Особенности и монтаж модульно-штыревого заземления

Для создания хорошего и надежного заземления в частном доме есть очень простое и удобное в реализации решение, гарантирующее результат на сотню лет. Это монтаж заземления дома с помощью готового, быстро сборного комплекта заземления ZANDZ (пр. Россия ), разработанного специально для такого применения.

Достоинства

Основной элемент любого заземляющего устройства – заземлитель, представляет собой металлическую конструкцию, смонтированную в грунт. Заземлитель ZANDZ, получаемый из комплекта «Заземление в частном доме» — это одиночный сборный глубинный заземляющий электрод, состоящий из четырёх 1,5-метровых стальных штырей, покрытых слоем электротехнической меди.

Преимущества такой конструкции и используемых материалов:

• Срок службы до 100 лет
• Простой монтаж силами одного человека без специнструмента. Для строительства заземлителя необходимой длины 1,5-метровые штыри заглубляются в землю друг за другом с помощью ударного ручного инструмента (кувалды). Для подключения проводника до электрощита используется болтовой зажим.
• Минимальная площадь, занимаемая заземлителем позволяет монтировать его в подвалах домов, либо в близости от стен в виде всего одной точки. Компактность сводит к минимуму необходимые земляные работы.
• Не требуется сварка *
• Качество заземления не зависит от погоды и времени года

* Соединение элементов заземляющих устройств НЕ из черных металлов разрешено техциркуляром 11/2006 ассоциации «РосЭлектроМонтаж» (ссылка на документ)

Заземление. Что это такое и как его сделать (часть 3)

1 часть. Заземление (общая информация, термины и определения)

2 часть. Традиционные способы строительства заземляющих устройств (описание, расчёт, монтаж)

3 часть. Современные способы строительства заземляющих устройств (описание, расчёт, монтаж)

В этой части я расскажу о современных способах строительства заземлителей, которые обладают достоинствами традиционных способов строительства и лишены их недостатков.

Д. Основные способы строительства

Д1. Модульное заземление (для обычных грунтов)

Д1.1. Особенности решения

Д1.1.1. Универсальность и простота применения Д1.1.2. Долгий срок службы Д1.1.3. Зависимость уменьшения сопротивления заземления от увеличения глубины электрода Д1.1.4. Суперкомпактность Д1.1.5. Никакой сварки

Д1.2. Расчёт получаемого сопротивления заземления Д1.3. Монтаж Д1.4. Достоинства и недостатки

Д2. Электролитическое заземление (для вечномёрзлых или каменистых грунтов)

Д2.1. Особенности решения

Д2.1.1. Простота применения в вечномёрзлых или каменистых грунтах Д2.1.2. Компактность Д2.1.3. Образование талика Д2.1.4. Никакой сварки

Д2.2. Расчёт получаемого сопротивления заземления Д2.3. Монтаж Д2.4. Достоинства и недостатки

Д. Основные способы строительства

Напомню о достоинствах и недостатках традиционных способов строительства заземлителей, описанных в прошлой части:

Остановился я на общих словах:

В конце двадцатого века было разработано решение, которое обладает достоинствами обоих описанных выше способов, не имея присущих им недостатков.
Кроме того, сильное влияние засоления грунта на снижение сопротивления заземления (п. Г1.5.) настолько привлекло внимание инженеров, что было найдено “лекарство” от недостатков этого метода — вымывания соли из грунта и коррозии электродов. Оно породило очень интересный способ строительства заземлителя, применимый даже там, где пасуют простые металлические электроды — в вечномёрзлых, а также каменистых грунтах.

Д1. Модульное заземление (для обычных грунтов)

Идеальным сочетанием вышеописанных свойств способов строительства был бы какой-то способ, имеющий такой набор:
Достоинства:

• простота
• дешевизна материалов и монтажа
• доступность материалов и монтажа
• высокая эффективность
• компактность
• сезонная НЕзависимость качества заземления

Недостатки:

• нет

Увы, чудес не бывает! Тем не менее, чего бы нам хотелось:

• сократить длину (глубину) монтируемых заземляющих электродов для удобства их ручного монтажа (чтобы не забивать эти электроды со стремянки)
• оставить большую длину (глубину) заземляющих электродов
• убрать буровую установку
• убрать кувалду
• убрать сварку
• увеличить срок службы электродов без увеличения размеров до… ну пусть будет 100 лет
• сохранить адекватную стоимость материалов.

Немного фантастично, но решение оказалось простым: технология, получившее название “модульное штыревое заземление”, сокращено “модульное заземление”
При таком способе строительства заземляющий электрод необходимой длины (глубины) представляет собой сборную конструкцию из нескольких коротких (1,5 метра) стальных штырей-модулей, имеющих небольшие поперечные размеры (диаметр менее 20 мм) с цинковым или медным покрытием, которые соединяются последовательно друг за другом

. Для заглубления используется обычный бытовой электрический отбойный молоток с достаточной энергией удара.

Как и в случае “обсадной трубы” (п. ) — большая площадь контакта заземлителя с грунтом достигается большой длиной (глубиной) электрода. За счет достижения глубинных слоев грунта, в большинстве случаев имеющих меньшее удельное электрические сопротивление, такой способ имеет большую эффективность (меньшее сопротивление заземления).

Соединение штырей между собой может производится несколькими способами:

• «глухое отверстие + шип»
  . На одной стороне штыря имеется глухое отверстие глубиной 50-70 мм, а на другой стороне — шип длиной 50-70 мм, имеющий диаметр чуть больше паза. При монтаже шип запрессовывается в отверстие.
• «глухое отверстие + штифт + глухое отверстие»
  . Штырь с обоих сторон имеет глухое отверстие глубиной 50-70 мм. Штифт длиной 100-140 мм используется в виде отдельной дополнительной детали. При монтаже он вставляется между штырями и запрессовывается в оба отверстия.
  Считается весьма ненадежным способом соединения.
• «резьба + муфта + резьба»
  . Штырь с обоих сторон имеет резьбу длиной 50 мм. Муфта, отрезок трубы с внутренней резьбой, используется в виде отдельной дополнительной детали. При монтаже она накручивается на заглубляемый штырь, после чего в нее закручивается следующий штырь.
  Как показала многолетняя практика — это наиболее надежный способ соединения, позволяющий монтировать сборные заземляющие электроды до 40 метров глубиной с гарантированным сохранением необходимых электрических и антикоррозионных свойств по всех длине.
  Такая глубина является компромиссом между максимальной энергией удара отбойного молотка, силой трения между монтируемым электродом и грунтом, механической прочностью муфты (её стоимостью). Без увеличения энергии удара невозможно еще большее заглубление электрода из-за силы трения. При увеличении энергии удара необходимо увеличивать прочность муфты, что вызывает увеличение её стоимости.

Д1.1. Особенности решения. Антикоррозионные свойства.

Д1.1.1. Универсальность и простота применения

Это решение можно назвать “конструктором”, т.к. из унифицированных элементов собирается любая необходимая конструкция. Например, глубинный электрод на 30 метров. Все детали имеют промышленное производство, что убирает необходимость что-то “допиливать” на объекте. При этом они имеют одинаковое качество и одинаковые свойства, что играет роль при проведении большого объёма монтажных работ на множестве однотипных объектах, а также положительно влияет на предсказуемость результатов.
Обращение со штырями облегчено, т.к. они имеют длину всего 1,5 метра и вес не более 3-х килограмм. Это позволяет перевозить их в небольшом легковом автомобиле.

Д1.1.2. Долгий срок службы

Покрытие стального штыря слоем цинка или меди увеличивает его срок службы до нескольких раз (относительно срока службы штыря таких же размеров без покрытия).
Способы защиты стали от коррозии у покрытий сильно различаются из-за разного участия этих металлов в электрохимических реакциях, оказывающих наиболее разрушительное влияние на штырь. Из-за разности этих реакций, разности производства, разности стоимости производства — ведутся постоянные споры, какое покрытие всё-таки лучше.

Цинковое покрытие
В паре “цинк-железо” цинк является восстановителем/ донором (wiki). Окисляется/ корродирует прежде всего именно цинк, защищая, таким образом, железо.

Когда вся его масса проучаствует в реакции (окислится) — начнет корродировать сталь.

Достоинства:

• отсутствие необходимости механической защиты покрытия при монтаже. Повреждение целостности покрытия не приводит к последствиям, т.к. цинк всё равно защищает железо, находясь рядом.
• дешевое, налаженное и широко распространенное производство оцинкованных изделий со стандартной для этого материала толщиной покрытия от 5 до 30 мкм (“горячее” и “холодное” цинкование)
• антикоррозийная защита не только штырей, но и всех металлоконструкций в зоне действия. Однако эти металлоконструкции чаще всего не нуждаются в такой защите.

Недостатки:

• сравнительно небольшое увеличение срока службы штыря из-за малой толщины покрытия — до 15-25 лет.
• Толстый слой цинкового покрытия имеет высокую стоимость. Кроме того, очень редко встречается производство, имеющее техническую возможность для этого.
• сокращение срока службы штырей в присутствии большого количества металлоконструкций, расположенных рядом с ними

Медное покрытие
В паре “медь-железо” медь является окислителем, а железо — восстановителем/ донором (wiki). Окисляется/ корродирует прежде всего железо, защищая таким образом медь.

Странно… нам необходимо противоположное действие.

Но тут кроется особенность электрохимической реакции: она возможна только в присутствии электролита/ воды. Если железо изолировать от него, то реакция останавливается.

Поэтому медное покрытие должно быть толстым и однородным для того, чтобы не допустить его глубокого повреждения при монтаже и таким образом не допустить попадания электролита/ воды к железу.

При этом положительно сказывается мягкость/ пластичность чистой меди: она сильно уменьшает силу трения при сцарапывании, что не позволяет острому элементу в грунте (например, камню) полностью процарапать покрытие по глубине — до стального сердечника. Камень просто скользит по поверхности, снимая небольшой наружный слой. Такое поведение меди можно сравнить с мылом, используемым для снятия застрявшего на пальце кольца.

Достоинства:

• очень большой срок службы омеднённого штыря — до 100 лет (при соблюдении целостности покрытия)

Недостатки:

• необходимость создания покрытия большой толщины (от 200 мкм) для его защиты от глубокого повреждения при монтаже. Такое покрытие дороже более тонкого.
• дорогостоящее и редкое производство омеднённых изделий с большой толщиной покрытия

Моё субъективное мнение

Раз уж добавляем покрытие для защиты от коррозии, то оно должно обеспечивать наиболее долгий срок службы при одинаковой стоимости производства (в сравнении с другими вариантами). В этой плоскости я считаю, что лучшим выбором являются омеднённые штыри при условии безоговорочного качества покрытия, выраженного в: — толщине не менее 200 мкм — высокой адгезии (wiki) обеспечивающей сохранение защитного слоя при изгибе штыря (иногда встречается при монтаже) Причём омеднённые штыри гораздо выгоднее оцинкованных из-за высоких цен на изготовление последних при стремлении достигнуть сопоставимый срок службы.

Испытания, проведённые одной из лабораторий экспериментально показали, что срок службы омеднённого штыря с покрытием толщиной 250 мкм в агрессивном грунте (кислом или щелочном) составляет не менее 30 лет, а в обычном суглинке достигнет 100 лет.

Также известно испытание, проведённое с 1910 по 1955 год Национальным Институтом Стандартов и Технологий США (The National Institute of Standards and Technology (NIST)). Было реализовано обширное исследование подземной коррозии, во время которого 36 500 образцов, представляющих 333 разновидности покрытий из черных и цветных металлов и защитных материалов, подвергались испытанию в 128 местах по всей территории Соединенных Штатов. Одним из результатов этого исследования стал факт, что штырь заземления, покрытый 254 мкм меди, сохраняет свои технические характеристики в течение более 40 лет в большинстве типов почвы. А стержневые электроды, покрытые 99,06 мкм цинка, в этих же грунтах могут сохранять свои качества лишь в течение 10-15 лет.

Underground corrosion (United States. National Bureau of Standards. Circular 579) Автор: Melvin Romanoff; Издатель: U.S. Govt. Print. Off., 1957)

Отдельно хочу отметить использование в качестве материала штырей нержавеющей стали
. Этот материал имеет замечательные антикоррозионные свойства в сочетании с отличными механическими характеристиками, облегчающими производство деталей. Его единственный, но перечеркивающий достоинства недостаток — высокая стоимость.

Д1.1.3. Зависимость уменьшения сопротивления заземления от увеличения глубины электрода

Т.к. данное решение имеет все свойства глубинного заземлителя напомню его особенность (из п. Г2.1).

При увеличении глубины электрода необходимо учитывать, что в однородном грунте сопротивление заземления снижается не пропорционально этому увеличению (больше глубина -> меньше уменьшение сопротивления).

Д1.1.4. Суперкомпактность

Небольшая длина штырей и использование небольшого по величине электроинструмента позволяет монтировать глубинные заземлители там, где раньше это было в принципе невозможно: на объектах при самой стеснённой внутриквартальной застройке и даже в подвалах зданий. При проведении работ вне здания для заглубления электрода достаточно “пятачка” земли диаметром 20 см.
Такая компактность особенно актуальна в свете необходимости получения большого количества документов на вскрытие покрытия, проведения работ и последующего облагораживания территории.

Д1.1.5. Никакой сварки

Все элементы конструкции надежно сопрягаются без электро или газосварки. Используются либо неразъёмные, либо резьбовые соединения. Для присоединения к смонтированному электроду заземляющего проводника используется специальный болтовой зажим из латуни или нержавеющей стали.

Д1.2. Расчёт получаемого сопротивления заземления

Расчёт почти полностью повторяет расчёт одиночного электрода из п. Г2.2. за исключением поперечных размеров — у модульного заземления диаметр электрода не превышает 20 мм.

На примере тридцатиметрового
составного электрода из омеднённых штырей диаметром
14 мм
, смонтированного в канаве глубиной
0,5 метров
. Грунт, в котором будет монтироваться этот электрод, будет для упрощения расчёта однородным суглинком, обычным для России, с удельным электрическим сопротивлением
100 Ом*м
.

Расчёт проводится в 1 этап.

Сопротивление заземления одиночного вертикального заземляющего электрода вычисляется по формуле:

R1 составит 4,7 Ом (при p = 100 Ом*м, L = 30 м, d = 0.014 м (14 мм), T = 15.5 м (T — расстояние от верхнего уровня грунта до середины заглубленного электрода)
).

Этот результат хуже, чем у электрода, имеющего диаметр 100 мм, но замечу — уменьшение диаметра электрода в 7 раз (700%) вызвало увеличение сопротивления заземления всего на 27%.

Д1.3. Монтаж

Монтаж модульного заземления очень лёгкий и доступен даже девушке. Штыри забиваются в грунт друг за другом отбойным молотком постепенно увеличивая глубину заземляющего электрода. Отбойный молоток размещается над штырём. Задачи монтажника: ровно держать молоток над штырём (не “на весу”, т.е. молоток своим весом давит не на руки, а на монтируемый штырь) и наращивать электрод — устанавливать следующий штырь над уже заглубленным.
Если монтаж выполняется вне здания то, монтаж модульного заземления/ заземлителя производится в канаве небольшой длины и глубиной 0.5 метра в которую также укладывается заземляющий проводник (медный провод или традиционная стальная полоса), идущий до объекта (электрощита).

Если монтаж выполняется внутри здания (в подвале), то монтаж заземлителя производится на уровне пола. Далее медным проводом полученный заземлитель подключается к щиту.

И при использовании стальной полосы и при использовании медного провода для их соединения со штырём в основном используется болтовой зажим из латуни или нержавеющей стали.

Иногда можно встретить способ соединения с помощью экзотермической сварки (смесь горючего материала с медной пылью заливает место контакта проводника и штыря, сваривая их между собой). Но это экзотика.

Подробнее о монтаже резьбовых штырей можно познакомиться на YouTube (ссылка).

UPD: Отбойный молоток можно взять в аренду на сутки (от 500-700 рублей) или купить почти в любом магазине электроинструмента (от 9-10 т.руб.).

Д1.4. Достоинства и недостатки

Достоинства:

• простота и лёгкость монтажа. Все операции производит без серьёзного физического труда один человек без особой подготовки.
• высокая эффективность заземлителя, обеспечивающая низкое сопротивление заземления
• суперкомпактность, позволяющая монтировать заземлитель на очень маленькой площадке или в подвалах
• большой срок службы заземляющего электрода (до 100 лет в суглинке)
• сезонная НЕзависимость качества заземления. Зимой из-за промерзания грунта сопротивление такого заземлителя почти не изменяется из-за нахождения в зоне промерзающего грунта не более 5-10% длины электрода.
• не нужна сварка. Элементы конструкции надежно сопрягаются без неё.

Недостатки:

• невозможность монтажа электрода в каменистом грунте. Гвоздь не забить в камень. Штырь за счёт высокой механической прочности конструкции может отодвинуть небольшой камень, встреченный на своём пути. Может, изогнувшись в сторону от контакта по касательной с большим камнем, продолжить заглубление не по вертикальной оси. Но попав в достаточно большой камень без возможности отклониться — он встанет.
• сравнительно высокая цена омеднённых штырей (около 380 рублей за метр) и дополнительной комплектации к ним. Цена много ниже стоимости буровых работ, но она однозначно выше цен на чёрный металлопрокат, используемый при строительства традиционного многоэлектродного заземлителя. Однако объективнее сравнивать не “голую” стоимость материалов, а стоимость всех затрат при строительстве заземлителя. Часто оказывается, что суммарные затраты сопоставимы или даже ниже именно у модульного заземления (например, за счёт банальной экономии на доставке материалов на объект).

Д2. Электролитическое заземление (для вечномёрзлых или каменистых грунтов)

Д2.1. Особенности решения

Д2.1.1. Простота применения в вечномёрзлых или каменистых грунтах Д2.1.2. Компактность Д2.1.3. Образование талика Д2.1.4. Никакой сварки

Д2.2. Расчёт получаемого сопротивления заземления Д2.3. Монтаж Д2.4. Достоинства и недостатки

Напомню об отмеченном в п. Г1.5. методе иногда применяемом для существенного уменьшения сопротивления заземления.

Засоление грунта в месте размещения электродов путем добавления в него большого объема поваренной соли NaCl. При её растворении в грунте (выщелачивании (wiki)) резко повышается концентрация ионов, участвующих в переносе заряда, а следовательно снижается его (грунта) электрическое сопротивление.
При неоспоримом положительном достоинстве такого метода, а также при его простоте и дешевизне — он имеет два огромных недостатка:

• за счет вымывания соли из грунта (дожди, весеннее таяние снега), концентрация ионов падает до естественного уровня за 2-3 года
• соли вызывают сильную коррозию стали, разрушая электроды и заземляющий проводник за 3-5 лет. Эти недостатки грозят восстановлением заземлителя практически “с нуля”.

Нужны были меры противодействия этим недостаткам и ими стали:

• постоянное поддержание концентрации ионов в грунте. Иными словами, их пополнение новыми порциями.
• использование в конструкции материалов, минимально подверженных воздействию соли, и менее агрессивных компонентов этих солей

В итоге было разработано решение, получившее название «электролитическое заземление» (электролит — раствор солей)
.

Электрод такого типа представляет собой трубу небольшой длины (обычно 2-3 метра) из нержавеющей стали, имеющей почти по всей длине перфорацию. Внутри этой трубы находятся гранулы (не порошок) смеси солей.

Кроме привычного NaCl в смеси присутствуют еще 3 компонента. Состав якобы является секретом производителей, но мы то знаем, как это бывает

Промышленно выпускается два вида труб. В вертикальном исполнении и горизонтальном (в виде повёрнутой буквы “Г” — вот так “I___”. Такой электрод помещается в грунт: вертикального исполнения — в заранее сделанную скважину необходимой глубины (2,5 — 3,5 метра); горизонтального исполнения — в заранее выкопанную канаву глубиной 0,7 метра длиной 2,5 метра.
Влага из грунта впитывается солями в электроде и выходит в виде раствора (электролита) в этот же грунт, пропитывая его и вызывая уменьшение его удельного электрического сопротивления. Из-за чего, уменьшается сопротивление заземления электрода (трубы), размещенной в этом грунте.

Т.к. смесь солей находится в гранулах и в её составе присутствует специальная добавка, она не растворяется всем объемом в весеннее время, когда грунт пропитан водой. Таким образом достигается длительный и равномерный выход электролита из электрода, постепенно увеличивающий (а не просто сохраняющий) концентрацию ионов в окружающем грунте. Обычно заводской “заправки” электрода хватает на 15 лет, после чего возможна неоднократная “дозаправка”.

Применение в качестве материала трубы из нержавеющей стали и использование менее агрессивной, чем NaCl смеси солей, обеспечивают срок службы “оболочки” такого электрода не менее 50 лет.

Д2.1. Особенности решения

Д2.1.1. Простота применения в вечномёрзлых или каменистых грунтах

Конструкция электрода электролитического заземления позволяет использовать его в “проблемных” грунтах.

Вечномёрзлые грунты постоянно (круглогодично в течении сотен лет) находятся в замерзшем состоянии. Встречаются на Севере нашей страны. Глубина промерзания такого грунта достигает 2-х километров (в районе Якутска). Начинается вечная мерзлота с 1-2 метров от уровня земли, т.е. с той глубины, которую не может прогреть солнце в летний период. Вечномёрзлый грунт очень сложен для строительства заземлителей: он имеет очень высокое электрическое сопротивление (в 100-300 раз больше суглинка) и обладает свойством “выталкивать” из себя металлические электроды из-за эффекта расширения воды при замерзании. Это происходит после летнего оттаивания грунта (перехода грунтовой влаги в жидкое состояние) под этими электродами.
Каменистый грунт, содержащий большое количество камней размером от кулака до метровых валунов, не менее сложен для строительства заземлителей тем, что в него трудно погрузить электроды обычным способом — мешают камни.

Для установки электрода такого типа в горизонтальном исполнении необходима только канава небольшой глубины (0,7 метра), которую сравнительно легко вырыть в обоих типах грунта. Размещение электрода в верхнем слое грунта над вечной мерзлотой избавляет от эффекта “выталкивания”.
Небольшое заглубление электрода делает возможным и ограниченное применение его в скальниках — если над каменным монолитом есть хотя бы метровый слой рассыпчатого (для “пропитывания” электролитом) грунта.

Д2.1.2. Компактность

Электрод электролитического заземления до 12 раз эффективнее обычного стального электрода такого же размера. Это значит в 12 раз уменьшается необходимое количество элементов заземлителя, а значит значительно уменьшается площадь, занимаемая ими. При этом, очень ослабевает зависимость сопротивления заземления от сезона из-за уменьшения температуры замерзания воды при увеличении в ней концентрации солей до -5 градусов (температура обычного грунта под снежной шапкой). Это убирает необходимость использования дополнительных заземляющих электродов для компенсации роста сопротивления зимой.

Д2.1.3. Образование талика

У свойства электрода уменьшать температуру замерзания грунта есть и негативный момент. Около электрода образуется зона талика (wiki), могущая представлять опасность для фундамента рядом стоящего здания или дорожного покрытия. Зона талика на поверхности грунта представляет собой овал размером около 3х6 метров. Поэтому в ходе проектных работ необходимо учесть это и отдалить электроды от объектов, могущих быть повреждёнными.

Д2.1.4. Никакой сварки

Для присоединения к смонтированному электроду заземляющего проводника используется специальный болтовой зажим из латуни или нержавеющей стали.

Д2.2. Расчёт получаемого сопротивления заземления

Приведу пример расчёта сопротивления заземления электрода горизонтального исполнения, т.к. это наиболее распространённый на практике вариант, имеющего длину горизонтальной части 2,4 метра
и её диаметр
65 мм
. Грунт, как обычно, будет однородным суглинком с удельным электрическим сопротивлением
100 Ом*м
.

Сопротивление заземления одиночного горизонтального заземляющего электрода вычисляется по формуле:

В случае электрода электролитического заземления к формуле добавляется коэффициент, описывающий концентрацию электролита в грунте около этого электрода:

Коэффициент варьируется от 0,5 до 0,05. Постепенно он уменьшается, т.к. электролит проникает в грунт на бОльший объем, при это повышая свою концентрацию. В обычном грунте он составляет 0,125 через 1-2 месяца выщелачивания солей. Процесс можно ускорить добавлением воды в электрод на заключительной стадии монтажа.

R1 составит 4,14 Ом (при С = 0,125, р = 100 Ом*м, L = 2.4 м, d = 0.065 м (65 мм), T = 0.6 м (Т — расстояние от верхнего уровня грунта до середины заглублённого электрода)

).

Отличный результат для одиночного заземлителя размером всего в 2,4 метра! Но, как всегда, расплата за результат в цене такого электрода… О чём ниже в п. Д2.4. (недостатки).

Д2.3. Монтаж

Монтаж электрода электролитического заземления горизонтального исполнения самый простой из всех встреченных мной способов. По сути это банальное закапывание электрода на небольшую глубину. Роется канава глубиной 0,7 метра и длиной 2,5 метра. На дно опускается электрод. Используя болтовой зажим, подключается заземляющий проводник. Канава закапывается.

Дополнительно можно залить в горловину электрода литров 5 воды для ускорения процесса выщелачивания.

Д2.4. Достоинства и недостатки

Достоинства:

• простота и лёгкость монтажа
• очень высокая эффективность заземлителя, обеспечивающая низкое сопротивление заземления
• компактность, позволяющая монтировать заземлитель на небольшой площадке. Однако, с учётом негативной особенности, описанной в п. Д2.1.3.
• большой срок службы заземляющего электрода (не менее 50 лет) при его “дозаправке” смесью солей. Решение изначально создавалось с таким свойством.
• очень слабая сезонная зависимость качества заземления
• не нужна сварка. Элементы конструкции надежно сопрягаются без неё.

Недостатки:

• высокая цена электрода (40-60 тысяч рублей за электрод), которая ограничивает широкое использование. Рекомендуется применение электролитического заземления в вечномёрзлых или каменистых грунтах, в которых обычные способы строительства не позволяют добиться необходимого результата или ещё дороже.
• необходимость отдаления от фундаментов зданий и дорог

На этом всё. Спасибо за внимание! Извините за большой объём информации.
Вопросы можно задать в комментариях или напрямую по моим координатам, указанным в профиле. Я всегда рад помочь в меру своих возможностей и знаний всем интересующимся. Не стесняйтесь Помните: нет глупых вопросов — есть глупые ответы.

PS Мои знания в области защитных устройств и электросетей весьма скудны и поверхностны. Пожалуйста, имейте это в виду.

Алексей Рожанков, специалист технического

При подготовке данной статьи использовались следующие материалы:

• Публикации на сайте «Заземление и молниезащита на ZANDZ.ru»
• Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ), часть 1.7 в редакции седьмого издания (гуглить)
• Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87 (гуглить)
• Технический циркуляр 11/2006 ассоциации «Росэлектромонтаж» (гуглить)
• ГОСТ Р 50571.21-2000 (МЭК 60364-5-548-96) Заземляющие устройства и системы уравнивания электрических потенциалов в электроустановках, содержащих оборудование обработки информации (гуглить)
• Underground corrosion (United States. National Bureau of Standards. Circular 579) Автор: Melvin Romanoff; Издатель: U.S. Govt. Print. Off., 1957)
• Собственный опыт и знания

Ограничения по применению

ZZ-6 предназначен для монтажа в мягких глинистых грунтах (например, суглинках).
Затруднителен, но допустим, монтаж в плотных глинистых грунтах (например, тяжелая глина).

Невозможен монтаж в твёрдых песчаных и каменистых грунтах. Данное ограничение связано с малой энергией удара ручного инструмента (кувалды), применяемой при монтаже.

Для монтажа заземлителя в плотном или твёрдом грунтах рекомендуем использовать комплекты модульного заземления (на отдельной странице).

Опасность взрыва системы

Разрушение коробов вентиляции может произойти, когда в них произойдет разряд накопившегося статического электричества. Подобное явление связано с быстрым движением воздуха, соединенного с парами органических растворителей, по синтетическому рукаву.

С этой целью спиральную проволоку основного агрегата необходимо соединить с заземляющим проводом. Если агрегат снабжен вытяжным устройством, ее прикрепляют к корпусу.

Заземление всего оборудования и соединения воздуховода требуют регулярной проверки. Следует реагировать соответствующим образом в случае смещения вытяжной конструкции и возникновения сильной вибрации.

Информация об упаковке

Артикул: ZZ-6

Комплект упакован в коробку из крепкого картона с пластиковой ручкой для переноски. Внутри коробки находятся детали комплекта заземления, а также руководство по монтажу и пара фирменных наклеек для размещения на дверце электрощита или на другой плоской поверхности по усмотрению покупателя

Цена — 12 000,00 Руб.

Купить Заказать монтаж

Глубинные заземлители (стержни заземления) — основа модульной конструкции

Остановимся подробнее на базовом элементе готовых комплектов заземления, а именно стержнях заземления или как их еще называют штыри и заземлители.

На рынке РФ представлены три их разновидности: на основе омедненной (аббревиатура в каталогах St/Cu), оцинкованной (St/tZn, St/FT) и нержавеющей стали (V2A, NIRO).

Настоятельно рекомендуем не использовать дешевые штыри из обычной (черной) стали, особенно с диаметром 14-16 мм, которые предлагают как вариант некоторые поставщики. Они сгниют у вас гораздо раньше.

Зарубежные производители также предлагают полностью медные стержни и стержни из нержавеющей стали с содержанием молибдена (V4A), но это обычно не складские и очень дорогие позиции.

Оцинкованные стержни

Для получения цинкового слоя используют 2 метода:

Горячее оцинкование. Стальные стержни окунают в расплавленном до t 450-460 градусов цинке. В процессе диффузии атомы цинка проникают в наружную поверхность стали, образуя поверхностный железоцинковый сплав. В зависимости от условий метода (времени погружения, процесса охлаждения, качество основного материала, его химического состава и т.д.) толщина слоя, его цвет могут меняться.

Гальваническое оцинкование. Производится в электролитических ваннах.

Гальваническое выглядит эстетически приятнее, так как покрытие ложится равномерно повторяя геометрию изделия, но существенно уступает горячему по коррозионной стойкости, у которого толщина покрытия в разы выше (разница может достигать десятки раз), что существенно сказывается на сроках службы. Технология холодного гальванического цинкования дешевая, поэтому изделия стоят меньше.

Омедненные стержни

Меднение стали осуществляют только гальваническим способом. В условиях промышленного производства штыри помещают в специальные ванны с раствором меди, оснащенные средствами автоматики и контроля. Медь обладает сильной адгезией, поэтому процесс электрохимических реакций протекает быстрее, цикл изготовления короче.

ВНИМАНИЕ! На российском рынке по разным оценкам сейчас присутствует до 50% низкокачественной продукции из Китая. В основном это как раз омедненные комплекты, которые имеют сомнительное происхождение, как и марки материалов, из которых они изготовлены

Так, например, в основе стержней низкосортные марки стали, заявленные диаметры изделий могут не совпадать с действительными, технология омеднения кустарная. Как результат омедненный слой слабый, потребитель получает товар с низкими механическим и антикоррозионными свойствами.

Нержавеющие стержни

Самая надежная марка стали для глубинного заземления. Следует заметить, что в Европе (в частности на родине молниезащиты — Германии), где более строгие нормативы, разрешено использовать только нержавейку. Зачастую для наших климатических условий и специфик грунта они рекомендуют использовать только ее, причем в варианте V4A.

Самое главное – это длина L и внешний диаметр D заземляющих электродов. Чем они выше, тем лучше показатель растекания тока (с большей площади растекается больше заряда). Самые распространенные длины – это 1.2 или 1.5 метра, а диаметры – от 14 до 25 (самые популярные 14 или 16 мм, у западных компаний, которые предъявляют повышенные требования к комплектующим, — от 20 до 25 мм).

Важной характеристикой заземлителей является способ их стыковки между собой. В месте соединения (конец штыря) существуют конструкции:

• резьбовые
• со свинцовыми шариками
• с цапфовым соединением (накатные двойные, тройные или ступенчатые)
• комбинации цапф и свинцовой вставки

Первый способ требует накрутки переходных муфт, два остальные обеспечивают контакт между электродами за счет самостыкующихся элементов: накатных цапф или свинцовых шариков, которые при заглублении заземлителей с помощью молотка или вибромолота растекаются и заполняют полость внутри электрода.

Дилеры в России и странах СНГ

Приобрести готовые комплекты заземления ZANDZ, а также отдельные комплектующие Вы можете не только в нашем интернет-магазине, но и у дружественной торговой компании, имеющей свой склад в городе присутствия.

Покупка у локального дилера позволит сэкономить Вам время и деньги на доставке товара с центрального склада в Москве. При наличии у дилера торгового зала — Вы можете ознакомиться с комплектами заземления и комплектующими «вживую».

Список дилеров в России и СНГ

Что еще входит в комплект?

Рассмотрим компоненты готовых комплектов заземления, представленных на рынке РФ. Про стержни много было сказано выше, поэтому поговорим об остальных комплектующих:

Для лучшего погружения в землю на конец первого стержня устанавливают стартовый наконечник. В российских комплектах он выполнен из черной стали (St), в немецких из тугоплавкого чугуна (TG/FT) или оцинкованной стали (St/FT).

У отечественных комплектов для соединения стержней на их соседние концы накручиваются муфты (выполняются из нержавеющей стали или латуни). Немецкие исключают использование этого элемента, поскольку соединяются в стык по принципу «папа – мама» (см. выше), за счет чего у них в месте соединения нет утолщения диаметра конструкции и как следствие получается более надежное соединение с хорошим электрическим контактом между соседними заземлителями.

Для передачи ударного усилия при монтаже у наших стержней в муфту с противоположной стороны вкручивается удароприемная головка (болт), а у немецких она просто надевается на конец стержня с накатной цапфой. Визуально это два разных элемента, у отечественных ударный болт выполнен из черной стали (St), а у импортных ударный наконечник из ковкого чугуна (TG/FT).

Для улучшения качества соединения элементов и лучшей проводимости тока комплекты поставляются с токопроводящей смазкой, консистенция которой варьируется от жидкого до пастообразного состояния. Она наносится в местах стыковки компонентов конструкции.

На последний (верхний) электрод одевается диагональный или крестовой зажим (соединитель), к нему же подключается заземляющий проводник (круглый пруток или полоса). Выполняется он из нержавеющей или оцинкованной стали, последнюю для лучшей коррозионной стойкости лучше использовать с ПВХ-покрытием.

Место соединения стержня и заземляющего проводника через зажим бинтуют антикоррозионной лентой.

Опционально модульно-штыревые комплекты поставляются с насадкой для перфоратора и заземляющим проводником, иногда еще и шиной заземления.

Комплект заземления ZZ-6

ZZ-6

(пр. Россия ) содержит все необходимые детали для монтажа заземлителя, легко сопрягаемые друг с другом.

Штырь заземления омедненный безмуфтовый (D17 мм / L1,5 м) 4 штуки

Основа комплекта — штырь длиной 1,5 м с толстым медным покрытием (для максимального срока службы). Один из концов сужен, в другом конце сделано глухое отверстие для соединения штырей друг с другом (для увеличения суммарной длины электрода).

При монтаже соединение автоматически запрессовывается, образуя очень надежный электрический и механический контакт.

Для монтажа безмуфтовых штырей необходимо применять нагель, передающий ударную силу к центру штыря.

Подробная информация о технологии производства и испытаниях покрытия представлена на отдельной странице.

Нагель для монтажа кувалдой 1 штука

Нагель из закаленной стали предназначен для передачи энергии удара инструмента (кувалды) в центр штыря. При монтаже располагается в пазовой части штыря.

Зажим для подключения проводника 1 штука

Профилированный зажим из нержавеющей стали с болтами М10. Позволяет соединять стержень с заземляющим проводником — круглым проводом либо полосой (шириной до 40 мм).

Возможно безопасное использование стального и оцинкованного проводника — для этого внутри зажима находится прокладка, препятствующая образованию электрохимической связи между сталью/цинком и медью.

Для предотвращения самоотвинчивания резьбовых соединений «болт-гайка» используются пружинные шайбы (шайбы Гровера / гровер-шайбы), установленные между поверхностью зажима и гайкой.

Конструктивные особенности

В отличие от контура заземления, при изготовлении которого в качестве вертикальных и горизонтальных электродов используется металлический профиль (уголок), в системе модульно-штыревого типа элементы конструкции изготавливаются из таких материалов:

• вертикальные электроды — из стальных омедненных стержней длиной 1,5 метра;
• горизонтальные электроды — стальная (медная) полоса или медный провод;
• соединительные муфты — из омедненной стали, служат для соединения электродов;
• соединительные зажимы — из латуни, служат для соединения вертикальных и горизонтальных электродов, подключения к заземляемым объектам.

На рынке подобных товаров модульно-штыревые системы заземления, выпускаемые в промышленных масштабах, дополнительно комплектуются такими составляющими:

• наконечники, изготовленные из стали;
• посадочная площадка из стали;
• специальная паста.

Наконечники используются для облегчения монтажа электродов, для их крепления применяют резьбовое соединение. Посадочная площадка закрепляется на стержне при помощи резьбового соединения и служит для передачи усилий вибромолота на забиваемый вертикальный электрод.

Специальная паста нужна для обработки мест соединения электродов (соединительные муфты, наконечники) и мест стыковки вертикальных и горизонтальных электродов (соединительные муфты).

Обработка пастой позволяет защитить места контактов от коррозии, тем самым снизив сопротивление растеканию на этих участках системы заземления.

Перед монтажом

При размещении заземлителя ВНУТРИ дома место монтажа определяется из соображений механической защищенности заземляющего проводника от этого заземлителя до электрощита в месте его прокладки, сухости помещения, удобства монтажа штырей в грунт. Наилучшим местом будет позиция в радиусе 0,5 метра от щита для достижения наименьшей длины проводника. Максимальная удаленность от щита не ограничена.

При размещении заземлителя ВНЕ дома нужно учесть, что заземляющий проводник должен быть уложен на глубину 0,5 — 0,7 метра в заранее выкопанный канал. Данная мера является обязательной и необходима для защиты проводника от механических повреждений во время эксплуатации и для минимизации погодного / сезонного влияния, что увеличивает его срок службы. Заземлитель монтируется в этом же канале. Ввод заземляющего проводника через стену производится внутри стальной трубы.

Необходимые материалы:

• комплект «Заземление в частном доме» ZZ-6
• медный провод / кабель поперечным сечением 16 или 25 мм² необходимой длины. При прокладке в грунте требуется проводник с минимальным поперечным сечением 25 мм².
• герметик силиконовый

Необходимые инструменты:

• ударный ручной инструмент весом 300 — 1500 гр: кувалда или тяжелый молоток
• два гаечных ключа или двое пассатиж (для затягивания болтов зажима)

Преимущества и недостатки системы

К достоинствам модульно-штыревой системы относятся:

1. Простота выполнения монтажных работ.
2. Использование вертикальных электродов большой длины позволяет смонтировать систему на ограниченной площади пространства при соблюдении требуемых параметров тока растекания.
3. На выполнение работ требуется минимальное количество трудозатрат, что определяет численность бригады монтажников (1 – 2 человека).
4. Отсутствует необходимость использования сварочного оборудования.
5. Использование ручного механизированного инструмента (электро- или пневмоотбойного молотка) значительно снижает трудозатраты и время выполнения работ.
6. Использование омедненных стержней и соединительных элементов, при изготовлении которых используют металлы, стойкие к коррозии, значительно увеличивает сроки эксплуатации системы.
7. Элементы системы производятся на промышленной основе и реализуются комплектно, что обеспечивает качество используемых элементов и возможность быстрого монтажа.

Основной недостаток — высокая стоимость, обусловленная качеством материалов и наличием конструктивных элементов (наконечники, муфты, зажимы), изготовление которых требует специальных видов обработки.

При устройстве системы заземления все результаты измерений оформляются соответствующими протоколами, сами измерения должна проводить электроизмерительная лаборатория, зарегистрированная в установленном законом порядке, а на контур заземления оформляется Паспорт заземляющего устройства.

Порядок проведения монтажа заземлителя

Уплотняющие втулки из нержавеющей стали одеты на штыри для удобства транспортировки. Перед монтажом втулки необходимо снять.

Выполняемые операции:

1. В отверстие штыря вставить нагель.
2. Заглубить штырь в грунт, нанося удары инструментом по нагелю.
3. Снять нагель и одеть на смонтированный штырь втулку (широкой частью вниз).
4. Вставить в смонтированный штырь с одетой втулкой следующий штырь заостренной частью. Соединение самостоятельно запрессуется во время монтажа.
5. Повторить этапы 1-4 до получения заземляющего электрода нужной глубины. Последний штырь необходимо оставить на 20 см над землей. На последний заглубленный штырь втулка не одевается.
6. Установить зажим для подключения заземляющего проводника и, подключив сам проводник, закрутить болты зажима с максимальным усилием.

1. Отверстие в штыре обильно залить герметиком во избежание попадания влаги.

Пример монтажа заземления в частном доме

Смотрите также полное описание расчетов и видеозапись монтажа заземления на отдельной странице.

Принцип работы и особенности установки

Все элементы, входящие в комплект, после сборки образуют цельную модульную конструкцию и представляют собой готовый заземлительный контур.

Стержень, собранный из составных частей, может забиваться на глубину, достигающую 30-40 метров. Концы каждого такого штыря оборудованы резьбой и через соединительные муфты они объединяются в одно целое на нужную длину. То есть, стержень постепенно наращивается следующим элементом по мере его углубления.

Технология монтажа вертикальных штырей заключается в следующем. На нижнюю часть первого стержня накручивается стальной наконечник, а сверху выполняется винтовое соединение с монтажной муфтой. Данный элемент оборудован специальной насадкой, способной выдерживать удары перфоратора или вибромолота.

Вертикальное положение штыря во время забивания сохраняется благодаря специальному зажиму. После того как первый стержень вошел в землю примерно на 1,3-1,4 м, монтажную муфту нужно снять и вместо нее с помощью соединительной муфты накрутить следующий штырь. Зажим продолжает удерживать конструкцию вертикально и постепенно поднимается вверх относительно забиваемого стержня. Сверху второго штыря вновь устанавливается монтажная муфта с насадкой под виброинструмент.

Таким же образом устанавливаются все остальные заземлители в количестве, предусмотренном проектом. После этого они соединяются между собой в единой целое с помощью горизонтальных элементов и латунных зажимов. Перед установкой зажимов на места соединений наносится паста, а по окончании монтажных работ осуществляется полное антикоррозийное покрытие контура. Срок службы таких заземляющих систем составляет около 30 лет.

Требования к качеству заземления дома

Если Вы не планируете подключать к заземлению молниезащиту и газовое оборудование:

• в обычном глинистом грунте качественное локальное (повторное) заземление должно иметь рекомендованное сопротивление не более 30 Ом (при линейном напряжении 220 В источника однофазного тока или при линейном напряжении 380 В источника трехфазного тока)
• в песчаном грунте качественное локальное (повторное) заземление должно иметь рекомендованное сопротивление не более 150 Ом (при линейном напряжении 220 В источника однофазного тока или при линейном напряжении 380 В источника трехфазного тока)

Зачем нужно делать заземление газовых котлов

Несмотря на то, что газовое оборудование не относится к электроприборам, на его поверхности в ходе эксплуатации собирается статическое электричество. Оно скапливается на металлической обшивке агрегатов и образует сильное электромагнитное поле, которое может вывести из строя электронную «начинку» газового оборудования.

Причиной такой аккумуляции энергии является крепление агрегатов к стене или их установка на пол. Это не проводящие электричество поверхности. Скопление статического электричества достигает своей максимальной величины в период зимнего обогрева. Избавится от него можно только с помощью заземления.

Требования к качеству заземления (особые случаи)

Если заземление будет использоваться вместе с молниеприемниками:

• в обычном глинистом грунте сопротивление заземления должно быть не более 10 Ом (РД 34.21.122-87, п.
• в песчаном грунте сопротивление заземления должно быть не более 40 Ом (РД 34.21.122-87, п. 8; для грунтов с удельным электрическим сопротивлением более 500 Ом*м)

При этом заземлитель должен иметь в своем составе не менее 3-х вертикальных электродов, разнесенных друг от друга на расстояние не менее двух глубин погружения электродов (РД 34.21.122-87, п. 2.2.г).

Подробнее о таком применении на отдельной странице «Молниезащита и заземление».

Если заземление будет использоваться для подключения газового котла / газопровода:

• в обычном глинистом грунте его сопротивление должно быть не более 10 Ом (ПУЭ 1.7.103; для всех повторных заземлений).
• в песчаном грунте его сопротивление должно быть не более 50 Ом (ПУЭ 1.7.103; для всех повторных заземлений; для грунтов с сопротивлением более 500 Ом*м).

Заземлитель рекомендуется выполнять в виде одного электрода (точечное заземление). Подробнее о таком применении на отдельной странице «Заземление газового котла / газопровода».

Зачем нужно заземление

Когда происходит замыкание, температура проводника резко поднимется, вызывая расплавление, как изоляции, так и самих проводящих жил. Если в момент замыкания дотронуться до проводов, ток пойдет через тело, что может закончиться летально. Так происходит потому, что ток всегда стремиться идти по пути наименьшего сопротивления – то есть, в землю.

Заземление – это путь, направляющий электричество сразу в землю, где оно не может никому навредить. Ток всегда выбирает путь с минимальным сопротивлением, и контур заземления как раз и обладает подобным свойством. Когда происходит утечка электроэнергии, излишки сразу направляются в контур заземления. Таким образом, даже если человек и получит удар током, он будет несильным, поскольку большая часть электрической энергии уйдет через систему заземления.

Получается, что заземление – это важная составляющая системы электробезопасности. Нужно сказать, что заземление является необходимой частью любых объектов, в которых используется электричество. Согласно требованиям нормативных документов, любое строение, где проходят сети переменного тока с напряжением свыше 100 Вт, должны быть оборудованы системой заземления.

Заземление не только обеспечивает безопасность, но также защищает бытовую технику. Контур заземления берет на себя излишнюю нагрузку при перепадах в сети, снижает воздействие помех и нейтрализует негативное воздействие электромагнитного излучения.

Выбор системы заземления (TT / TN) для частного дома

В 2007 году из управления государственного энергетического надзора было направлено письмо (№10-04/481) руководителям МТУ и начальникам УТЭН Ростехнадзора, о том что в целях уточнения и дополнения требований нормативно-технических документов в электроэнергетике и обеспечения мер безопасности при эксплуатации электроустановок подготовлены (одобрены / согласованы) технические циркуляры (ТЦ), которые рекомендуется использовать для руководства и применения при проверке проектной документации и вводе в работу новых и реконструированных электроустановок:

• № 6/2004 от 16.02.2004 «О выполнении основной системы уравнивания потенциалов на вводе в здания»;
• № 7/2004 от 02.04.2004 «О прокладке электропроводок за подвесными потолками и в перегородках»;
• № 10/2006 от 01.02.2006 «О схемах временного электроснабжения строительных площадок»;
• № 11/2006 от 16.10.2006 «О заземляющих электродах и заземляющих проводниках»;

В комментарии к ТЦ №11/2006 «О заземляющих электродах и заземляющих проводниках» (от разработчика этого ТЦ: г-на Шалыгина А.А., начальника ИКЦ Московского института энергобезопасности и энергосбережения) указано:

В соответствии с указаниями п. 1.7.59 ПУЭ седьмого издания: «Питание электроустановок напряжением до 1 кВ от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлением открытых проводящих частей при помощи заземлителя, не присоединенного к нейтрали (система ТТ), допускается только в тех случаях, когда условия электробезопасности в системе TN не могут быть обеспечены. Для защиты при косвенном прикосновении в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания с обязательным применением УЗО…».

Примером электроустановки, где невозможно в пределах разумных технических решений выполнить требования электробезопасности в системе TN, являются индивидуальные жилые дома, которые по местным условиям необходимо подключить к воздушной линии 0,4 кВ, выполненной неизолированными проводами (ВЛ). Дело в том, что нейтральный проводник ВЛ не может рассматриваться как PEN-проводник по определению. В этих условиях до замены неизолированных проводов ВЛ на самонесущие изолированные провода обосновано применение системы защитного заземления ТТ.

На вводе в такие установки для автоматического отключения питания, как правило, устанавливают УЗО с номинальным дифференциальным током срабатывания 300 или 500 мА. Сопротивление заземляющего устройства выбирают порядка 30 Ом, а для грунтов с высоким объемным сопротивлением до 300 Ом. При таких параметрах заземляющего устройства обеспечивается надежное срабатывание УЗО, а токи короткого замыкания незначительны.

Позже — в 2012 году вышел ТЦ № 31/2012 «О выполнении повторного заземления и автоматическом отключении питания на вводе объектов индивидуального строительства». Его текст (с некоторыми сокращениями):

Объекты индивидуального строительства, как правило, получают питание ответвлением от воздушных линий электропередачи напряжением до 1 кВ.

Для объектов нового строительства и при реконструкции, в соответствии с указаниями главы 2.4 ПУЭ седьмого издания, воздушные линии выполняются с применением самонесущих изолированных проводов и обозначаются как ВЛИ.

Большинство действующих объектов индивидуального строительства получают питание от воздушных линий с применением неизолированных проводов ВЛ, выполненных по нормам главы 2.4 ПУЭ шестого и более ранних изданий.

… Целью выхода настоящего циркуляра является выдача конкретных рекомендаций по обеспечению защиты от косвенного прикосновения в электроустановках, получающих питание от ВЛ и ВЛИ до 1 кВ. При выборе мер защиты от косвенного прикосновения в электроустановках, получающих питание от ВЛ и ВЛИ до 1 кВ, необходимо руководствоваться следующим:

1. Поскольку для объектов, получающих питание от воздушных линий напряжением до 1 кВ, у большинства потребителей невозможно выполнение требований по автоматическому отключению из-за низких кратностей токов короткого замыкания, установка устройства защитного отключения (УЗО) с дифференциальным током срабатывания до 300 мА на вводе является обязательной. Примечание. Установка УЗО с дифференциальным током срабатывания до 300 мА на вводе является обязательной и с точки зрения обеспечения пожарной безопасности.
2. При питании от ВЛИ сопротивление повторного заземления у потребителя выбирается из условия обеспечения надежного срабатывания УЗО при повреждении изоляции (однофазное замыкание на землю) при отключенном PEN проводнике ответвления от ВЛИ. Сопротивление рассчитывается по току надежного срабатывания УЗО, равному пятикратному размеру этого тока, но должно быть не более 30 Ом. При удельном сопротивлении грунта более 300 Ом*м допускается увеличение сопротивления до 150 Ом.
3. При питании от ВЛ, в соответствии с указаниями п. 1.7.59 ПУЭ седьмого издания и п. 531.2.3 МЭК 60364-5-53 (российский аналог ГОСТ Р 50571-5-53 готовится к выпуску), следует использовать систему защитного заземления ТТ. Параметры повторного заземления выбираются в соответствии с указаниями п. 2 настоящего технического циркуляра.
4. Применение системы ТТ рассматривается как временная (вынужденная) мера. После реконструкции ВЛ и перехода на ВЛИ в электроустановках следует перейти на систему защитного заземления TN, для этого во вводном устройстве следует установить перемычку между N и РЕ шинами.

Комплектация

Готовые комплекты модульного заземления ZANDZ — это универсальное решение для типовых случаев. При необходимости в состав комплекта можно включить любое требуемое количество комплектующих (индивидуальные комплекты поставляются под заказ).

Дополнительные элементы

Колодец инспекционный / контрольный ZANDZ для обслуживания (для всех типов грунта; пластик)

Полипропиленовый колодец необходим для обеспечения доступа к месту контакта заземляющего электрода (штыря заземления) и заземляющего проводника. Устанавливается над местом соединения на одном уровне с грунтом.

Проволока омедненная стальная (D 10 мм / S 80 мм²)

Проволока стальная с высококачественным медным покрытием толщиной 70 мкм применяется в качестве заземляющего проводника с большим сроком службы (30 и более лет).

Проводник поставляется в бухтах по 10/20/50 метров (GL-11150-10 / GL-11150-20 / GL-11150-50).

Проводник заземляющий (ПВ-1 25 мм²)

Медный одножильный, многопроволочный и многожильный проводник сечением от 4 до 185 мм² в ПВХ изоляции используется для соединения заземлителя с объектом (ГЗШ в щите).

Проводник поставляется метражом и в готовых бухтах по 3/5/10 метров (ZZ-500-103 / ZZ-500-105 / ZZ-500-110), опрессованных с одного конца наконечником с отверстием под болт D8 для присоединения к ГЗШ в щите.

Устройство для выпрямления

Устройство для выпрямления предназначено для выравнивания проволоки диаметром от 6 до 10 мм и полосы заземления шириной от 20 до 45 мм и толщиной от 3 до 4 мм.

Рекомендуемые действия при замене TN-C

Большая часть жилых домов оснащена именно этим вариантом. Из-за того, что сооружения обладают двухпроводной системой электрического снабжения, использование TN-C – подходящее решение. Потому что система использует всего один проводник, который способен решать две задачи:

• рабочую, для исправного функционирования электрических изделий и аппаратов;
• защитную, которая обеспечивает сохранность приборов.

Такая система соответствует базовым стандартам безопасности и защищает всю электрическую цепь, однако она не способна сохранить запитываемые электрические агрегаты, что может повлечь их выход из строя при возникновении высокой нагрузки. Также важно понимать, что в дождливую погоду, такое соединение приведет к скачкам напряжения, даже если будет применяться защитное отключение. К сожалению, есть даже случаи летального исхода из-за этой недоработки.

Поэтому при возведении новых построек использовать подобное решение крайне не рекомендуется. Такую систему использую только там, где она была установлена изначально, однако если человек захочет изменить ее, то это можно легко сделать. Чаще всего люди используют для этих целей TN-C-S, так на входе устанавливают кабель PEN, который в дальнейшем разделяется на PE и N. Благодаря такому решению при возникновении аварийной ситуации провод N отключается от общей сети, что позволяет сохранить все бытовые приборы в целости и спасет человека от дополнительных затрат.

Что популярно сейчас и главные рекомендации

Сегодня чаще встречаются три варианта заземления, каждый из которых отличается по техническим параметрам и возможностям:

• TN;
• TT;
• IT.

Если человек планирует использовать набор только в загородном доме, то ему лучше обратить внимание на первый вариант, который также делится на несколько групп и может быть: TN-C, TN-S, TN-C-S, что выбрать решается исходя из целей.