Власний контур заземлення - відмітна ознака дійсно продуманою і якісної системи електропостачання. Його пристрій досить примітивно, практична ж користь - неоціненна. Монтаж своїми руками не займе багато часу, а правильне виконання контуру гарантує його багаторічну справну роботу.
- Вибір місця для розміщення контура
- Питомий опір грунту і розрахунок електродів
- Як швидко забити основні заземлювачі
- Обв'язка контуру, висновок шини
- Перевірка нормативних параметрів, обслуговування контуру
Щоб визначити місце, що підходить для забивання електродів заземлення, потрібно пройти процедуру, іменовану узгодженням трас інженерних комунікацій. Оскільки довжина електродів, як правило, більше глибини залягання ліній електропередач, зв'язку ітрубопроводов, ризик їх пошкодження абсолютно реальний при роботі в межах міста. Тому спочатку ознайомтеся з планами прокладки трас комунікацій, запит можна залишити в місцевій міській адміністрації.
Це може бути пов'язано з невеликими грошовими витратами, однак отримувати ордер на земляні роботи майже ніколи не потрібно. З узгодженням пов'язаний один цікавий момент: ви знімаєте з себе відповідальність за пошкодження лінії, якщо її немає в реєстрі підземних комунікацій. При цьому навіть якщо в ідеально відповідному місці вже прокладені підземні траси, ви зможете легко їх обійти, користуючись зазначеними значеннями захисних зон і точками прив'язки. Для підприємств рекомендується зберігати в архіві завірені копії планів.
Маючи в своєму розпорядженні контур, зверніть увагу на параметри грунту. Володарям звіту по геоморфології місцевості рекомендується розташовувати основні заземлювачі в якомога нижчою точці верхнього водоупора, насиченою вологою. Також кращі місця затінені, поблизу зливних ям або дренажних колодязів, в меліораційних канавах. Вода з розчиненими іонами солей (в помірній кількості) надає хорошу провідність ґрунтів навіть тих категорій, в яких вона начисто відсутній при висушену їхньому фінансовому стані.
Ще один критерій оцінки місцевості - відношення рівня ґрунтових вод до глибини занурення основних заземлювачів. Якщо є можливість влаштувати контур на дні підвалу або оглядової ями - краще їй скористатися. Виняток становлять ділянки, насичені агресивними рідинами: септики, зливні і компостні ями. Також слід уникати близькості з деревами, активно поглинають воду, наприклад, березою або вербою.
Питомий опір грунту і розрахунок електродівПередача електричного потенціалу літосфері відбувається з усією поверхні металевих електродів через металізовані частинки грунту і міститься в грунті вологу. Враховуватися має все: від шорсткості поверхні металу до пористості грунту і щільності посадки в ньому сталевих заземлювачів.
Геоморфологический профіль і таблиця питомих опорів ґрунтів - ось що береться за основу розрахунку опору поширенню струму через основні заземлювачі. Рекомендується користуватися посібником «Норми пристрої мереж заземлення» за авторством Р.Н. Карякіна, де є вичерпна інформація для обчислення потрібних параметрів, а також описано техніку використання природних заземлювачів (обсадок свердловин, паль або трубопроводів).
В реальності детальний розрахунок виконується рідко, зазвичай вихідні дані приймаються гіршими з можливих для конкретних умов розміщення. Необхідні характеристики досягаються збільшенням або довжини електродів (що більш переважно), або їх числа. Запасом міцності забезпечується тривалий термін експлуатації контуру: покриваючись іржею, електроди сильно втрачають у провідності, тому до них періодично добивають нові.
Розрахунок починають з допустимого перетину елементів системи заземлення, їх провідність повинна відповідати потужності електричного підключення заземлюється системи. У більшості випадків використовується профілі з вуглецевої сталі, їх перетин не повинно бути менше 80 мм 2. Для нержавіючої сталі цей показник становить 60-70 мм 2. Перетин прийнято свідомо завищувати для компенсації корозійного впливу грунту.
Друге питання - загальна площа поверхні. В якості основних заземлювачів слід використовувати кутову сталь, тавр або двутавр - вироби з перетином незамкненою форми, які контактують з грунтом усіма сторонами. Опір одиночного заземлювача або його ділянки визначається як питомий опір ґрунту, його навколишнього, поділене на π - кратне значення основного лінійного розміру (для вертикально стержня це його довжина).
Результат потрібно помножити на безрозмірний коефіцієнт форми (для вертикального стрижня це половина натурального логарифма від чотирикратної довжини, поділена на периметр перетину). Для прикладу, вертикальний електрод довжиною 2,5 метра з кутової сталі 50х50 мм коефіцієнт складе майже 1,25, опір розтіканню (при заляганні заземлювачів цілком в суглинку) складе 8,3 Ом.
Загальний опір вертикальних заземлювачів описується як сума їх зворотних значень:
- 1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 + ... + 1 / Rn
Таким чином, для досягнення нормативного значення в 4-6 Ом буде потрібно не менше двох електродів по 2,5 метра, по аналогії можна розрахувати варіанти з іншим відповідним числом або довжиною заземлювачів.
Як швидко забити основні заземлювачіКоли необхідні розрахунки виконані, настає черга монтажу. Тривіальна, на перший погляд, завдання забити електроди до Краю може обернутися зіпсованим металопрокатом просто через незнання механіки процесу.
Грунт на глибині більше метра досить щільний і знаходиться під тиском. Грунт щільно обжимають сталевий стрижень, при цьому сили тертя перешкоджають зануренню і ростуть разом з площею дотику при кожному ударі. Мороки додають зустрічаються на шляху уламки твердої породи, іноді електрод розумніше висмикнути і вбити в новому місці.
Заземлювачі потрібно правильно заточити перед забиванням. Загальний кут скоса вістря повинен бути порядку 30-35º. Від краю вістря потрібно відступити близько 40 мм і звести спуск під більш тупим кутом, близько 45-50º. Тавр, двутавр і швелер можуть мати кілька спусків, прути до 24 мм рекомендується гострити куванням з повільним відпусткою.
Перед забиванням електродів їх потрібно видалити один від одного не менш ніж на 230 см, більше двох (N) вертикальних заземлювачів розташовують на вершинах рівностороннього N-кутника. Під кожен електрод потрібно викопати або пробурити лунку глибиною 35-50 см щоб основне тіло провідника знаходилося якомога глибше. Бурити лунки в повну глибину не рекомендується. Відкопані приямки з'єднуються між собою траншеями, за якими буде приховано прокладена обв'язка електродів.
Забивати сталеві стрижні найкраще вручну, кувалдою близько 7-10 кг. Так, вібраційне занурення працює краще, але відповідне обладнання не так просто дістати і допускається його використовувати не скрізь. Основна проблема при забиванні - деформація хвостовика від частих ударів, тому бити потрібно через бабку спеціальної форми, надягають зверху на електрод і не дозволяє йому зігнутися або розплескатися надміру. Також можна періодично обрізати УШМ край електрода в міру сплющивания або підливати в приямок воду невеликими порціями.
Обв'язка контуру, висновок шиниВертикальні електроди повинні повністю перебувати під шаром грунту не менше 20-30 см, на цьому ж рівні розташовуються всі горизонтальні заземлювачі. Для зв'язки використовується сталева смуга 4х40 мм або вище, поставлена на ребро. З електродами вона з'єднується дугового зварювання, сумарна довжина шва повинна становити не менше половини периметра перетину.
Від контуру залишок смуги прокладається під грунтом до стіни будівлі з ВРУ. Щоб не руйнувати вимощення фундаменту, смугу можна прокласти поверх неї, закріпивши дюбелями швидкого монтажу, або влаштувати підкоп і прохід через огільзованное отвір. Шину заземлення потрібно закріпити до стаціонарної конструкції як мінімум в двох точках, до кінця приварюється болт М10 з двома шайбами і гайкою.
Монтаж контуру завершується нанесенням захисного покриття на місця зварювання, це може бути фарба або звичайний бітум. Після заземлювачі засипають ґрунтом, ретельно його трамбуючи.
Перевірка нормативних параметрів, обслуговування контуруПід болт на виведення шини затискають мідний однодротяний провід (ПВ-1) перерізом не нижче 6 мм2. Він слід як основний захисний провідник до ВРУ і далі розділяється по всій системі заземлення до кожного споживача електроенергії, який потребує зрівнювання потенціалів.
Зазвичай опір ліній системи заземлення вважається задовольняє нормативному при використанні на відгалуженнях мідного дроту від 2,5 мм 2, а також сталевого прута або смуги перетином від 50 мм2. Система заземлення зазвичай не передбачає розривів при розгалуженні, загальний опір між ВРУ та самої віддаленої точкою повинно знаходитися в районі 4-6 Ом.
Розтікання струму по основним заземлителям перевіряється за допомогою грунтового мегаомметра: він міряє опір між металевими частинами системи заземлення і тимчасовими електродами, забитими в грунт на 50 см в 15 і 20 метрах від контуру. Результати вимірювань служать підставою для підписання технічних умов та допуску електромережі до експлуатації.
Замір опору заземлення: 1 - вимірювач опору заземлення; 2 - контур заземлення; 3 - тимчасові електроди
Обслуговування, як такого, контур заземлення не вимагає. Досить виключити ведення земляних робіт в місці його розташування і стежити, щоб грунт не пересихала. Також слід виключити потрапляння агресивних рідин на грунт. Це зауваження пов'язано з тим, що часто перед періодичними (і нормовані ПУЕ та ПБЕЕ) вимірами опору грунт поливають, наприклад, розчином кухонної солі. Це тимчасово покращує провідність грунту і, як наслідок, опір розтіканню знижується. Але в таких умовах контур проіснує фізично всього 1,5-2 роки.
