Справочник мастера-электрика. Проводка, розетки, техника безопасности, инструмент

• Рабочие заземляющие устройства необходимы для создания определенного режима работы электроустановки в нормальных и аварийных условиях.

• Грозозащитные заземляющие устройства используют для заземления стержневых и тросовых молниеотводов и разрядников и предназначены для отвода импульсного тока молнии в землю.

Во многих случаях одно и то же заземляющее устройство может совмещать несколько функций (например, быть защитным и рабочим). Как было сказано выше, все заземлители делятся на два основных типа — естественные и искусственные.

К естественным заземлителям относят проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы (за исключением трубопроводов горючих или взрывчатых жидкостей и газов); обсадные трубы; металлические конструкции и арматуру железобетонных конструкций зданий и сооружений; свинцовые оболочки проложенных в земле кабелей при условии, что их проложено не менее двух и отсутствуют другие заземлители, и т. п.

Нельзя использовать в качестве заземлителей трубопроводы, покрытые изоляцией для защиты их от коррозии, трубопроводы для перекачки горючих жидкостей и газов, алюминиевые оболочки кабелей и голые алюминиевые проводники.

К искусственным заземлителям относят конструкции, изготовленные специально для заземления. Ими могут быть вертикально погруженные в землю стальные стержни и некондиционные трубы, уголковая сталь, горизонтально проложенные стальные полосы, круглые стальные стержни и т. д.

Заземляющий проводник предназначен для соединения заземляемых частей электроустановок с заземлителем. В качестве заземляющих проводников можно использовать металлоконструкции зданий и сооружений, а также металлические конструкции производственного назначения, например стальные трубы электропроводок, алюминиевые оболочки кабелей, металлические стационарные открыто проложенные трубопроводы любых назначений (кроме тех, которые предназначены для транспортирования горючих и взрывоопасных смесей), металлические фермы, подкрановые пути и т. д.

В жилых зданиях и сооружениях в качестве заземляющих проводников запрещено использовать водопроводные трубы, трубы отопления. Наименьшие допустимые размеры заземляющих проводников и элементов заземлителя приведены в таблице 5.

Главной электрической характеристикой заземляющего устройства является его сопротивление. Оно равно сумме сопротивлений заземлителя и заземляющих проводников. Сопротивление заземлителя называют сопротивлением растеканию электрического тока.

Электрический ток, стекая с заземлителя в землю, распределяется в объеме неравномерно, встречая на своем пути в земле определенное сопротивление. Поэтому и говорят о сопротивлении растеканию тока с заземлителя в землю. Для краткости его называют просто сопротивлением растеканию.

Таблица 5

Минимальные допустимые размеры заземляющих проводников и заземлителей

Сопротивление растеканию заземлителя (R) равно отношению его потенциала (напряжения, U) в месте ввода к силе тока (I), идущего с заземлителя в землю:

R=U/I

Свойства грунта определяются его сопротивлением растеканию тока. И чем это сопротивление меньше, тем лучше для монтажа контура заземления.

Сопротивление заземлительного устройства зависит:

• от типа грунта;

• структуры грунта;

• состояния грунта;

• глубины залегания электродов;

• количества электродов;

• свойств электродов.

Контур заземления — соединенные между собой горизонтальные и вертикальные электроды, которые заложены на определенной глубине в грунте. Торф, суглинок, влажная, а лучше мокрая глина отлично подходят для монтажа контура заземления, а вот каменистая почва не годится. В зависимости от условий окружающей среды, даже один и тот же тип грунта может иметь разные свойства. Поэтому производить монтаж контура заземления необходимо осознанно, а выбор количества и длины заземляющих электродов рассматривать по конкретному случаю. Самый распространенный и простой способ монтажа контура заземления показан на рис. 71.

Рис. 71. Схема монтажа контура заземления

Существуют и более современные способы, например модульно-штыревая система заземления.

Место для установки и монтажа заземляющего устройства желательно выбирать вблизи вводного распределительного устройства. Материал для вертикальных и горизонтальных заземлителей (электродов) подбирается по приведенной выше таблице.

Согласно схеме, приведенной на рисунке, можно заглубить три вертикальных заземлителя по углам равностороннего треугольника и затем соединить их, либо по прямой линии через 1 м забить (заглубить) 4–5 вертикальных электродов и соединить их между собой. Длина вертикальных электродов 2,5–3 м. Чтобы легче было забивать вертикальные электроды в землю, их концы заостряют. Горизонтальные соединения лучше реализовать с помощью электросварки. Места сварки нужно обработать антикоррозийным составом, например битумом, а электроды присыпать однородным грунтом.