Штучний заземлювач, його опір, колір, застосування в електроустановках

Якщо коротко відповісти на питання, що є визначенням поняття штучного заземлювача, можна сказати, що це провідний елемент, безпосередньо контактує з землею. Елементів може бути кілька, і контакт може здійснюватися за допомогою проміжного середовища, що проводить електричний струм. Від природного заземлення штучне пристосування відрізняється тим, що зроблено спеціально з застосуванням розрахунків і належної підготовки.

Основні функції

В електротехніці використовуються такі поняття, як заземлення робоче та захисне. Робоча заземлення застосовується з метою забезпечення ефективної та безперебійної роботи установки. Громовідводи, що захищають електроустановки від небесного електрики і займань, також належать до категорії робочих, оскільки в цьому випадку заземлення ніяк не убезпечує від уражень електричним струмом.

Для захисту людини від електроструму або удару блискавкою застосовується захисне заземлення. Іншими словами, захисне заземлення виконується з метою знизити напругу дотику до безпечного рівня. Це особливо важливо на електрообладнанні з високим, небезпечним для життя напругою.
Заземлювач є частиною заземлювального пристрою (заземлення, ЗУ). Він щільно контактує з грунтом. Один його кінець підключений до електроприлади, завдяки чому відбувається вирівнювання потенціалів приладу і землі, і це захищає від удару струмом.

Згідно з пунктом 1.7.28 ПУЕ, заземленням є навмисно виконане електричне з’єднання точки електромережі, електроустановки чи обладнання з заземлювальним пристроєм. Заземлення підключають на всіх електроустановках.

Розташування в грунті

Штучне заземлення застосовується там, де немає можливості скористатися природним заземленням, або коли струмові навантаження на природні заземлювачі перевищують допустимі норми. Штучні заземлюючі пристрої виготовляються зі сталевих конструкцій, але якщо в грунтах перевищена кислотність, або навпаки, вона схильна до підвищення лужності, застосовуються ЗУ з міді або оцинкованого металу.

За формою і структурі штучний заземлювач схожий на класичний електрод. Найчастіше, це стрижень, виконаний із сталевої штаби або круглого прута. За типом розташування існують 2 основних види ЗУ. У горизонтальному типі заземлювачі укладають по периметру фундаменту на дні траншеї.

Вертикальні заземлювачі роблять зі стрижнів діаметром 12-15 мм і довжиною до 4-5 метрів. Їх забивають в грунт на глибину 0,5-0,7 м.

Допускається розташування штучних заземлювачів під деяким кутом, і тоді поняття вертикальний або горизонтальний стає умовним.

Похиле розташування застосовують в тому випадку, якщо стіна будівлі розташована під кутом до вертикалі. Нахил не позначається істотно на виконуваних функціях пристрою.

У заземленні електроустановок з високою напругою використовуються так звані складні заземлювачі, в яких вертикальні елементи з’єднані з горизонтальними.

Коли пристрій штучних заземлювачів виявляється на орної землі, все електроди повинні розміщуватися на глибині не менше 1 метра. Це дозволяє збільшити контакт з грунтом.

Які вимоги пред’являються до штучних заземлювачів

Штучні заземлювачі не підлягають фарбуванню, так як забарвлення грає роль ізолятора і перешкоджає відведенню електроструму в землю. Таким чином, колір заземлювача повинен бути природним, яким володіє застосовуваний в заземлюючих пристроях, метал. Але місця з’єднання провідників (зварювальні шви) повинні бути пофарбовані бітумної фарбою, для запобігання руйнуванню.

Не можна розміщувати штучні або застосовувати природні заземлювачі поблизу джерел тепла, які сушать землю. Для посушливих територій існує особлива залізобетонна конструкція. Заземлювач роблять у формі ємності, і поміщають нижче поверхні землі. Ємність заповнюють водою через люк. Таким чином, в заземленні бере участь водорозподільна система. Сталеві електроди з’єднані з виведенням з ємності. Так забезпечується оптимальне опір.

Для створення штучних заземлювачів використовуються наступні матеріали із зазначеними параметрами:

  • діаметр сталевого арматурного прута не менше 10 мм;
  • діаметр оцинкованого прута не менше 6 мм;
  • в куточках товщина стінок від 4 мм;
  • при використанні смугової сталі її товщина повинна бути не менше 4 мм;
  • в блискавкозахисних заземлителях перетин береться від 155 мм 2;
  • товщина стінок отбракованних труб не менше 3,5 мм.

Тільки для тимчасових електроустановок можна застосовувати електроди з мінімальними значеннями. Щоб заземлюючих пристроїв служило 40-50 років в сприятливих грунтових умовах, досить вибрати стрижні для нього на 2-3 мм більше. У вологих ґрунтах товщина і діаметри ЗУ повинні бути в 2 рази вище мінімального.

З усіх названих матеріалів найбільш оптимальним визнано використання круглої арматур, оскільки витрата металу в цьому випадку знижується в 1,5 рази, зменшується відповідно і собівартість заземлюючих пристроїв.

Корозійна стійкість у круглої стали вище, ніж у лінійної, тому що у круглого електрода площу зіткнення з землею найменша в порівнянні з іншими формами ІЗ. Ще одна перевага полягає в тому, що стрижневі круглі електроди легше монтуються, економиться час, що витрачається на пристрій ЗУ.

При заземленні потужних високовольтних установок застосовуються контури, що складаються з горизонтальних променів, що розкинулися на сотні метрів і декількох десятків вертикально встановлених стрижнів. Щоб штучні заземлювачі НЕ екранували один на одного, промені розводять горизонтально в протилежні сторони. Якщо променів 3, або 4, їх розташовують під кутом 90 і 120 градусів відповідно.

Опір штучного заземлювача

Щоб ЗУ ефективно виконувати своє завдання, воно повинно мати опір розтікання, що не перевищує певних значень. Цей параметр показує, наскільки добре пристрій проводить електричний струм.

Для заземлюється електроустановки з напругою 380В опір штучного заземлювача не повинно перевищувати 30 Ом. Працюючі під високою напругою, медична апаратура, серверні блоки, системи відеоспостереження заземляются з опором 0,5-1 Ом.

Розрахунок для штучних заземлювачів виробляється з метою визначити, яка кількість вертикальних і горизонтальних струмопровідних стрижнів має бути змонтовано для отримання оптимального опору.

Ссылка на основную публикацию