Заземление медь или сталь

Обновлено: 09.05.2024

Процесс производства стержней (штырей) заземления из омедненной стали относится к производствам с вредными производственными факторами.

Себестоимость таких изделий, с учетом требований природоохранного законодательства, высокой стоимости металлов и рабочей силы на внутреннм рынке, недешевых кредитов в российских финансовых учреждениях и значительных налогов вынуждает некоторых поставщиков изделий из стали, омедненной стали и латуни, а именно модульно-штыревых систем заземления: стержней (штырей) заземления, муфт латунных, наконечников, зажимов вводить российских потребителей в заблуждение, прибегая к следующим хитростям:

1. Объявлять себя российским производителем, который якобы производит данные изделия в России. На самом деле они ввозят их из Китая.

2. Объявлять всем, что они продают качественные изделия, при этом значительно ухудшая качество изделий за счет применения низкосортных марок стали и латуни (или заменой на изделия порошковой металлургии), изменяя при этом геометрические параметры изделий по сравнению с аналогами ведущих мировых компаний.

3. Объявлять всем, что срок службы их стержней (штырей) заземления омедненных превышает 30 лет. Некоторые заявляют о 100 лет и более?! Хотя ведущие мировые компании информируют потребителей о 30-летнем сроке эксплуатации.

4. Применять изделия не по назначению, подвергая соединения заземляющих проводников риску образования гальванопары и как следствие - повышенной коррозии и резкому снижению срока эксплуатации.

В результате вышеуказанных действий этих недобросовестных поставщиков российский потребитель умышленно вводится в заблуждение, подтвергается как финансовым рискам, так и рискам получить крайне некачественный товар по завышенным ценам.

В соответствие с российским законодательством поставщик обязан указывать в счет-фактуре номер ГТД (грузовой таможенной декларации). Если он этого не делает, значит товар изготовлен в России. Недобросовестные поставщики этим пользуются, исключая номер ГТД и подставляя своих Покупателей под возможные санкции ФНС при проведении проверки и выявлении данного факта.

Согласитесь, Китай может произвести все, или почти все с техническими параметрами по желанию Заказчика.

СТЕРЖЕНЬ (ШТЫРЬ) ЗАЗЕМЛЕНИЯ ОМЕДНЕННЫЙ (ДИАМЕТРОМ 14,2 ИЛИ 17,2ММ).

Стержень (штырь) заземления омедненный может быть изготовлен китайцами (да и производителями в других странах) как из аналога стали 10 или стали 20, так и из аналога стали 3.

Декларируемые же недобросовестными поставщиками прочностные характеристики стержней (штырей) заземления омедненных, которые по их информации "обладают высоким пределом прочности на разрыв 600 Н/мм²" , смело позволяет предположить что они должны быть выполнены (как минимум) из стали 45 (ГОСТ 1050-88)!:

Механические свойства, не менее

Предел текучести
σ_т Н/мм 2

Временное сопротивление разрыву σ_в Н/мм 2 (кгс/мм 2 )

Относительное удлинение δ

Относительное сужение ψ

355(36)

600(61)

Хотя увы, это не соответствует действительности и не подверждено никакими документами. Как говорится, разницу от обмана почувствуйте сами своими руками.

При монтаже стержни (штыри) заземления из омедненной стали 3, испытывая значительные нагрузки, легко гнуться и их невозможно смонтировать на декларируемую "глубину 40 метров" . Любой монтажник Вам об этом скажет, да и декларируемые муфты 21х60 мм не выдержат. Производители с мировым именем заявляют о рекомендуемой максимальной глубине монтажа вертикального заземлителя 30 метров. Почему же такая разница? Наверное, это тайное новое изобретение!? Где же испытания? Где патент?

Всегда при покупке спрашивайте марку стали стержней (штырей) заземления - наименование в соответствии с российскими стандартами.

Как минимум, стальные сердечники качественных омедненных стержней заземления должны быть изготовлены из из углеродистой качественной конструкционной стали марок ст.10 или ст.20.

Коррозия же изделий из мягких сталей ( ст.3 и др.) в агрессивных грунтах может достигать 10 мм в год! То есть, срок эксплуатации глубинного заземлителя из мягкой стали резко уменьшится. а не будет "столь долгий срок службы (до 100 лет)" ! Вы все еще верите голословному заявлению, что срок службы будет 100 лет?

Проверить ведь смогут это только единицы. внуки и правнуки.

Как говорится: "пипл хавает".

Е сли Вам называют китайскую марку стали стержней (штырей) заземления Q235A, Q235A-F, Q235A-Z, Q235A-b, то это 100% В ам пытаются продать омедненные стержни (штыри) заземления из стали 3, если Q215B, Q215B-F, Q215B-Z, Q215B-b , то это сталь 2, если Q195, Q195-F, Q195-Z, Q195-b - то это ст0, ст1кп.

Все эти мягкие стали - у глеродистые стали обыкновенного качества следующих марок: Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, СтЗкп, СтЗпс, СтЗсп, СтЗГпс, СтЗГсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Стбпс, Стбсп ( Буквы Ст обозначают "Сталь", цифры - условный номер марки в зависимости от химического состава, буквы "кп", "пс", "сп" - степень раскисления ("кп" - кипящая, "пс" - полуспокойная, "сп" - спокойная)) не годятся для изготовления стержней заземления омедненных, используемых в глубинных заземлителях.

Если Вам называют другие марки стали, не поленитесь и загляните в зарубежные справочники.

Если Вы уже купили и получили указанные проблемы при монтаже, значит Вас уже обманули.

Обратите внимание: добросовестный поставщик всегда укажет марку стали, из которого выполнен стержень заземления омедненный, независимо от страны происхождения.

Какую выгоду получает недобросовестный поставщик от замены марки стали на более низкосортную: цена закупки падает в 1,5-2 раза! А продает он свой второсортный товар по вполне нормальным рыночным ценам, обворовывая потребителя.

МУФТА ЛАТУННАЯ СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ.

Учитывая, что муфта латунная соединяет стержни (штыри) заземления омедненные и на нее при монтаже действуют значительные нагрузки (Вы представляете как она погружается в грунт на глубину 28,5 метров?), очень важно использовать латунь марки не ниже Л63, т.е. с 63% содержания меди, что придает ей определенную вязкость. При этом понижения процентного содержания меди в латунной муфте ведет к ее растрескиванию или разрыве при монтаже. Говорить о том, что можно выполнить монтаж с некачественными муфтами на глубину 30 метров - бессмысленно. При это вероятность разрыва муфты зависит и от толщины ее стенки (чем тоньше стенка - тем больше вероятность). Нормальным изделием во всем мире считаются муфты латунные диаметром не ниже 22 мм и длиной 70 мм изготовленные из латуни Л63 (для стержней омедненных диаметром 14,2 мм) или бронзового литья.

Какая выгода у поставщика от замены марки латуни, уменьшения длины (до 60 мм и менее), уменьшения толщины стенки (диаметр до 21 мм и менее)? Значительное снижение себестоимости! Опять обман потребителей - продажа второсортного товара по цене первосортного.

ЗАЖИМ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ПОЛОСЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ОЦИНКОВАНОЙ И СТЕРЖНЯ (ШТЫРЯ) ЗАЗЕМЛЕНИЯ ОМЕДНЕННОГО.

Безусловно такой зажим должен быть выполнен из латуни (лучше - Л63). Соединяется цинк и соединяется медь.Т.е. при прямом соединении этих разнородных металлов образуется гальванопара, которая при наличии почвенного электролита вызовет электрохимическую коррозию, Как этого избежать? Ответ: применить латунь и только латунь. Латунь - это сплав меди и цинка. И соединяем мы латунным зажимом медь и цинк.

Никакого зажима нержавеющей стали в этом соединении не может быть!

Кроме этого, необходимо обязательно гидроизолировать место соединения зажимом латунным (стержня заземления омедненного и полосы оцинкованной) от воздействия почвенного электролита, применив ленту петролатумную (типа Premtape) или аналогичную по своим свойствам, а в соединения стержень-муфта-стержень и стержень-зажим-заземляющий проводник добавлять токопроводящую смазку для защиты соединений от коррозии и снижения их электрических переходных сопротивлений.

Не верьте лживой рекламе недобросовестных поставщиков! Задавайте им вопросы.

Вы же не хотите, чтобы они Вас опять обманули ?!

Вы задумывались о том, какие сертификаты на заземляющие устройства предлагают торговцы заземлением?

Какая аттестованная методика испытаний была применена?

На какие параметры испытывались элементы системы заземления?

Смотрите статью "Сертификация призраков" в газете о несуществующих испытательных лабораториях

Разные типы заземлителей в различных видах грунтов

В недалеком прошлом мало кто задумывался о материалах, из которых сделаны заземлители. Использовалась преимущественно обычная, её ещё называют "чёрная", сталь. Итог один — заземление работало от силы десяток лет, после чего коррозия, съевшая изрядную часть заземляющего устройства, делала его фактически неработоспособным.

Сейчас же, после введения таких нормативных документов, как ГОСТ Р 50571.5.54-2013 и ГОСТ Р МЭК 62561.2-2014, которые предписывают использовать материалы, обеспечивающие необходимую коррозионную прочность, мало кто рискнет сэкономить и сделать заземление по-старинке. Да и экономия получается только умозрительной, после недолгих лет эксплуатации объекта потребуется полная реконструкция заземляющего устройства, превосходящая по своим затратам стоимость коррозионностойкого заземления.

Рыночный ассортимент стойких к коррозии материалов для заземлителей не очень велик, но выбор отнюдь не прост. Как понять, какой материал использовать: медь, омедненную сталь, нержавейку или оцинкованную сталь? Ответим на этот вопрос и поможем подобрать правильный заземлитель, подходящий под определенные условия.

Рассмотрим в чем заключаются особенности заземлителей, выполненных из различных металлов, а также какие факторы влияют на их срок службы.

Медные заземлители

Медные заземлители стойки к коррозии почти в любых условиях. Исключением может быть только грунт высокой кислотности. Срок службы таких заземлителей в обычных грунтах — более 100 лет, в агрессивных — более 50 лет.

Из-за того, что медь достаточно мягкий материал проблематично использовать вертикальные электроды большой длины. Два-три метра — предел, более длинные будут гнуться при монтаже. Ещё одним недостатком чистой меди будет её высокая цена.

Заземлители из омеднённой стали

Заземлители с покрытием из меди (в соответствии с ГОСТ Р 50571.5.54-2013 оно должно быть не менее 250 мкм) очень долговечны в большинстве видов сред. Как и в случае с чисто медными заземлителями, в малоагрессивных грунтах они служат более 100 лет, в щелочных и кислотных почвах — более 50. Единственные неподходящие условия для омедненных заземлителей — сильнокислые почвы. Но даже в таких агрессивных средах срок службы будет около 30 лет.

Обусловлено это тем, что в случае электрохимической коррозии даже такой тонкий слой меди остается невредимым, потому что он восстанавливается за счет находящейся внутри стали. Напрямую слой меди корродирует только в неподходящих для нее сильнокислых условиях.

Весомым преимуществом омедненной стали по сравнению с чистой медью является ее механическая прочность. Это делает возможным монтаж вертикальных электродов большой длины, реально забить электрод на 30 м и более.

Ценовая категория омеднённых заземлителей значительно дешевле, чем у чистой меди. По соотношению цена/качество/долговечность омедненная сталь будет самым оптимальным выбором.

Заземлители из оцинкованной стали

Такие заземлители можно назвать базовым бюджетным вариантом из всех коррозионностойких. Оцинкованная сталь хоть и обеспечивает намного больший срок службы, чем обычная черная сталь, но с материалами, описанными выше, ей не сравниться.

Оцинкованная сталь совершенно несовместима с растворами солей и щелочью. В средах с их содержанием цинк активно корродирует, полностью растворяясь примерно за 10 лет. В остальных же условиях оцинкованные заземлители служат около 30 лет, что не всегда подходит для объектов с длительным расчетным сроком эксплуатации.

Не очень приятным для оцинкованной стали будет соседство со стальной арматурой фундамента. В процессе электрохимической коррозии слой цинка окисляется (разрушается), восстанавливая сталь. В результате оцинкованный заземлитель будет служить еще меньше.

Не допускается механическое соединение металлов, между которыми электрохимический потенциал превышает 0,6 мВ.

Соединение цинкового покрытия со сталью, хоть и в пределах допустимых величин, но и нейтральным его не назовешь. С остальными металлами цинк "дружит" ещё хуже, он самый сложный в отношении подбора пары, в чем мы можем убедиться из таблицы.

Заземлители из нержавеющей стали

В заземлителях используется коррозионно-стойкая сталь марки 03Х18Н10, либо аналогичная с похожим процентным содержанием хрома и никеля. Особое сочетание химических элементов в стали этой марки позволяет ей демонстрировать крайнюю стойкость к коррозии в любых средах. Единственным слабым звеном может быть водная морская среда.

Срок службы заземления из нержавеющей стали составляет 100 лет и более. Стоимость нержавеющих заземлителей выше других материалов, тем не менее коррозионностойкие качества делают её отличным выбором на объектах, требующих высокую надёжность, а также, если размеры заземляющего устройства не очень велики.

Заключение

Как мы видим из этого небольшого анализа, коррозионностойкие заземлители можно подобрать под любые условия и под любой бюджет. Если статья не помогла ответить на вопросы, обращайтесь в Технический Центр ZANDZ. Мы подробно расскажем о преимуществах того или иного материала для заземления и поможем сделать правильный выбор.

Как выбрать главную заземляющую шину — сечение, медь или сталь, подключение.

Как мы все знаем, напряжение – это разность потенциалов. Если потенциалы равны, то и напряжения между этими точками нет, а значит и током вас здесь не ударит.

С этой целью в зданиях и делают систему уравнивания потенциалов (СУП). Она может быть основной (ОСУП) и дополнительной (ДСУП).

В статье подробно рассмотрим именно первую. При этом обратите внимание, что если в вашем доме нет ОСУП, то делать дополнительную систему, а также местную (свой контур заземления на одну единственную квартиру) категорически запрещено.

Прежде чем предпринимать подобное, необходимо уточнить в управляющей компании, охвачен ли весь дом ОСУП или нет. Вот наглядная картина того, что может происходить с трубами в многоэтажках, при отсутствии общего заземления и уравнивания потенциалов.

Как правило, в новостройках проблем со всем этим нет, и ДСУП является обязательной. А вот в старом жилом фонде ОСУП отсутствует. Поэтому в таких случаях никакой самодеятельности!

Иначе поубиваете соседей при первой утечке тока или повреждении изоляции.

Основная система уравнивания потенциалов соединяет между собой главные инженерные коммуникации на вводе в здание и другие проводящие части оборудования.

Система должна отвечать требованиям двух нормативных документов:

ПУЭ Глава 1.7 “Заземление и защитные меры безопасности”

Технический циркуляр №6/2004 “О выполнении основной системы уравнивания потенциалов на вводе в здание” - скачать

Циркуляр был выпущен для разъяснения некоторых положений и рекомендаций ПУЭ, дабы согласовать эти рекомендации с требованием ГОСТ Р51321.1-2000 и ГОСТ Р51732-2001.
Разъяснений некоторые рекомендации ПУЭ действительно требуют, поскольку большинство их почему-то трактуют по разному.

Основой ОСУП является главная заземляющая шина – ГЗШ. Какой она должна быть и из какого материала выполнена?

В ПУЭ 1.7.119 говорится о том, что функцию ГЗШ может выполнять РЕ шина внутри распределительного устройства. Зачастую так и делается.

А если ГЗШ вынесена наружу щитовой, отдельно от ВРУ и смонтирована на стене, каких правил при выборе и расчетах здесь придерживаться?

Сначала определимся по материалу изготовления. Пункт 8 циркуляра говорит о том, что отдельно установленную ГЗШ рекомендуется делать из стали.

При этом ПУЭ утверждает обратное, что ГЗШ в первую очередь должна быть медной.

Кому же в этой ситуации верить и что в конечном итоге выбрать, сталь или медь?

Выбор всегда остается за вами, но опытные профессиональные электромонтеры все же предпочитают медь. Объясняется это тем, что инспекторы энергонадзора при проверках, охотнее подписывают все бумаги при наличии именно медной ГЗШ.

Лишних вопросов и жарких споров не возникает.

Главная заземляющая шина должна соединять между собой такие элементы как:

проводник, присоединенный к заземляющему устройству повторного заземления

Металлический уголок или полосу, которые закапывают в землю на улице или в подвале дома.

стальные трубы всех коммуникаций на вводе в здание (водопровод, канализация)

трубы, кожуха, воздуховоды систем вентиляции и кондиционирования

Вот наглядная схема того, что должно быть подключено к ГЗШ проводниками системы уравнивания потенциалов.

А теперь главный вопрос – какого же сечения должна быть заземляющая шина? От чего это зависит, где ее установить и как подключить?

Опять обратимся к документам. ПУЭ говорит, что шина установленная в щитовой, то есть там, где есть доступ только для специально обученного персонала может быть:

То есть, под один болт разрешается сажать не более одного проводника или наконечника.

Касательно размеров в ПУЭ сказано – сечение ГЗШ должно быть не менее сечения PEN проводника питающей линии.

В то же самое время циркуляр говорит немного иначе. Согласно ему, сечение ГЗШ выбирается по следующей таблице:

Как видите, здесь выбор делается не исходя из сечения PEN питающего кабеля, а в расчете на фазную жилу!

Все мы знаем, что Pen проводник может быть как равен фазному, так и иметь меньший размер. Например, если у вас кабель от 35мм2 и более, то вы имеете полное право для PEN взять сечение в половину меньше фазного.

Хотя чаще всего питающий кабель от подстанции приходит с одинаковыми жилами (4*120мм2, 4*150мм2).

Получается, что если у вас кабель слишком толстый, то по вышеприведенной таблице вовсе не обязательно подбирать такую же большую медную шину ГЗШ. Главное, чтобы она была сечением в половину от фазной жилы.

Чему же верить и как собирать щитовую РЩ-0,4кв? Поскольку циркуляр является своеобразной выжимкой правил и уточнений ПУЭ, то конечно, можно отталкиваться и от него.

Но на практике следует учитывать обе ситуации. То есть, делайте так, чтобы ваша ГЗШ отвечала обоим условиям:

В этом случае к вам никаких претензий относительно системы заземления и уравнивания потенциалов не будет.

Не всегда ясно, кто будет принимать готовый объект. Насколько он окажется компетентен в своей сфере. Если же делаете, что называется для себя, то выбирайте наиболее оптимальный и экономный вариант, не оглядываясь на возможных инспекторов.

При расчете сечения не забывайте про разницу материалов и марку кабеля.

Питающие вводные кабеля, как правило, выполнены из алюминия. А шину мы решили делать из меди!

Соответственно полезную площадь сечения алюминия, вам придется пересчитать на медь. Помогут в этом деле таблицы ПУЭ для допустимых длительных токов медных и алюминиевых проводов.

Смотрите пропускную способность алюминиевого кабеля и уже по этому току в аналогичной таблице подбираете сечение медной шины.

К примеру, если у вас вводной кабель АВБбШв 4*120мм2, то его PEN проводник имеет сечение 120мм2 и ток I=295А.

По меди это соответствует сечению жилы чуть более 70мм2.

Сообразно этому вам и следует подбирать медную шину ГЗШ. Стандартного размера 4*30мм будет более чем достаточно.

При этом конечно нужно учитывать толщину крепежного болта. Иначе высверлив под него отверстие, у вас может не остаться полезной площади для плотного прилегания наконечника.

В этом случае выбирайте шинку потоньше, но несколько большую по ширине.

Дополнительные размеры медных шин:

При желании сэкономить и выборе в качестве материала ГЗШ не меди, а стали, берите данные по токам из другой таблицы, относящейся к стальной полосе.

Здесь как понимаете, размеры уже будут существенно отличаться.

А вот уже готовая таблица для выбора сечения главной заземляющей шины для тех, кто не хочет ничего считать и желает сразу получить готовый результат.

После расчета сечения и выбора габаритных размеров, необходимо проделать отверстия под болты. Для качественного результат эти отверстия в шине выдавливаются специальным прессом (при его наличии).

Если у вас его нет, ничего страшного. Сначала высверливаете их обычным сверлом, а затем при необходимости расширяете ступенчатым.

Сам шина крепится на поверхность стены или корпуса шкафа при помощи опорных изоляторов.

Длину шины рассчитывайте исходя из количества присоединяемых проводников. Самый главный из них – PE или PEN проводник питающей линии.

После изготовления не забудьте нанести соответствующие надписи, которые в зашифрованном виде будут нести всю полезную информацию по ГЗШ. Вот к примеру маркировка заводской шины:

Как правильно ее расключить в щитовой? Чаще всего с подстанции приходит 4-х жильный кабель с совмещенным нулевым рабочим и защитным проводником. Этот PEN проводник изначально должен сажаться на нулевую защитную шину.

И только уже с нее, делается перемычка на нулевую рабочую шину.

Далее вводная PE шина, соединяется с главной заземляющей шиной отдельным PE проводом.

Запомните, что допускать к монтажу систем заземления и уравнивания потенциалов следует действительно квалифицированных людей, до мелочей знающих и понимающих все нюансы и специфику работы.

Нередко грамотный электрик подобен врачу. От его компетенции напрямую зависят жизни посторонних людей.

Собрать шкаф ГЗШ это весьма непростое занятие и порой на его монтаж и комплектацию уходит времени не меньше, чем на сборку трехфазных распределительных щитов.

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.

Допустимые и недопустимые контакты металлов. Популярные метрические и дюймовые резьбы

Электронику часто называют наукой о контактах. Многие знают, что нельзя скручивать между собой медный и алюминиевый провода. Медная шина заземления или латунная стойка для платы плохо сочетаются с оцинкованными винтиками, купленными в ближайшем строительном супермаркете. Почему? Коррозия может уничтожить электрический контакт, и прибор перестанет работать. Если это защитное заземление корпуса, то прибор продолжит работу, но будет небезопасен. Голая алюминиевая деталь вообще может постепенно превратиться в прах, если к ней приложить даже низковольтное напряжение.

Доступные нам металлы не ограничиваются только медью и алюминием, существуют различные стали, олово, цинк, никель, хром, а также их сплавы. И далеко не все они сочетаются между собой даже в комнатных условиях, не говоря уже о жёстких атмосферных или морской воде.

В советских ГОСТах было написано почти всё о допустимых контактах металлов, но если изучение чёрно-белых таблиц из 1000 ячеек мелким шрифтом утомляет, то правильный ответ на «медный» вопрос — нержавейка, либо никелированная сталь, из которой, кстати, и сделан почти весь «компьютерный» крепёж. В эпоху чёрно-белого телевидения были другие понятия об удобстве интерфейса, поэтому для уважаемых читателей (и для себя заодно) автор приготовил цветную шпаргалку.

И, раз уж зашла речь о металлообработке, заодно автор привёл таблицу с популярными в электронике резьбами и соответствующими свёрлами, отобрав из объёмных источников наиболее релевантное по тематике портала. Не все же здесь слесари и металлурги, экономьте своё время.

Преамбула

Да, в век 3D-печати популярность напильника с лобзиком несколько потускнела. Но клетка Фарадея для РЭА по-прежнему является преимуществом, не забываем и про защитное заземление. Да, для печати корпусов РЭА уже доступен электропроводный (conductive) ABS-пластик, но судя по источнику, его удельное сопротивление примерно в миллион раз больше меди. Дескать, пыль уже не липнет, но для заземления всё равно многовато. Напечатать же стальные детали корпуса ПК в домашних условиях пока никак невозможно, да мы и алюминий-то с оловом никак не освоим…

UPD
Для моддеров, кстати, рынок предлагает новые, удобные инструменты арсенала домашней мастерской, и про один из них (осциллорез) я рассказываю в отдельной публикации. Арсенал принадлежностей прекрасно дополнит более привычные циркулярные мини-пилы (aka «дремели»), а отсутствие эффекта «запрессовки зубьев» упростит обработку вязких металлов типа меди и алюминия. Инструмент лёгкий, не такой неуклюжий и опасный, как «болгарка». Можно пилить металл практически на уровне носа и без риска получить рубящий удар от заклинившего или осколок от «взорвавшегося» диска. А так бывает в красочно описанных уважаемыми читателями случаях с УШМ: 300-граммовый блин «болгарки» делает 200 оборотов в секунду, потребляя до 2кВт электричества, и требует чуть ли не костюм сапёра. Работающий же осциллорез травматологи упирают себе пильной стороной прямо в ладонь, чтобы успокоить пришедшего на снятие гипсовой повязки пациента… Впрочем, вернёмся к нашим металлам.

Допустимые и недопустимые контакты металлов по ГОСТ 9.005-72

DISCLAIMER: Предоставляется «как есть». Если уважаемый читатель занимается моделизмом, автомобилизмом или робототехникой, в ГОСТе также приведены: Таблица №2 для жестких и очень жестких атмосферных условий, Таблица №3 для контактов, находящихся в морской воде. Ниже я предлагаю выдержку из Таблицы №1 для средних атмосферных (т.е. комнатных) условий. Буква «А» означает «ограниченно допустимый в атмосферных условиях», подробности в самом ГОСТе.

Кликабельно (спасибо, НЛО):

Пара слов о металлах

Металлурги, поправляйте, если что не так. Коррозия очень объёмная и сложная тема, и я не претендую на полноту её освещения. Я лишь даю выборочные зарисовки, чтобы сформировать у читателя нужные ассоциативные ряды.

Оцинкованная сталь — основная рабочая лошадка народного хозяйства. В виде различных метизов «оцинковка» встречается в магазинах стройматериалов гораздо больше, чем, например, «премиумная» нержавейка. Фабричные корпуса ПК, технологические ящички и шкафчики для оборудования чаще всего выполнены из оцинкованной холоднокатанной стали толщиной порядка 1мм (чем дешевле корпус, тем тоньше лист). «Оцинковка» достаточно прочна и хорошо проводит ток, в промышленности требуется заземление. Если разрезать корпус, то под слоем краски какого-нибудь унылого RAL7035 будет тончайшее цинковое покрытие, а под ним, скорее всего, та самая углеродистая холоднокатанная сталь. Лично у меня нет причин не доверять ГОСТ 9.005-72, поэтому после колхозинга фабричных изделий вообще не рекомендую делать электрический контакт на месте среза стали, лучше постарайтесь сберечь цинковое покрытие. А порезы и шрамы можно закрасить из балончика того же унылого RAL7035 (только заплати €10 и попробуй его найти ещё). Я пользовался автомобильной эмалью нейтрального белого или чёрного цвета (флакончик с кисточной, €2 в любом автомагазине).

Алюминий и его сплавы бывают анодированные (с защитным слоем) и обычные (неанодированные). Алюминий легко обрабатывать в домашних условиях, но помните о коррозии. Не используйте голый алюминий в качестве проводника даже с низковольтным напряжением, иначе ток медленно обратит деталь в прах. Обработанным в мастерской алюминиевым и дюралюминиевым деталям показана полная эквипотенциальность (наведённые полями токи вроде бы по фиг, заземлять тоже можно). Алюминий совместим с цинковым покрытием, но для контакта с медью, «голой» или никелированной сталью требуется оловянная «прокладка». Ограниченно допустим контакт алюминия с нержавейкой в атмосферных условиях. Для простоты можно принять, что при контакте с другими металлами и покрытиями алюминий будет корродировать сам по себе, без помощи внешнего электричества.

Витая пара из омедненного алюминия (Copper Clad/Coated Aluminium, CCA) — это отдельная история, в домашних условиях кабель всё равно не производится.

Медь мягкая и довольно неаппетитно окисляется на воздухе, поэтому изделия из меди заключают в герметичную оболочку или лакируют. Латунные бляхи солдатских ремней и стойки для электронных печатных плат лучше сопротивляются окислению и выглядят аппетитнее позеленевшей меди, особенно если их периодически полировать (я про бляхи, конечно). При этом ни медь, ни её сплав с цинком (латунь) «не дружат» с чистым цинком и его покрытиями. Зато медь совмещается с хромом, никелем и нержавейкой. А если вы держите в руках какую-нибудь клемму, то она наверняка из лужёной (покрытой оловом) меди.

Олово мягкое, но зато стойкое к коррозии (в комнатных условиях) и электрически совместимое почти со всеми, кроме чугуна, низколегированных и углеродистых сталей, магния. Не стоит паять оловом и бериллий, будьте внимательны при сборке домашнего ядерного реактора. Олово используют, чтобы из недопустимого электрического контакта получить допустимый, т.е. в качестве «прокладки». Клеммы из лужёной меди — отличный пример.
UPD:
На холод изделие выносить нельзя, а при минусовых температурах лучше не эксплуатировать вообще.

Никелем покрыты блестящие «компьютерные» винтики. Такое покрытие совместимо с медью и бронзой, латунью, оловом, хромом и нержавеющей сталью. Никель несовместим с цинком и алюминием (для алюминия лучше контакт с нержавеющей сталью, см. ниже).

Нержавеющая сталь — королева ~~металлов~~ сталей: прочная, пластичная, стойкая к коррозии, электропроводная, круто выглядит. Слишком тугая, чтобы резать и гнуть её дома в промышленных масштабах. Хромистые и хромисто-никелевые нержавейки электрически плохо совместимы с цинком и «голой» сталью, зато дают надёжный контакт с медью без помощи олова. Алюминий, а также азотированная, оксидированная и фосфатированная низколегированная сталь ограниченно совместимы при стандартных атмосферных условиях. Нержавейка марки А2 не «магнитится», но существуют и нержавеющие стали с магнитными свойствами. Магнитные свойства не влияют на коррозионную стойкость нержавеющей стали.

Пара слов про case modding

Популярые виды резьбы, используемой в компьютерной технике
ГОСТ 19257-73 рекомендует использовать следующие диаметры свёрл для металлов. Наверное, стоит учитывать и количество метчиков в наборе: чем твёрже материал, тем больше необходимость в «предварительных» метчиках. У меня их по три штуки, два «грубых» и один «финишный». А как правильно, кстати?

UPD
А как правильно — читайте комментарии, на публикацию-таки зашли мастера слесарного дела, только я не успел отсортировать всю информацию. Пользователь golf2109 любезно принёс сюда прямо из мастерской два правых столбца таблицы для обозначения того, как мягкость (вязкость) металла влияет на диаметр отверстия под резьбу, благодарю за поддержку.

UPD
Если сверлите что-то толще миллиметрового листа, читайте спойлер про СОЖ .

Довольно большое значение и при сверлении, и при нарезании резьб имеет смазка и охлаждение обрабатываемых деталей и инструмента. Настоятельно рекомендую при подаче сверла не спешить и пользоваться техническими жидкостями. Режущая кромка сверла легко перегревается от сухой детали, и получается металлический отпуск. Поверьте, такой отпуск не нужен: он вызывает необратимые изменения в структуре металла и деградацию его прочностных свойств (сверло тупится гораздо быстрее, чем должно). Что делать? Вот несколько советов, которые автор встречал в разных местах.
Не сверлите большим сверлом сразу, разбейте операции примерно по 3мм: т.е. отверстие 10мм сперва проходим 3мм, потом 6мм.
Хорошенько отметьте отверстие керном. Одолжите у ребёнка пластилин, сделайте бортик вокруг планируемого отверстия так, чтобы получился мини-бассейн размером с монету. Если под рукой нет *вообще ничего*, хорошенько смешайте ложку подсолнечного масла с ложкой жидкого мыла и налейте в этот мини-бассейн, хуже не будет. Но если нужно просверлить насквозь, скажем, гирю 16кг, погуглите книгу народных рецептов «сож своими руками». Желаю всем начинающим удачной пенетрации: как говорится, берегите ваши свёрла-метчики смолоду, ведь их ждут новые идеи и интересные изобретения!

Источники

» ГОСТ 9.005-72. Единая система защиты от коррозии и старения. Машины, приборы и другие технические изделия. Допустимые и недопустимые контакты металлов. Общие требования.
» ГОСТ 19257-73. Отверстия под нарезание метрической резьбы. Диаметры.
» Unified Coarse Thread ANSI B1.1 (резьбы UNC ANSI B1.1).

Читайте также: