую» проводниковые элементы должны предварительно в обязательном порядке окрашиваться в черный цвет.

Какое сечение должен иметь заземляющий проводник?

Для показателей сечения, используемых в электрических установках с уровнем напряжения меньше киловатта, существует целый ряд определенных стандартных требований.

Минимальные показатели при прокладке на достаточной глубине в грунте, должны соответствовать стандартным табличным данным, где параметр «S» является площадью поперечного сечения такого элемента.

Показатели сечения для выбора фазного проводника	Наименьшие показатели
S≤16,0 mm 2	S в mm 2
16,0 2	16,0 mm 2
S>35,0 mm 2	S/2,0 в mm 2

Заземляющего типа защитные проводники подсоединяются друг к другу при помощи сварки. Подсоединение с заземляемыми конструкциями также осуществляется сварочным аппаратом, а с машинными частями — посредством сварки или болтового соединения.

Наименьшее сечение заземляющего проводника: таблица

Сечение используемого заземляющего проводника, прокладываемого в грунте, не должны быть менее установленных табличных данных в соответствии с условиями показателей механической прочности.

Минимальные или наименьшие показатели сечения заземляющего проводника:

Проводниковая защита заземляющего типа	С наличием достаточной механической защиты	Без наличия достаточной механической защиты
Защищенные от коррозийных изменений	2,5 mm 2 — для медного сечения 10,0 mm 2 — для стального сечения	16,0 mm 2 — для медного и стального сечения
Без защиты от коррозийных изменений	25,0 mm 2 — для медного сечения

50,0 mm 2 — для стального сечения

При этом нужно помнить, что недопустимо использовать для прокладки в земле заземляющие неизолированные проводники на основе алюминия, что обусловлено их слишком низкой антикоррозионной устойчивостью.

Тип материала проводника	Диаметр	Толщина стенки	Площадь в поперечном сечении	Профильные особенности сечения проводника
Черная сталь	16,0 мм	–	–	Круглое сечение для элементов-заземлителей вертикального типа
	10,0 мм	–	–	Круглое сечение для элементов-заземлителей горизонтального типа
	–	4,0 мм	100 мм 2	Прямоугольное сечение
	–	4,0 мм	100 мм 2	Угловое
	32,0 мм	3,5 мм	–	Трубное
Оцинкованная сталь	12,0 мм	–	–	Круглое сечение для заземлителей вертикального типа
	10,0 мм	–	–	Круглое сечение для заземлителей горизонтального типа
	–	3,0 мм	75 мм 2	Прямоугольное
	25,0 мм	2,0 мм	–	Трубное
Медь	12,0 мм	–	–	Круглое
	–	2,0 мм	50 мм 2	Прямоугольное сечение
	20,0 мм	2,0 мм	–	Трубное
	1,8 мм для каждой проволоки	–	35 мм 2	Канат многопроволочный

Подсоединение заземляемого энергозависимого оборудования к магистральному заземлению выполняется посредством отдельных проводников, но в этом случае должно быть полностью исключен последовательный тип включения элементов.

Расчет сечения

Как показывает практика, при выполнении самостоятельных расчетов допускается, в случае необходимости, учитывать сечение проводников меньше требуемых показателей, если результаты получены в соответствии с формулой: S≥I/К, где

S — показатели площади поперечного сечения (в mm 2 );
I — показатели тока короткого замыкания, обеспечивающего время отключения при повреждениях электрической цепи;
t — показатели времени срабатывания защитной аппаратуры (в сек);
К — коэффициент, изменяющийся в зависимости от особенностей материала проводника и изоляции, а также показателей стартовых и финишных температурных значений.

Заземление — это неотъемлемая часть любых энергозависимых устройств и установок, начиная от традиционных маломощных осветительных приборов и заканчивая сложными электрическими двигателями. В бытовых целях, как правило, используются самые недорогие и общедоступные проводники заземляющего типа, в качестве которых можно рассматривать не только стандартное одножильное кабельное изделие, но и часть многожильного кабеля.

Видео на тему

Стержни заземления

Стержень заземления (другие названия – заземляющий электрод, глубинный заземлитель) – самый распространенный тип вертикального заземлителя, который представляет собой круглый металлический штырь диаметром от 14 до 20 мм и длиной от 1 до 1.5 м, выполненный из стали или меди. Используются в модульно-штыревой схеме для заземления отдельных конструкций, электрооборудования и сооружений, а также организации контура заземления молниезащиты зданий различного назначения.

Цены на стержни заземления и комплектующие

Омедненные стержни заземления

Получили широкое распространение как замена медным в силу дороговизны последних. Упоминание меди в названии делает их популярными у покупателей, хотя само по себе не сильно отличает по характеристикам от оцинкованных аналогов и уступает нержавеющим. Тем временем надо быть осторожным, чтобы не купить низкокачественную подделку.

ВНИМАНИЕ! Среди омедненных заземлителей частно попадается продукция низкого качества (обычно китайского кустарного производства). Основной материал выполнен из стали дешевых марок, качество и толщина медного гальвано покрытия оставляет желать лучшего. Зачастую медь наносят обычной накаткой, что неприемлемо. Такое изделие, помещенной в грунт не выдержит заявленных сроков эксплуатации и механических требований к конструкции.

В промышленном производстве сталь омедняют гальваническим способом в электрохимическом растворе Cu под контролем автоматики.

Оцинкованные стержни заземления

Одним из способов получение также является холодное гальваническое цинкование в емкости с электролитом. Процесс протекает немного медленнее, чем меднение, так как цинк обладает чуть худшими адгезионными свойствами, чем медь.

Горяче оцинкованные заземлители получают погружением в ванну с жидким цинком на определенное время и последующим охлаждением. В зависимости технологических параметров процесса (t расплава цинка, время нахождения в растворе, способ охлаждения, марка стали штыря и т.д.) можно получать разную толщину цинкового слоя на поверхности электрода.

Нержавеющие стержни

Самый качественный и самый дорогой материал в России предпочитают использовать в химически активных грунтах. Хотя в Европе, особенно в Германии, новой директивой будет в ближайшие годы разрешено исключительно только стержни из нержавейки для использования в системах молниезашиты и заземления. Кстати немцы рекомендуют в наших сложных климатических условиях выбирать более коррозионностойкую ее разновидность с содержанием молибдена (в каталогах обозначают V4A, а V2A – обычный вариант), которая обладает еще и более высоким растеканием тока молнии.

Характеристики

Диаметр

Стержни заземления в подавляющей своей массе имеют диаметры 14, 16 и 20 мм, реже большие значения. При прочих равных с увеличением диаметра растет величина растекания тока молнии и уменьшается удельное сопротивления заземления, поскольку возрастает площадь контакта электрода с грунтом (смотри ниже формулу расчета сопротивления вертикального заземлителя).

Тип соединения стержней между собой

Поскольку отдельный стержень является элементом модульно-штыревой конструкции из нескольких вертикальных заземлителей, то характер стыковки имеет существенное значение, так как влияет на надежность всей конструкции и скорость выполнения монтажных операций.

На сегодняшний день применяют 2 варианта:

Резьбовое соединение. Соединительным элементом при этом являются специальные муфты.
Самостыкующиеся заземлители. Дополнительные соединительные компоненты здесь не применяется, надежность обеспечивает особенностью самой конструкции.

Ниже показаны в разрезе места соединения по обоим вариантам.

В самостыкующихся стержнях прочное соединение достигается за счет использования накатных цапф. Они бывают двойные, тройные, ступенчатые. Их нарезают с одной стороны стержня, а с другой делают полость соответствующего диаметра(-ов).

Есть еще заземлители со свинцовыми шариками, которые при возникновении монтажного усилия растекаются, придавая дополнительную прочность конструкции.

Несомненным преимуществом самозакрывающихся конструктивов является их механическая прочность при заглублении и простота монтажа, так как в этом случае отсутствую лишние операции накрутки муфт и смазки мест соединения токопроводящими пастами.

Длина

В продаже есть стержни двух длин 1.2 и 1.5 метра. Эти длины позволяют максимально вариативно использовать разное количество стержней в составе модульного заземления. Вы предварительно по формуле из следующего раздела определяете исходя из допустимой величины сопротивления общую длину.

Считается достаточным показателем сопротивление вертикального заземления менее 10 Ом. Соответственно подставляя в формулу это значение, получаем минимальную длину и подбираем то количество стержней, которое ее обеспечивает.

ВАЖНО!! После монтажа обязательно необходимо производить замеры и оформлять паспорт заземляющего устройства с указанием фактических параметров сопротивления, а также данными приборов, которыми производилась проверка. А монтажная организация должна иметь аттестованную электролабораторию и надлежащим образом поверенные приборы.

Сопротивление вертикального заземлителя

Существует расчетная формула, которая позволяет вычислить сопротивление как одиночного стержня заземления, так и любой вертикальной заземляющей конструкции.

В формуле присутствует эквивалент сопротивления, который используют только, если имеют в месте монтажа многослойный грунт (2 и более разных слоев). Не будем приводить здесь его расчет, а ограничимся тем, что приведем таблицу для разных типов почв, из которой обычно берут значение Р, упрощенно полагая присутствие единственного слоя.

Климатический коэффициент сезонности Км представлен в следующей таблице.

Готовые комплекты, комплектующие для стержней заземления

Устройство заземления: 1 - токоотвод молниезащиты, 2 - заземляющий изолированный проводник, 3 и 4 - держатели проводника, 5 - клемма для соединения токоотвода и заземляющего проводника, 8 - соединитель проводника и вертикального заземлителя, 9 - электроды заземления, 10 - наконечник стержня.

* Нажмите на схему для увеличения масштаба.

Производители и дилеры систем молниезащиты и заземления в настоящее время предлагают готовые коробочные решения для заземления дач, загородных домов, коттеджей, а также отдельных электроустановок. Они комплектуются разным количеством стержней, от 3 и более.

Самым распространенный вариант – конструкция общей длиной 6 метров (4 штыря каждый по 1500 мм длиной); ходовые также 9, 12 и 15 метров.

Более короткую длину 4.5 метра (3 стержня по 1500 мм) используют реже, только если грунт позволяет выдержать гарантированную величину сопротивления растеканию тока.

Далее рассмотрим, что еще кроме стержней может входит в состав готовых комплектов.

Наконечник. Насадка, которая наворачивается или впрессовывается на конец первого электрода для того, чтобы конструкцию было легче заглублять в грунт с помощью кувалды или вибромолота. Бывает разных конфигураций.

Удароприемная (ударная) головка. В российских комплектах выполнена в виде болта, который ввинчивается в предварительно установленную соединительную муфту на другом конце стержня. В зарубежных часто это просто массивный стальной набалдашник, насаживаемый на штырь нерезьбовым способом. По головке производится передача усилия при забивании от перфоратора или молотка.

Соединительная муфта. Используется только в комплектах отечественного производства и служит для соединения между собой соседних стержней. В западных аналогах практически не применяется (используется другой тип соединения электродов – см. выше).

Токопроводящая паста. Ей смазывают места стыковки соединяемых деталей в российских комплектах, например между муфтами и стержнями, чтобы не терять величину проводимости тока.

Зажим соединительный. Скрепляет между собой свободный конец последнего стержня всей конструкции вертикального заземлителя на выходе из грунта с заземляющим проводником.

Антикоррозионная лента. Герметизирует место соединения электродов с заземляющим проводником в приямке. Поскольку это место потом засыпают землей, то во избежание возникновения ранней коррозии металлические поверхности заматывают лентой.

Насадка для перфоратора. По умолчанию большинство готовых комплектов продается без нее, поскольку при ручном способе установки она не нужна. Но если хочется сэкономить время монтажа или у вас просто твердый труднопроходимый грунт, то для разных комплектов существуют свои типы насадок для электроинструмента.

Инспекционный лючок. Необходим, если планируется проверять сопротивление заземления в дальнейшем на предмет соответствия номинальному значению.

Стоимость стержней и комплектов заземления

Цена на готовые комплекты вполне себе приемлемые. Так, например, на середину 2018 г. купить омедненные можно от 5 тыс. рублей, оцинкованные и того меньше, нержавеющие наоборот дороже (ориентировочно от 7 тыс. рублей).

Мы стараемся держать низкие цены на все оборудование для заземления, посмотреть их можно по ссылке ниже.

Стержневое заземление

Зажим соединения Тип L (Латунь) - это четырехболтовой зажим из латуни для соединения различных элементов заземления и молниезащиты.

Зажим соединения Тип N (нержавеющая сталь) - это четырехболтовой зажим из нержавеющей стали для соединения различных элементов заземления и молниезащиты.

Зажим соединения Тип Z (оцинкованный) - это четырехболтовой зажим из оцинкованной стали для соединения различных элементов заземления и молниезащиты.

Зажим соединения универсальный из оцинкованной стали для соединения полосы заземления и круглых проводников

Сформированный набор материалов для установки заземляющего устройства на базе стержней из нержавеющей стали

Сформированный набор материалов для установки заземляющего устройства на базе стержней из оцинкованной стали

Муфта соединительная для стержней из нержавеющей стали применяется для соединения стержней заземления при помощи резьбы.

Муфта соединительная для нержавеющих стержней применяется для соединения стержней заземления при помощи резьбы.

Стержневое заземление - представляет собой тянутый стальной стержень, покрытый электрохимическим способом медью. В соответствии с ГОСТ 12.1.030-81 п. 1.8 материал, конструкция и размеры заземлителей должны обеспечивать устойчивость к механическим, химическим и термическим воздействиям на весь период эксплуатации. Это требование обеспечивает медное покрытие, которое образует со стальным стержнем молекулярную связь, что позволяет погружать заземляющий электрод на глубину до 30 метров в грунт без нарушения целостности и отслаивания покрытия. Резьба на концах стержня заземления получена накатыванием роликом после нанесения медного покрытия, что позволяет предохранить однородное медное покрытие от повреждений.

Область применения: применяется в качестве элемента заглубленного заземлителя, монтируемого на глубине свыше 0,5 м (до 30 м), в составе заземляющего устройства, разрешенный к использованию на территории России в соответствии с изменениями к ПУЭ (технический циркуляр № 11/2006 от 16 октября 2006 года), вместе с другими элементами монтажа.

Стержневое заземление – заземление на основе вертикальных стержней от 1,2 до 1,5 метра, которые устанавливаются вертикально в грунт. Стержни между собой соединяются резьбовыми муфтами. На первый стержень устанавливается наконечник для увеличения скорости заглубления. В резьбовую муфту вкручивается направляющая головка для передачи удара в ствол стержней от насадки от вибромолота.

После установки всего вертикального очага (несколько стержней) на стержень устанавливаются специальные зажимы (латунь, медь, нержавеющая и оцинкованная сталь) для подключения проводников. Проводники могут являться горизонтальным заземлителем или же заземляющим проводником.

Стержни заземления делятся:

по материалу;
по диаметру;
по резьбе;
по длине;
защитному покрытию.

Стержни заземления по материалу делятся:

стальные с защитным покрытием;
нержавеющая сталь.

По защитному покрытию:

Установка заземления при помощи стержней заземления несложный процесс, достаточно не забывать несколько условий и за короткий период времени, можно получить заземление для дачи, загородного дома, промышленного объекта, электроустановок электроэнергетической отрасли с минимальным затратами на материалы и трудочасы.

Монтаж заземления по технологии глубинного заземления осуществляется при помощи ручного ударного инструмента типа кувалда, а так специального инструмента - вибромолота или отбойного молотка под насадку SDS-MAX.

Для монтажа заземления на базе глубинны стержней вам понадобятся:

лопата штыковая или перфоратор со сверлом диаметром для бетонного пола или тяжеголо грунта;
отбойный молоток, перфоратор с силой удара не менее 25 Дж;
ручной инструмент (гаечные ключи для затяжки специальных зажимов, ключи трубные)
средства индивидуальной защиты (перчатки, рукавицы, защитные очки или маска, беруши)

ГОСТ Р МЭК 62561.2-2014 Компоненты системы молниезащиты. Часть 2. Требования к проводникам и заземляющим электродам

Требования к проводникам и заземляющим электродам

4.4.2 Стержневые заземлители

Для обеспечения правильной установки стержневые заземлители должны быть механически прочными. Материал должен быть также достаточно пластичным для исключения появления трещин в заземлителе во время установки. Резьба на стержнях, если имеется, должна быть гладкой и полностью сформированной. На стержнях с покрытием оно должно быть нанесено поверх резьбы. Для упрощения заглубления в землю рекомендуется выполнить фаску на входе резьбы или заострить конец. Для стержней с электролитическим покрытием, например покрытых медью, рекомендуется применять предварительно накатанную резьбу для предотвращения стирания меди со стали. Соответствие проверяют осмотром и испытанием согласно 5.3.

4.4.3 Соединители стержневых заземлителей

Для обеспечения большего заглубления в землю длина стержневых заземлителей может быть увеличена при помощи соединительных муфт. Материал применяемых муфт должен быть совместим с материалом соединяемых стержней. Соединение должно быть механически прочным и должно выдерживать усилие вращения во время установки, а также иметь хорошую стойкость к коррозии. Наружные резьбовые соединители или муфты должны быть достаточной длины, чтобы после их установки на стержне заземлителя не осталось открытой резьбы. Внутренние резьбовые соединители или муфты должны гарантировать контакт сопрягаемых (торцевых) поверхностей соединяемых стержней после сборки.

Соответствие проверяют испытанием согласно 5.4.2 и 5.4.3.

4.4 Заземляющие электроды (заземлители)

4.4.1 Общие требования
Площадь поперечного сечения, материал и профиль заземляющих электродов должны соответствовать таблице 3. Их механические и электрические характеристики должны соответствовать таблице 4.

Таблица 3 - Материал, профиль и площадь поперечного сечения заземляющих электродов

Проводники

Проводник – проводящая часть, которая служит для прохождения пределенного электрического тока.

Внешняя система молниезащиты состоит из молниеприемников, токоотводов и заземлителей.

стержневые – вертикальное расположение молниеприемника;
тросовые – с горизонтальным расположением молниеприемника;
сетки – многократные с горизонтальным расположением, пересекающиеся под прямым углом, образуя при этом ячейку.

Токоотводы – проводник, соединяющий молниеприемник с заземлителем, который может многократно отводить ток в заземлитель.

Заземляющий проводник – проводник, соединяющий проводящие части с заземлителем.

Искусственный заземлитель – специально проложенные в земле контуры из полосовой или круглой стали, сосредоточенные конструкции, состоящие из вертикальных и горизонтальных проводников.

проволока оцинкованная сталь;
проволока медная;
полоса стальная оцинкованная;
полоса медная;
уголок стальной оцинкованный;
круг стальной оцинкованный;
круг медный;
многопроволочный медный проводник;
грозотрос (канат стальной оцинкованный);
алюминиевые перемычки.

Материал и размеры выбираются:

Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных
коммуникаций СО 153-34 21 122-2003, Таблица 3.1

Материал и минимальные сечения элементов внешней МЗС

Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87, Таблица 3

Форма токоотвода и заземлителя

Сечение (диаметр) токоотвода и заземлителя, проложенных

снаружи здания на воздухе

Круглые токоотводы и перемычки диаметром, мм

Круглые вертикальные электроды диаметром, мм

Круглые горизонтальные* электроды диаметром, мм

* Только для выравнивания потенциалов внутри зданий и для прокладки наружных контуров на дне котлована по периметру здания.

П.п г) искусственный заземлитель, состоящий из трех и более вертикальных электродов длиной не менее 3 м, объединенных горизонтальным электродом, при расстоянии между вертикальными электродами не менее 5 м. Минимальные сечения (диаметры) электродов определяются по табл. 3.

полоса размером 40х4 мм

стержни диаметром d=10-20 мм

стержни диаметром d= 10-20 мм

ГОСТ Р 50571.5.54-2013/МЭК 60364-5-54:2011 Электроустановки низковольтные. Часть 5-54. Заземляющие устройства, защитные проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов

542.2 Заземляющие электроды (заземлители)

542.2.1 Типы, материалы и размеры заземляющих электродов должны обеспечивать коррозионную и необходимую механическую прочность на весь срок службы.

Примечание 1 - С точки зрения коррозии, могут рассматривать следующие факторы: pH почвы, удельное сопротивление почвы, влажность почвы, блуждающие токи и токи утечки переменного и постоянного токов, химическое загрязнение и близость несовместимых материалов.

Минимальные размеры заземляющих электродов из наиболее распространенных материалов с точки зрения коррозионной и механической стойкости, проложенных в земле и замоноличенных в бетон приведены в таблице 54.1.

Примечание 2 - Минимальная толщина защитного покрытия должна быть больше для вертикальных заземляющих электродов, чем для горизонтальных заземляющих электродов, из-за большего механического воздействия при их заглублении.

Таблица 54.1 - Минимальные размеры проложенных в земле заземляющих электродов из наиболее распространенных материалов с точки зрения коррозионной и механической стойкости

Материал и поверхность электрода

Площадь поперечного сечения, мм2

Масса покрытия, г/м2

Толщина покрытия/ оболочки, мкм

Сталь, замоноличенная в бетон (голая, горячего цинкования или нержавеющая)

Лента или полоса

Сталь горячего цинкованияс

Полоса или профилированная полоса/пластина

- сплошная пластина - перфорированная пластина

Круглый стержень устанавливают вертикально

Круглая проволока - устанавливают горизонтально

Скрученный (замоноличенный в бетон)

Перекрестный профиль устанавливают вертикально

Сталь в медной оболочке

Сталь с гальваническим медным покрытием

Полоса, установленная горизонтально

Полосаb или профилированная полоса/пластина

Сплошной круглый стержень устанавливают вертикально

1,7 скрутка индивид.

a Хром ≥ 16%, Никель ≥ 5%, Молибден ≥2%, Углерод ≤0,08%

b Как катанная так и резанная полоса с закругленными краями.

c Покрытие должно быть гладким, непрерывным и лишенным натеков.

d Если опыт показывает, что риск коррозии и механического повреждения черзвычайно низок, может использоваться сечение 16 мм2.

e Толщина обеспечивает защиту от механического повреждения медного покрытия во время процесса монтажа. Он может быть уменьшен, но не менее чем до 100 мкм, если приняты специальные меры предосторожности, чтобы избежать (например, пробуренные отверстия или специальные защитные наконечники), - принимают согласно инструкции изготовителя.

Примечание – Размеры в скобках применимы только для защиты от поражения электрическим током, в то время как значение не в скобках применимы для защиты от удара молнии и поражения электрическим током.

4.3 Молниеприемные стержни (проводники), промежуточные (испытательные) заземляющие проводники и токоотводы
Материал, профиль и площадь поперечного сечения проводников и стержней должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 1, механические и электрические характеристики должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 2.

Таблица 1 - Материал, профиль и площадь поперечного сечения молниеприемных проводников, молниеприемных стержней, промежуточных (испытательных) заземляющих проводников и токоотводов

Читайте также: