Монтаж заземляющего устройства (ЗУ)

Заземляющее устройство или устройство заземления (заземление) – это конструкция электрически связанных между собой металлических или биметаллических проводников различной геометрии и конфигурации, с одной стороны, и объемного проводника бесконечно большого сечения Земли, с другой.

Цель и смысл организации заземления (контура) – увод подавляющей части тока в землю безопасным для человека способом при аварии электроустановки, обеспечивая тем самым защиту от поражения человека и чувствительного оборудования.

Заземляющие металлические проводники принято разделять на поверхностные (горизонтальные; полосовая сталь) и глубинные (вертикальные; уголок, труба (в т.ч. обсадная), круг, арматура) заземлители; в отдельных случаях в качестве устройства заземления применяют железобетонный фундамент зданий/сооружения. Причем если глубина монтажа (заглубления) заземлителей небольшая (3 – 5 метров), то такое заземление также называют поверхностным. Глубинное (подземное) устройство заземления подразумевает более глубокое заглубление механическим способом методом вибрационного вбивания или скважинного бурения.

Выбор конечного проекта устройства заземления зависит от мощности электротока, который необходимо безопасно отвести/стечь в землю и электрохимических характеристик грунта/земли.

Монтаж заземляющего устройства

Монтаж заземления принято разделять на 4 этапа:

• Начальные земляные работы: копка, бурение.
• Монтажные работы: укладка горизонтальной полосы, забивка/установка вертикальных заземлителей; сварка/болтовое скрепление элементов заземляющего устройства; окраска наружных элементов заземляющего устройства и мест сварных соединений защитным битумным составом черного цвета.
• Конечные земляные работы: засыпка.
• Измерительные работы: замер сопротивления заземляющего устройства.

Начальные земляные работы

Перед началом земляных работ необходимо обозначить/отмаркировать трассу укладки горизонтального заземлителя. Для этой цели достаточно выборочно снять поверхностную часть грунта на глубину полуштыка лопаты (можно ограничиться метками в виде приямка на расстояние полуметра-метра друг от друга по всей длине трассы).

Далее делается полноценная траншея на ширину лопаты 210-240 миллиметров и глубину не менее 0,5 метра (в идеале: 0,5÷0,7 метра).

При монтаже глубинных/подземных электродов (глубина до 200 метров) применяют скважинное шнековое бурение с использованием ямобура или буровой установки. Бурение осуществляется под проектную глубину и диаметр безопасным способом.

Монтажные работы

После выполнения начальных земляных работ выполняется забивка/вдавливание вертикальных заземлителей ручным (кувалдой) или механическим способом (ковшом экскаватора (до 5 метров), либо вибромолотом/перфоратором с силой удара 19-21 Джоуль (до 30 метров)).

Монтаж вертикальных заземлителей ручным способом (кувалдой) имеет ряд ограничений:

— Глубина монтажа не более 2,5 метра (на практике средняя глубина монтажа 1,5 метра; уголок гнется; ударное место уголка раскрывается «розочкой»).

— Жесткий грунт (например, голубая глина; камни/валуны и пр.).

— Песчаный и мерзлотный грунт (высокое удельное сопротивление грунта).

Метод вдавливания в землю заземлителя хорош на глубину до 5 метров и имеет те же ограничения, что и ручным способом.

Для монтажа глубинно-модульных (типового глубинного) заземлителей используется специальная насадка SDS-max; для монтажа уголков или арматуры применяется профессиональная насадка собственного производства для вибромолота или SDS-max. Данная мера значительно упрощает и ускоряет процесс монтажа вертикальных заземлителей. Очевидные ограничения данного метода: каменистый грунт. Очевидный плюс: минимальный землеотвод и независимые от сезона параметры заземлителя, а также хорошие результаты в песчаном высокоомном грунте.

В качестве вертикального заземлителя, как правило, используется полосовая черная или оцинкованная сталь 40х4 мм. Обычно данную полосу поставляют хлыстами длиной 6 метров или бухтой 50 метров.

Соединение полосовой стали между собой и вертикальным электродом выполняется методом дуговой сварки. Место сварного соединения после остывания и зачистки шлака + флюса необходимо покрыть защитным битумным составом черного цвета.

Применение болтовых зажимов для соединения электродов допускается, но нами не рекомендуется из-за недолговечного результата электрического соединения. Через непродолжительное время грунтовая влага окисляет металл в месте соединения, в результате чего образуется большое переходное сопротивление, которое выводит из строя само заземляющее устройство (оно не работает). Применение болтовых соединений в системах заземления – это вынужденная мера!

Для подключения Главной заземляющей шины (ГЗШ) в помещении электроустановки делают переход от стальной полосы на заземляющий проводник (ПВ-3, ПуГВ) с сечением не менее фазного и полосатой маркировкой желто-зеленого цвета изоляции. Для удобства само место соединения на улице выполняют в пластиковой разделительной коробке с IP65 желательно на высоте 2,5 метра (вне доступа касания человека); саму полосовую сталь окрашивают в черный цвет.

Конечные земляные работы

После монтажа саму траншею/приямок засыпают мягким глиносодержащим грунтом (без крупнообломочного/с валунами грунта).

Использование песчаного грунта для засыпки горизонтального заземлителя ухудшает характеристики последнего, поскольку создает вокруг него область растекания тока с большим удельным сопротивлением. Напротив, в отдельных случаях для уменьшения электрического сопротивления заземляющего устройства рекомендуется засыпать пространство вокруг горизонтального электрода низкоомным материалом/наполнителем (бентонитовая глина (удерживает влагу), коксовая мелочи (имеет низкое удельное сопротивление) и им подобных).

Измерительные работы

После завершения конечных земляных работ обязательно проводятся измерительные работы: меряют сопротивление заземляющего устройства.

В процессе монтажа глубинно-модульного заземления, после прохождения каждый трех метров грунта заземляющим электродом делается контрольная проверка сопротивления заземления путем прямого измерения 3-х проводным способом.

Когда все сделано правильно заземляющее устройство служит долго и его характеристики сильно не изменяются в зависимости от сезона.

Более подробную информацию по монтажу заземляющего устройства Вы можете получить по телефону: +7 (812) 748-26-28.