Системы заземления

Определение и назначение

Любое здание должно быть защищено при помощи заземления для обеспечения безопасности находящихся внутри него людей. Система заземления – это совокупность соединенных между собой проводящих частей, которые имеют непосредственный электрический контакт с грунтом. Она обеспечивает стекание токов различной природы в землю, необходима для безопасной эксплуатации электрического оборудования и для отведения токов молнии от системы молниезащиты. Систему формируют естественные и искусственные заземлители.

Принципы организации заземления

К естественным заземлителям относятся железобетонные фундаменты, металлические коммуникации в грунте, в том числе трубы водоснабжения и канализации. В большинстве случаев необходимо также проложить и соединить между собой в грунте искусственные заземлители – вертикальные и горизонтальные металлические проводники электрического тока. Система заземления может состоять только из горизонтального заземлителя, либо из совокупности горизонтального и вертикального заземлителей.

Основные регламентирующие документы в данной сфере - ПУЭ (Правила устройства электроустановок), ГОСТ Р 50571.5.54-2013, СО 153-34.21.122-2003. ПУЭ предписывает для протяженных зданий и сооружений выполнение заземлителя в виде внешнего замкнутого контура. Также согласно ПУЭ в большинстве случаев рекомендуется выполнять общее (единое) заземляющее устройство. Согласно СО 153-34.21.122-2003 горизонтальные проводники следует прокладывать на глубине не менее 0,5 м от поверхности земли и на расстоянии не менее 1 м от стен и фундамента.

Сопротивление заземления и грунта

Значение сопротивления заземления – это основная характеристика системы, единица измерения - Ом. Она отражает величину напряжения, возникающего на системе заземления при протекании через нее тока 1 А. Чем ниже это значение, тем эффективнее работа заземлителя. Низким считается значение от единиц до десятков Ом, в зависимости от назначения объекта и электрических характеристик грунта. Измерение сопротивления заземления при помощи специальных приборов проводится для контроля состояния и эффективности работы системы.

Значение удельного сопротивления грунта – это характеристика, которая позволяет сравнивать различные типы грунтов по эффективности растекания в них электрических токов. Значение варьируется в зависимости от типа почвы и от времени года. В таблице D.54.1 из ГОСТ Р 50571.5.54-2013 приведены ориентировочные значения сопротивления большинства типов грунтов на территории России. В течение года количество влаги в почве меняется, а в зимний период почва промерзает. Чем больше в грунте влаги, тем ниже его удельное сопротивление и тем ниже сопротивление заземления, соответственно, тем эффективнее работа системы.

Выбор материалов для заземления

Выбор материалов для заземления регламентирует ГОСТ Р 50571.5.54-2013, возможные варианты указаны в таблице 54.1. В их числе сталь горячего цинкования, сталь с гальваническим медным покрытием, нержавеющая сталь и медь. Наиболее часто в качестве горизонтальных проводников применяются полоса, пруток или труба, а вертикальным заземлителем служит стержень (штырь) из круглого металла или уголок. Ключевые факторы при выборе элементов системы заземления – коррозионная стойкость и механическая прочность.

Функции системы заземления

Основное назначение заземления электрической сети - предотвращения поражения людей электрическим током. С этой целью оно решает следующие задачи:

• Заземление электрооборудования. Металлические корпусы и другие токопроводящие части электрических приборов соединяются с системой заземления. Благодаря этому при повреждении изоляции электроприборов на металлических корпусах не возникает опасное напряжение.
• Молниезащитное заземление. Отведение токов молнии от системы молниезащиты здания в землю.
• Обеспечение нормальной работы электрических и энергетических объектов. В их числе электрические станции, линии электропередачи, электроподстанции.

Типы систем заземления

В числе разработок компании EZETEK – модульно-штыревая система заземления и система электролитического заземления. Выбор между ними обусловлен исходными данными и условиями. Обе системы надежно работают в любой сезон в течение всего срока службы.

Модульно-штыревая система позволяет организовать заземление как крупных промышленных объектов, так и частных домов. Ключевые элементы системы – омедненные стержни заземления, стержни из оцинкованной стали или из нержавеющей стали длиной 1,2 м или 1,5 м, диаметром 14 мм или 16 мм. Они стыкуются между собой при помощи муфт и последовательно заглубляются в грунт. Контур заземления формируется при помощи горизонтальных металлических проводников. Для закрепления проводников и их соединения с вертикальными электродами используются зажимы и держатели. Срок службы системы в зависимости от применяемых материалов – до 50 лет. Готовые комплекты заземления разработаны для защиты электрооборудования, молниезащиты и газовых котлов. Преимущества:

• Проводники и их соединения надежно защищены от коррозии
• Монтаж заземления с помощью перфоратора – не требуются сварочные работы
• С установкой и дальнейшим обслуживанием системы самостоятельно справится один человек

Электролитическое заземление применяется в песчаных, скальных и мерзлых грунтах с высоким удельным сопротивлением. Срок службы системы – не менее 50 лет. Вертикальный или горизонтальный электрод длиной от 2,5 до 12 метров выполнен из нержавеющей стали с перфорацией и заполнен электролитической смесью. Специальный состав EZACTIV снижает сопротивление грунта вокруг электрода и способствует максимально эффективному функционированию системы. Преимущества:

• Стабильно низкое сопротивление заземления в грунтах с высоким удельным сопротивлением
• Установка заземления в скважине или траншее на минимально возможной площади
• Простота контроля работы системы и дозаправки электролита через инспекционный колодец