Для эффективного использования железобетонных и стальных каркасов зданий и сооружений в качестве естественных заземляющих устройств необходимо все элементы железобетонных и стальных конструкций (фундаменты, колонны, фермы, стропильные, подкрановые балки и т. п.) соединить между собой таким образом, чтобы они образовали непрерывную электрическую цепь по металлу, а в железобетонных элементах, кроме того, должны предусматриваться закладные детали для присоединения электрического и технологического оборудования.
В зданиях с монолитным железобетонным каркасом непрерывность электрической цепи обеспечивается путем непосредственной сварки арматурных стержней железобетонных изделий.
Непрерывная электрическая цепь, каркаса здания, выполненного из сборных железобетонных элементов, создается непосредственно сваркой закладных изделий, примыкающих друг к другу железобетонных элементов либо при помощи стальных перемычек сечением не менее 100 мм 2 (п. 1.7.78 ПУЭ), которые привариваются к закладным изделиям соединяемых железобетонных элементов. Закладные изделия должны быть приварены к арматуре железобетонных элементов швом длиной не менее 40 и высотой не менее 5 мм (т. е. чтобы сечение сварного шва было не менее 100 мм 2).
В зданиях с металлическим каркасом для создания непрерывной электрической цепи могут быть использованы сварные соединения, но достаточны болтовые и заклепочные соединения, обеспечивающие строительные требования на совместную работу элементов каркаса. В тех местах, где такие соединения отсутствуют, должны быть предусмотрены стальные перемычки, каждая сечением не менее 100 мм 2 , привариваемые к соединяемым конструкциям швом, общее сечение которого должно быть не менее 100 мм 2 .
Рис. 1. Объединение каркаса с помощью молниеприемной сетки:
1 - металлическая сетка; 2 - стальная перемычка; 3 - арматура колонны; 4 - арматура фундамента, 5 - строительные конструкции
Проектные решения, обеспечивающие электрическую непрерывность железобетонного или стального каркаса промышленного здания, приводятся ниже.
Для одноэтажных зданий с железобетонным каркасом применяются следующие способы объединения каркаса здания.
1. Объединение с помощью молниеприемной сетки (рис. 1). Молниеприемная сетка изготовляется из стальных стержней или проволоки диаметром 8 мм с шагом 6 м для зданий с молниезащитой по категории II и с шагом 12 м по категории III. Сетка укладывается по плитам до устройства кровли под слоем утеплителя из негорючих материалов. Узлы сетки в местах пересечения свариваются (рис. 2). Молниеприемная сетка должна соединяться с арматурой колонн и фундаментов.
Технические решения узлов I - IV приводятся соответственно на рис. 3 - 7.
Основные координатные размеры одноэтажных зданий принимаются по ГОСТ 23838 - 79 (табл. 8).
Таблица 8. Основные координатные размеры одноэтажных зданий
Тип здания |
Основные координатные размеры, мм |
||
1. Без мостовых подвесных и опорных кранов и оборудованное мостовыми подвесными кранами общего назначения |
6000 - 12 000, более 12 000 |
3000 - 8400, более 8400 |
|
2. Оборудованное мостовыми ручными опорными кранами |
9000, 12 000, более 12 000 |
6000 - 9000, более 9000 |
|
3. Оборудованное мостовыми электрическими опорными кранами общего назначения |
|||
Примечание. Lq - модульные шаги колонн по поперечным координатным осям или модульная ширина пролета; Во - модульные шаги колонн по продольным координатным осям или модульные шаги колонн; Яо - модульные высоты этажей.
Рис. 2. Расположение молниеприемной сетки и соединительных деталей(а) и соединение молниеприемных сеток, расположенных в разных уровнях (б):
1 - металлическая сетка из арматурных стержней диаметром 8 мм; 2 - места установки соединительных деталей; 3 - арматурный стержень диаметром 8 мм
2. Объединение каркаса здания с помощью крановых рельсов (рис. 7). Крановые рельсы, используемые в заземляющем устройстве, показаны в плане на рис. 8 а, проектное решение узла V - на рис. 8 б. Модульная ширина пролета Во, а также Z0 и Я0 устанавливаются по ГОСТ 23838 - 79 (табл. 8).
Рис. 3. Схема соединения закладного изделия колонны и фундамента:
1 - железобетонная колонна; 2 - нижнее закладное изделие колонны; 3 - соединительная перемычка диаметром 12 мм; 4 - закладное изделие фундамента; 5 - стеновые панели
Рис. 4. Соединение молниеприемной сетки с верхним закладным изделием колонны:
1 - моли неприемная сетка; 2 - соединительная деталь; 3 - перемычка диаметром 12 мм; 4 - верхнее закладное изделие колонны; 5 - утеплитель; 6 - плиты перекрытия; 7 - строительная конструкция; S - железобетонная колонна; 9 - стеновые панели
Рис. 5. Узел защиты стеновых панелей:
1 - стеновые панели; 2 - стержень диаметром 8 мм, приваренный к закладным деталям стеновых панелей и проложенный по периметру здания;
- - перемычка диаметром 8 мм;
- - молниеприемная сетка; 5 - панель перекрытия
Рис. 6. Узел молниеприемной сетки над местом соединения плит перекрытия:
1 - молниеприемная сетка; 2 - панели перекрытия
Рис. 7. Объединение каркаса здания с помощью крановых рельсов:
1 - строительные железобетонные конструкции; 2 - крановые рельсы; 3 - подкрановые балки; 4 - арматура колонны; 5 - арматура фундамента
3. Объединение каркаса здания с помощью фундаментных балок (рис. 9). Расположение фундаментных балок в плане показано на рис. 10 д. Все фундаментные балки по периметру здания должны соединяться с арматурой фундаментов, например, так, как показано на рис. 10, б.
В местах проемов прокладывается проводник из полосовой или круглой стали так, как показано на рис. 11.
Узел VI решается аналогично приемам, показанным в узле VII. Модульная ширина пролета Во приведена в табл. 8.
Рис. 8. Расположение крановых рельсов зданий (а) и соединение кранового рельса с закладным изделием колонны (б):
1 - крановые рельсы. 2 - кран; 3 - колонны; 4 - подкрановая балка; 5 - стальная перемычка диаметром 12 мм; 6 - вертикальная арматура колонны, 7 - детали крепления подкрановых балок
4. Объединение каркаса здания с помощью стальных ферм (рис. 9). В случае отсутствия молниеприемной сетки, подкрановых балок, рельсов или фундаментных балок, но при наличии металлических (стальных) стропильных и подстропильных ферм эти фермы могут быть использованы для создания непрерывной электрической цепи. Проектное решение узла I показано на рис. 3, узла VII - на рис. 13. Размер L0 соответствует значениям, приведенным в табл. 8.
Рис. 9. Объединение каркаса здания с помощью фундаментных балок:
1 - стропильная конструкция; 2 - арматура колонны; 3 - арматура стропильной конструкции; 4 - фундаментные балки
Рис. 10. Расположение фундаментных балок при использовании их для объединения (а) и соединение арматуры фундаментных балок между собой и арматурой колонны (б):
1 - арматура фундаментных балок; 2 - соединительные стержни диаметром 12 мм; 3 - фундаментные балки; 4 - фундамент; 5 - закладное изделие; б - стеновые панели
Рис. 11. Соединение арматуры фундаментных балок в местах проемов:
I - арматура фундаментных балок, 2 - стальная полоса 3x40 мм или пруток из круглой стали диаметром
12 мм; 3 - стеновые панели; 4 - рама ворот
Рис. 12. Объединение каркаса здания с помощью стальных ферм: 1 - стальная ферма; 2 - арматура колонны; 3 - железобетонная колонна
Для многоэтажных зданий с железобетонным каркасом используются следующие способы объединения каркаса здания,
1. Объединение с помощью ригелей (рис. 14). В промышленных многоэтажных зданиях с железобетонным каркасом при отсутствии молниезащитной сетки для создания электрической непрерывности железобетонного каркаса используется арматура ригелей (не имеющая предварительного напряжения) и крайних плит перекрытия. Техническое решение узла VIII показано на рис. 15, узла / - на рис. 3. Для большей наглядности узел VIII показан в аксонометрии на рис. 16. Основные координатные размеры многоэтажных зданий приведены в табл. 8.
Рис. 13. Пример крепления стальной фермы к железобетонной колонне:
I - железобетонная колонна; 2 - закладное изделие; 3 - стальная ферма, 4 - узел крепления; 5 - анкерные
болты
Рис. 14. Объединение с помощью ригелей:
1 -- арматура ригелей, 2 - закладное изделие для присоединения цепи заземления
Рис. 15. Объединение каркаса здания с помощью ригелей и плит перекрытия:
1 - прямоугольный ригель; 2 - закладные изделия; 3 - крайние плиты перекрытия; 4 - колонна
Рис. 17. Объединение с помощью молниеприемной сетки; 1 - молниеприемная сетка; 2 - закладное изделие
Рис. 16. Соединение арматуры крайних плит перекрытия с арматурой колонн
1,2 - узлы соединения арматуры плит с закладными изделиями колонн
Рис. 18. Вариант соединения молниеприемной сетки с арматурой колонны:
1 - молниеприемная сетка; 2 - соединительная деталь: 3 - плиты перекрытия;
4 - ригели; 5 - колонна
20. Объединение с помощью молниеприемной сетки (рис. 17). Узел соединения IX молниеприемной сетки с арматурой колонн показан на рис. 18.
Рис. 19. Многоэтажное здание с металлическим каркасом:
1 - ферма; 2 - колонна вспомогательная, 3 - основная колонна
Рис. 20. Основные узлы (монтажные) стального каркаса:
I - надопорная стойка; 2 - стальная колонна постоянного сечения; 3 - подкрановая балка
Для многоэтажных зданий с металлическим каркасом электрическая непрерывность обеспечивается с помощью строительных конструкций (рис. 19). На рисунке показана торцевая стена стального каркаса. Основные монтажные узлы стального каркаса X - XII показаны соответственно на рис. 20 - 22. Как видно из рисунков, узлы крепятся либо сваркой, либо на болтах с резьбой не менее М20. Эксперимент показал, что указанные соединения обеспечивают непрерывность электрической цепи без дополнительных монтажных работ.
Непрерывность электрической цепи внутри железобетонных элементов обеспечивается с помощью сварки между собой отдельных арматурных стержней каркаса и закладных изделий железобетонных элементов с арматурой каркаса.
Примеры расположения дополнительных закладных изделий и способы их соединений в колоннах одноэтажных зданий (колонны серий КЭ-01-52, 1.423-3, 1.423-5) приведены в табл. 9, а в колоннах многоэтажных зданий (колонны серии 1.420) - в табл. 10. Закладные изделия для технологических или сантехнических коммуникаций, металлических площадок должны соединяться с вертикальной арматурой колонны, являющейся магистралью заземления. Конструктивное исполнение железобетонных фундаментов, используемых в качестве заземлителей.
Дополнительные закладные изделия, показанные в колоннах на промежуточных отметках, в конкретном проекте принимаются по заданию электроотдела.
Узлы II и III предусматривают связь арматуры ригеля с арматурой колонн. Эти узлы выполняются только в тех колоннах, которые используются для объединения железобетонных конструкций.
Рис. 21. Узлы примыкания стропильных и подстропильных стальных ферм к опорной стойке и установка на оголовок колонны:
1 - подстропильная ферма; 2 - стропильная ферма; 3 - надопорная стойка; 4 - стальная колонна
Рис. 22. Железобетонный фундамент для стальной колонны:
1 - стальная колонна; 2 - железобетонный фундамент; 3 - фундаментные болты
Примеры использования конструкций зданий в качестве заземляющего устройства. При использовании заземляющих свойств зданий необходимо соблюдать следующие общие требования:
соединение арматуры железобетонных колонн с арматурой фундамента, используемого в качестве заземлителя. должно осуществляться перемычкой диаметром не менее 12 мм. Соединение металлических колонн с арматурой железобетонных фундаментов-заземлителей выполняется по рис. 22;
приварка закладных изделий к рабочей арматуре колонн, арматурному каркасу подколонника фундамента, а также приварка всех соединительных элементов-перемычек должны производиться ручной дуговой электросваркой в соответствии с требованиями СН 393-78.
Таблица 9. Основные координатные размеры многоэтажных зданий с железобетонным каркасом (ГОСТ 24336 - 80)
Тип здания |
Основной координатный размер, мм |
||
1. С постоянными координатными размерами (шириной пролета и шагом колонны) во всех этажах, с расчетными нагрузками на балки (ригели) перекрытий до 265 к11/м |
6000, 12 000, более 12 000 |
3300, 3600, выше 3600 |
|
2. С увеличенной шириной пролета в верхнем этаже (по отношению к нижележащим), оборудованном подвесными электрчиескими однобалочными кранами общего назначения грузоподъемностью от 0,25 до 5 т, с расчетными нагрузками на балки (ригели) перекрытий от 110 до 265 кН/м |
6000*, 9000*, 12 000* |
4800, более 4800 |
|
3. С увеличенной шириной пролета в верхнем этаже (по отношению к нижележащим), оборудованном мостовыми электрическими кранами общего назначения грузоподъемностью от 5 до 10 т, с расчетными нагрузками на балки (ригели) перекрытий от 110 до 265 кН/м |
6000* |
4800, более 4800 |
|
* Для первого и средних этажей.
** Для верхнего этажа.
Примечание. Обозначение Lq - ширина пролета или модульный шаг колонны по поперечным координатным осям в многоэтажных зданиях с железобетонным каркасом; Во - модульный шаг колонны по продольным координатным осям или шаг колонны; Но - модульная высота этажа.
Не допускается использовать в качестве элементов заземления следующие виды конструкций: железобетонные конструкции с напрягаемой проволочной и прядевой (канатной) арматурой; железобетонные конструкции с напрягаемой стержневой арматурой диаметром менее 12 мм; железобетонные фундаменты с защитными покрытиями поверхности, применяемые в средне- и сильноагрессивных средах; железобетонные фундаменты при расположении их в песках и скальных грунтах с влажностью менее 3%; железобетонные фундаменты из бетона марки В8 по водонепроницаемости и выше; железобетонные конструкции электроустановок, работающих на постоянном токе.
Допускается использование фундаментов в качестве заземлителей в агрессивной среде при концентрации ионов хлора до 0,5 г/л (С1) или сульфатионов до 10 г/л (SO4) в том случае, если плотность токов, длительно стекающих с арматуры фундаментов, соответствует требованиям, изложенным в «Руководстве по использованию заземляющих и зануляющих свойств строительных конструкций производственных зданий и сооружений», разработанных ВНИИПЭМ, НИИЖБ и Госхимпроекгом.
В случае, если фундаменты под колонны не могут быть использованы как заземлители, необходимо устройство наружного контура заземления с присоединением к нему токоотводов от арматуры колонны не менее чем в двух местах. Расположение точек подсоединения определяется заданием электротехнического отдела.
Все открытые части токоотводов должны быть оцинкованы или защищены от коррозии какими-либо другими способами, соответствующими агрессивности воздушной среды. Если строительные конструкции здания используются только для молниезащиты, то:
устройство молниезащиты здания с использованием строительных конструкций включает в себя молниеприемную сетку (или стержневые молниеотводы), соединенную с помощью металлических перемычек с арматурой колонн (или металлическими колоннами) и железобетонных фундаментов- заземлителей;
арматура железобетонных конструкций, используемых в качестве токоотводов, также должна быть непрерывной и обеспечивать передачу электричества к фундаменту-заземлителю;
молниеприемная сетка, применяемая в системе молниезащиты, укладывается по плитам покрытия до устройства кровли под слоем утеплителя из негорючих материалов. Для соединения с арматурой колонн, используемых в качестве токоотводов, молниеприемная сетка приваривается к специальным соединительным изделиям, заложенным в швы между плитами покрытия. Шаг соединительных изделий задается электроотделом.
В зданиях с покрытиями по металлическим фермам или балкам молниеприемная сетка на кровле не укладывается. В этом случае несущие конструкции покрытия должны быть связаны токоотводами из стержней марки стали А1 диаметром 12 мм. Все металлические детали, расположенные на кровле (трубы, вентиляционные устройства, водосточные воронки и пр.), соединяются с молниеприемной сеткой или молниеотводами. На неметаллических возвышающихся частях зданий следует дополнительно уложить металлическую сетку и соединить ее при помощи сварки с молниеприемной сеткой на кровле.
Стержневые молниеотводы, устанавливаемые на кровле одноэтажных зданий, должны быть соединены с колоннами, используемыми в качестве токоотводов (см. узлы п. 2 табл. 12).
В случае применения стержневых молниеотводов в многоэтажных зданиях к закладным изделиям оголовков колонн верхнего этажа необходимо приваривать анкерные болты для крепления молниеотводов.
Если строительные конструкции здания используются для защитного заземления, то:
в качестве элементов заземляющих устройств используются арматура колонн (или металлические колонны), ригелей, плит перекрытий, фундаментов, а также металлические конструкции производственного назначения (рельсы подкрановых путей, балки площадок и т. д.):
непрерывность электрической цепи обеспечивается путем приварки металлических перемычек сечением не менее 100 мм 2 в местах сопряжений конструктивных элементов каркаса.
Для подсоединения защитного заземления оборудования в колоннах предусматриваются закладные изделия в соответствии с заданием электротехнического отдела.
Условные обозначения, применяемые в проектах, приведены в табл. 13.
Таблица 13. Условные обозначения
Обозначение
Наименование проводника
I. Магистраль заземления из полосовой стали сечением 40 х 4 мм
2. Естественные магистрали заземления
3. Колонна с закладной деталью, соединенной с арматурой колонны и фундамента
4. Стержневой молниеотвод на кровле здания
5. Сталь диаметром 8 мм на кровле здания, уложенная под слой гидроизоляции
ОБО БЕТТЕРМАНН: ОСОБЕННОСТИ УСТРОЙСТВА ФУНДАМЕНТНЫХ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ
Сергей Соловьев , технический специалист ООО «ОБО Беттерманн»
Заземление является неотъемлимым элементом внешней системы молниезащиты строения. Заземлитель отводит ток молнии в грунт, что позволяет снизить перенапряжения в сети. Заземлитель, установленный в бетонном фундаменте здания, – один из возможных видов такого устройства.
Требования к фундаментным заземлителям, их конфигурации и исполнению изложены в Инструкции по молниезащите зданий и сооружений РД 34.21.122-87.
Эти устройства должны соответствовать отраслевым нормам, действующим в российской электроэнергетике, и требованиям ПУЭ.
При этом необходимо учитывать, что фундаменты полностью тепло- и/или гидроизолированные не могут служить заземлителями. Если фундаменты изолированы по принципу «черной ванны» (многослойной конструкции с применением битума) или с помощью других подобных технологий, то необходимо устраивать дополнительное заземление в грунте.
ОБО Беттерманн – признанный лидер в производстве компонентов для систем заземления с повышенной стойкостью к коррозии. Выпускаемая компанией гамма элементов и конструкций позволяет создать эффективный заземлитель для строений с различными типами фундаментов.
УСТРОЙСТВО ФУНДАМЕНТНЫХ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ
Фундаментный заземлитель должен быть выполнен как
замкнутый контур и проложен в фундаментах наружных стен
под самым нижним изоляционным слоем (под гидрозамком).
Это же относится и к сооружениям, которые строятся с использованием фундаментных плит.
В фундаментах из армированного бетона заземлитель
должен быть проложен по самому нижнему ряду арматуры
(рис. 1).
В крупногабаритных зданиях нужно выполнять поперечные связи, чтобы внутри контура заземления были ячейки
размером 20 - 20 м (уменьшение размера ячеек увеличивает
эффективность заземляющего устройства).
Для защиты от коррозии и механического воздействия
фундаментный заземлитель необходимо со всех сторон плотно
обмуровать слоем бетона толщиной не менее 5 см. Его можно
также укладывать непосредственно в траншею, зафиксировав
перед бетонированием на дистанционных опорах.
Заземлитель выполняется из оцинкованной полосовой
стали сечением минимум 30 . 3,5 мм (толщина цинкового
покрытия – 70 мк) или из оцинкованной круглой стали
диаметром минимум 10 мм (толщина покрытия – 50 мк).
Особую важность имеет цинковое покрытие выпусков из
бетона, например лепестковых контактов для уравнивания
потенциалов.
Соединение фрагментов полосовой стали между собой
или с фрагментами круглой стали допускается только в теле
бетона. Но даже здесь, как показывает практика, нужна
особая тщательность, иначе еще до бетонирования стыки
начинают расходиться. Если требуются дополнительные
соединения в грунте вне фундамента, то они должны быть не
только качественно выполнены вручную с помощью клемм,
винтовых связей или сварки, но и надежно изолированы.
Проектирование фундаментного заземлителя, который
будет одновременно служить как заземлитель молниеотвода, должно начинаться на ранней стадии работы над
проектом, чтобы учесть все необходимые детали – стыки
и точки заземления – и спланировать их выполнение при
организации работ (рис. 2).
В сооружениях из сборных элементов устройство фундаментного заземлителя, соединения и возможные изменения в процессе работ также должны быть предусмотрены
заранее.
Точками заземления являются прочно заделанные в
бетон или в кладку точки подключения, которые связаны
фундаментным заземлением (рис. 3) и могут быть задействованы в нужный момент. В промышленных зданиях
целесообразно оборудовать точкой заземления каждую
колонну на всех этажах.
ЗАЗЕМЛЕНИЕ В ФУНДАМЕНТАХ С ИЗОЛИРОВАННЫМ ПЕРИМЕТРОМ
Теплообмен здания с внешней средой ограничивается
благодаря изоляции периметра, т.е. изоляции стен и
фундаментов, соприкасающихся с грунтом. Удельное сопротивление изоляционных плит периметра значительно
выше, чем бетона, поэтому теплоизоляция функционирует
одновременно как электроизоляция.
Если заземлитель проложен в ленточном фундаменте,
внешняя поверхность которого обмурована теплоизоляцией, то следует рассчитывать на высокое сопротивление
растекания.
Если, кроме того, изолирована и фундаментная плита,
то нужно прояснить, требуются ли дополнительные мероприятия, например устройство глубинного заземлителя.
Если изолирован весь фундамент, то, как и в случае с
гидроизоляцией фундамента по технологии «черной ванны», он не может служить заземлителем. В такой ситуации
возникает необходимость устройства заземления под
изоляцией. Этот заземлитель должен иметь ту же ширину
ячеек, что и фундаментный заземлитель. В самом фундаменте постройки нужно тоже проложить заземлитель,
который будет служить для уравнивания потенциалов.
Заземлители молниезащиты также должны быть
включены в систему уравнивания потенциалов. Такое
решение автоматически делает систему заземления
молниезащиты частью функционального заземления
электрооборудования здания.
Функциональная пригодность заземляющих проводников и заземлителей, размещаемых в грунте, в значительной мере зависит от выбора материала и соединительных
клемм. Обычно для реализации таких систем применяется
нержавеющая сталь или сталь горячей оцинковки.
Повсеместность использования на территории Польши фундаментных заземлителей – эторезультат требования, которое введено Распоряжением Министра инфраструктуры от 12 апреля 2002г. касательно технических условий, которым должны отвечать здания и их расположение. Согласно §184, абзац 1 : «В качестве заземлителей электрической системы следует использоватьметаллические конструкции зданий, арматуру фундаментов, а также другие металлические элементы, размещенные в неармированных фундаментах, представляющих собой искусственный фундаментный заземлитель».
Применение фундаментных заземлителей рекомендуется также в нормативных документах, касающихся как электрических, так и молниезащитных систем. Главные причины того, что специалисты отдают предпочтение такому заземлителю, связаны с легкостью и низкой стоимостью их выполнения, хорошим контактом фундамента с почвой, стабильностью его активного сопротивления во времени (зависимость удельного сопротивления фундамента от изменений температуры и влажности незначительна) и максимальным использованием его поверхности для рассеивания в грунте токов заземления.
Учитывая, что фундаментный заземлитель состоит из металлических элементов, залитых бетоном в фундаменте строительного объекта, для обеспечения непрерывности передачи тока в такой конструкции следует обращать особое внимание на качество соединения металлических элементов. В строительной практике арматурные стержни железобетонных конструкций соединяются преимущественно с помощью вязальной проволоки (рис. 5).
Рис. 5. Соединение арматурных стержней с помощью вязальной проволоки (с согласия RST sp.j.)
В связи с этим, если фундамент должен быть эффективно использован как естественный заземлитель объекта, соединения арматуры фундамента должны быть низкоомными (с низким сопротивлением). Для получения определенных электрических соединений арматурных стержней рекомендуется комплектовать фундамент дополнительной внутренней ячеистой сетью, выполненной из стержней или полосового металла (рис. 6) и связанной со сталью арматуры с помощью винтовых зажимов. Еще более прочными являются сварные соединения.
Рис. 6. Рекомендованное выполнение фундаментного заземлителя с использованием стальной ленты (с согласия RST sp.j.)Все мероприятия, связанные с дополнительным соединением арматурных стержней, должны быть согласованы с конструктором фундамента, чтобы удостовериться, что прочность фундамента соответствует требованиям проекта.
Существенное преимущество фундаментных заземлителей – стабильное во времени активное сопротивление заземления. Этот вопрос был хорошо описан на примере строительных объектов в работе . На стабильность активного сопротивления фундаментного заземлителя влияет то, что обычно фундаменты зданий окружены грунтом с меньшим удельным сопротивлением, чем поверхностные слои, причем удельное сопротивление более глубоких слоев грунта меньше зависит от времени года и погодных условий. Фундаментный заземлитель в зданиях с несколькими подземными этажами расположен под самым низким этажом, поэтому на таких глубинах изменения температуры и влажности почвы в течение года настолько незначительны, что ими можно пренебречь.
В случае когда параметры фундаментного заземлителя (активное сопротивление, геометрические размеры) достаточны для проектируемого назначения, согласно процедуре, описанной в стандарте PN-EN 62305-3, не требуется применение дополнительных искусственных заземлителей. Однако из практических соображений, чтобы обеспечить возможность периодического контроля состояния такого заземлителя, можно применять дополнительные заземлители в местах спуска отводных проводов, что позволяет выполнять разъемные контрольно-измерительные соединения. Чаще всего, особенно при разветвленных фундаментных заземлителях, на сумму инвестиций это влияет незначительно, зато дает возможность проводить необходимые измерительные работы.
www.zandz.ru
что можно использовать, а что нет
В электрических установках при реализации защитных мер используют естественный заземлитель. В его роли может выступать стальная арматура, которая входит в состав железобетонных конструкций. Помимо этого, как естественное заземление применяются и различные коммуникации из металла, что расположены под землей. Например, это могут быть трубопроводы или изоляционная оболочка кабеля. Бывают случаи, когда используются и коммуникации, что находятся над землей, например, рельсы.
Преимущества перед искусственным контуром
Заземлитель естественного типа применяется только в том случае, когда он полностью удовлетворяет всем запросам, которые существуют к устройствам заземления. Искусственный заземлитель применяется в том случае, когда необходимо значительно понизить ток, что будет уходить в почву через естественный заземляющий контур.
Исходя из этого можно сделать вывод, что в большинстве случаев применяются естественные заземлители, при этом искусственные не применяются. Благодаря такой конструкции можно в большей мере сэкономить на материалах, которые используются при создании контура заземления. Помимо этого, силы на монтаж, финансовые расходы будут уменьшены, а использование приспособления будет проще.
Соединение элементов в конструкции
Неважно из чего сделаны детали конструкции, из металла или железобетона, главное то, что они должны соединяться таким образом, чтобы в этих деталях образовалась электрическая цепь, что будет проходить по самому металлу. Если конструкция железобетонная, то следует дополнительно подготовить закладные детали в ней. Их наличие должно быть на каждом этаже объекта недвижимости.
Благодаря этим закладным деталям в устройстве можно соединить электрическое или технологическое оборудование, которое следует заземлить. Если в зданиях существуют соединения в виде болтов, заклепок или сварки, то их будет достаточно для того, чтобы смонтировать постоянную электрическую цепь. Если же подобные соединения отсутствуют то можно использовать гибкие перемычки, которые приваривают к элементам конструкции. Сечение перемычек должно быть от ста квадратных миллиметров.
Что нельзя использовать из железобетонных конструкций в качестве заземлителей? Если сборный фундамент выполнен из железобетона, то естественный заземлитель к нему лучше не подсоединять. Если есть возможность, то лучше сначала соединить между собой арматуру близлежащих блоков, и лишь потом приступать к изготовлению естественного заземления. Если такое соединение осуществить нет возможности, то тогда лучше всего сделать искусственный заземляющий контур.
Между собой железобетонные конструкции соединяются следующим образом: в случае, если фундамент здания осуществлен из свай, тогда арматуру свай соединяют с блоками фундамента или с арматурой ростверка с помощью электродуговой сварки. Но такая сварка не подойдет для пространственных колон и металлических каркасов. В этом случае применяют точечную сварку.
Железобетонный фундамент как заземляющее устройство
Естественный заземлитель в виде железобетонного фундамента используется только в том случае, когда грунт, на котором располагается строение, обладает влажностью от трех процентов. Если влажность будет меньше, то фундамент строения будет оказывать очень большое электрическое сопротивление, и как результат не будет выступать в качестве заземляющего устройства.
Также железобетонный фундамент применяется как заземлитель еще и тогда, когда на него будет воздействовать любая агрессивная среда. К примеру, это могут быть подземные воды, у которых нет значительных показателей жесткости. Помимо этого, такой фундамент может выступать, как естественный контур заземления, если отсутствует гидроизоляция или его поверхность будет максимально защищена, согласно СНиП и ПУЭ, битумным покрытием.
Железобетонный фундамент не соединяется с заземляющим проводником в том случае, если он расположен в агрессивной среде, потому что это может привести к дополнительной коррозии. Также не рекомендуются использовать основу из бетона, если в самой структуре конструкции существует напрягаемая арматура.
Если просмотреть все озвученные выше ограничения и позволения, то можно сделать вывод, что подобное строение совершенно не подходит для искусственного заземления. Благодаря этому при монтаже рабочего заземления есть возможность сэкономить на проводниках. Ведь они будут располагаться в постройке, соответственно, их длина будет меньше, а это позволит сэкономить материалы и денежные средства.
Также хотелось бы отметить, что естественный заземлитель может быть не только из тех, что перечислены ранее. Существует еще большое количество возможных вариантов. К примеру, согласно ПУЭ п. 1.7.109 в его роли может выступать стальной трубопровод (только тот, в котором течет любая негорючая жидкость, о чем говорится в п. 1.7.110 того же ПУЭ) или обсадная труба, что используется в артезианских колодцах.
Перечень всех материалов, которые можно использовать для естественного заземления, а какие нет, предоставлен ниже:
Если все же для безопасности и защиты жилого или офисного здания было принято решение использовать исключительно естественное заземление, то необходимо учитывать следующий важный фактор: электрический ток, который проходит по электрическому заземленному проводу, не должен превышать допустимое значение каждого в отдельности элемента, что входят в состав заземляющего устройства.
Вот и все, что мы хотели рассказать о том, что такое естественный заземлитель и какие материалы можно использовать для организации такого варианта защитного контура. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной!
Нравится(0)Не нравится(0)
samelectrik.ru
Можно ли использовать винтовые сваи как заземление – требования к устройству
Организация электробезопасности является одним из основных требований при вводе в эксплуатацию жилых помещений, частных домов или отдельно стоящих хозяйственных построек. Удар молнии или короткое замыкание может привести не только к материальным потерям, но и повлечь за собой более трагические последствия. Предотвратить подобные случаи позволяет сооружение надежного заземляющего контура. Среди многочисленных вариантов его устройства некоторые профессиональные строители рекомендуют использовать в качестве электродов заземления винтовые сваи. Однако специалисты, работающие в электротехнической отрасли, ставят под сомнение целесообразность такого применения изделий, поэтому единого мнения на этот счет не существует.
Винтовойсвайный фундамент и заземление
Среди объективных преимуществ применения винтовых свай в малоэтажном строительстве стоит выделить, прежде всего, отсутствие большого объема земляных работ, сравнительно низкую стоимость возведения и достаточную степень прочности основания будущей постройки. При этом многие частные застройщики задаются вопросом – можно ли использовать в качестве заземления сам фундамент возводимой свайно-винтовой конструкции и как это может отразиться на ее эксплуатационных характеристиках.Казалось бы, значительное заглубление опор основания постройки предоставляет исключительную возможность качественного заземления домашней электрической сети. Однако стоит помнить, что винтовые сваи для повышения ресурса эксплуатации фундамента обрабатываются различными антикоррозионными лакокрасочными составами. Изготовленные, как правило, на основе полиуретановых смол, такие покрытия делают опору непригодной для использования в качестве заземления, так как являются хорошим диэлектриком.
Винтовые сваи, которые можно использовать для заземления, не должны иметь нанесенных диэлектрических покрытий.
Некоторые частные застройщики в целях максимальной экономии средств применяют для возведения свайного фундамента винтовые опоры, изготовленные кустарным способом. Их антикоррозийное покрытие, чаще всего, представляет собой нанесенный тонкий слой дешевой масляной краски, который разрушается уже при ввинчивании опоры в грунт. Из-за электролитической коррозии посредством блуждающих подземных токов, такое фундаментное основание быстро приходит в негодность, а создание заземляющего контура из свайного поля возводимого фундамента лишь ускорит процесс его разрушения.
Для заземления дома наиболее оправданным является применение оцинкованных винтовых свай. Существуют разные технологии нанесения подобного антикоррозийного покрытия:
- холодный метод оцинкования, при котором нанесение защитного слоя производится цинкосодержащими красками;
- горячая оцинковка, предусматривающая покрытие изделия горячим цинком в условиях промышленного производства.
Винтовые сваи холодной оцинковки не рекомендуется применять для заземления в силу нестойкости покрытия к истиранию. Нанесенный защитный слой легко счищается с обработанной поверхности при прохождении сваями пластов песчаника или известняка еще на этапе их вкручивания в грунт. Со временем, изделия с таким покрытием начнут неминуемо коррозировать и придут в негодность.
Подобного недостатка лишены винтовые опоры, антикоррозийная обработка которых производилась горячим цинком. Более того, сплошное защитное покрытие, присутствующее как на наружных, так и на внутренних поверхностях полой сваи, при незначительных повреждениях имеет способность к самовосстановлению на молекулярном уровне. Однако стоимость таких изделий сравнительно высока, что является ограничением их применения в индивидуальном строительстве.
Решая проблему заземления фундамента, необходимо руководствоваться требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ).
Нормативы предписывают сооружение заземляющего контура зданий только в виде отдельной конструкции! Таким образом, категорически не рекомендуется производить какие-либо подключения непосредственно к самому свайному полю или ленте винтового фундамента.
Оцинкованные винтовые сваи, антикоррозийное покрытие которых нанесено по горячей технологии, более всего подходят для заземления. От правильности его устройства во многом зависит электробезопасность домовой сети и надежность в исполнении возложенных на нее защитных функций.
Устройство защитного заземления винтовыми сваями
Сооружаемая конструкция для заземления дома обычно представляет собой металлический замкнутый контур в форме равностороннего треугольника. В вершинах его углов располагают винтовые сваи, использующиеся в качестве заземляющих электродов. Их заглубление производится ниже отметки уровня промерзания грунта, величина, которой принимается на основе усредненных значений для конкретного региона за последние несколько лет.
Исходя из производимого промышленностью стандартного ряда типоразмеров, для устройства заземляющего контура вполне подойдет использование винтовых опор диаметром 57 мм. При стандартной длине, составляющей 2-2,5 метра, изделия можно применять в большинстве регионов с умеренным климатом. Выполнение работ производится в следующей последовательности.
- Под сооружение заземляющего контура выбирается подходящая площадка на удалении не менее 1 метра от фундамента дома и производится разметка под расположение вкручиваемых винтовых свай. При этом необходимо учитывать, что расстояние между намечаемыми точками не должно быть меньше длины самой опоры.
- Намеченные точки вершин треугольника соединяют между собой прорываемой по его периметру траншеей, глубина которой должна составлять не менее полуметра.
- В вершинах углов вкручивают винтовые сваи.
- Элементы конструкции соединяют между собой в замкнутый контур при помощи сварки. При этом можно использовать различный металлопрокат, толщина сечения которого составляет не менее 4 мм. Проваренные места обрабатывают антикоррозийными составами.
- Со стороны одного из углов сооружаемой конструкции прорывают еще одну траншею в направлении к распределительному электрощиту. В нее укладывают соединительный проводник.
- Крепление проводника производят обычным гаечным соединением на предварительно приваренный к обвязочному контуру болт. Второй конец подсоединяют к главной заземляющей шине силового распределительного щитка.
После окончания монтажа необходимо проверить сопротивление заземляющего контура. Согласно ПУЭ, его значение для электрической сети напряжением 220 В не должно быть более 30 Ом. Измерения производят в сухую погоду (при максимальном сопротивлении самого грунта). Если проведенные измерения удовлетворяют техническим нормам эксплуатации, можно приступать к обратной засыпке траншеи.
Преимущества и недостатки устройства заземления винтовыми сваями
Преимущества использования винтовых свай обусловлены, прежде всего, удобством монтажа сооружаемой заземляющей конструкции. Ввинчивание опоры освобождает от значительного объема земляных работ. Толщина стенки сваи, составляющая от 3 до 5 мм, гарантирует длительные сроки эксплуатации, а большая площадь поверхности – надежность заземления.
Тем не менее, некоторые специалисты указывают на то, что наличие сварных швов является недопустимым для элементов конструкций, применяемых для заземления объектов. Места сварки в первую очередь подвергаются электролитической коррозии. Присутствие вблизи заземленной постройки электроподстанции, железнодорожных путей или вышек сотовой связи, где высока вероятность утечек электричества в грунт, приводит к существенному сокращению сроков эксплуатации и разрушению винтовой сваи.
До проведения работ по устройству заземляющей конструкции частного дома рекомендуется обратиться за консультацией к сотрудникам из обслуживающей данный район сетевой организации энергоснабжения. Они помогут произвести расчеты для качественного заземления, посоветовать, какие материалы лучше использовать, а также, при необходимости, составят проектную документацию.
semidelov.ru
Ошибки при строительстве ввода-вывода в фундаменте. Арматура в бетоне как конденсатор. | ImhoDom.Ru
Как правило, фундамент заливается в большой спешке. Эй смотри, сосед уже залился, а мы еще нет – давай быстрее. Смотри, какая хорошая погода – давай быстрее бетон заказывай, пока дождяра не превратил наш уютный котлованчик в бассейн. Алле, фундамент заказывали, завтра приедем? Ну не знаю, есть ли такое правило, но со мной почему то именно так и было, что, естественно, вылилось в несколько ошибок.
Ну, во-первых, на этапе фундамента мало кто задумывается о таких философских вещах как, где будет проходить канализация, как мы заведем в дом воду, газ и электричество. И совсем уж мало людей знают такое слово как молниеотвод, и что его можно уже начинать продумывать… а не тогда когда в дом ударила молния уже пора вселяться. Про молниеотвод, скажем честно, вообще мало кто задумывается.
Про канализацию все просто. Канализационные трубы залегают ниже уровня земли и, естественно, ненароком в обязательном порядке как минимум в одном месте пронизывают ваш фундамент. А ведь одно отверстие в фундаменте под канализационную трубу стоит доллар за сантиметр, как минимум. Именно так я потерял первые 80$ из-за того, что не продумал где, на какой высоте, под каким углом, и в каком месте необходимо заложить капсулы из трубы диаметром превышающей 110мм (например 160 мм) при заливке бетона. Естественно, без консультации грамотного сантехника здесь не обойтись. А найти такого можно только по рекомендациям. И желательно хотя бы двум. Еще не меньшей сложностью будет намертво закрепить эти вкладыши, чтобы рухнувший из миксера бетон не отправил их не по назначению. Причем самому возможно будет это сделать проще, чем объяснить это алкоголикам мастерам по халтуре заливке фундаментов.
Кстати, мне рекомендовали внутри дома канализационную трубу класть на стальной швеллер, чтобы она не треснула (чтобы труба не сдвигалась грунтом зимой). Какое расточительство. Знаете, сколько стоит швеллер? Может его еще и на фундамент закрепить для гарантии? А закрепить в швеллере 500-й маркой бетона, как вам? В общем, гибкости пластиковой канализационной трубы достаточно, чтобы она могла претерпеть небольшие подвижки грунта. Но канализационная труба может, бесспорно, треснуть от вибротрамбовки. Вот поэтому то и нужно сначала утрамбовать обратную засыпку, а уже потом укладывать канализационные трубы в небольшие неглубокие траншеи присыпав их песочком сверху и утрамбовав водичкой и на этот раз - ножками. Про швеллеры под трубами слышу впервые.
С электрикой все гораздо проще. Электрический кабель можно завести в дом под фундаментом. Постойте… Но для этого надо всего лишь раскопать фундамент с обоих сторон… Еще 20$, как минимум. А ведь тоже можно заранее на необходимой высоте заложить в бетонную стенку вкладыш из гибкой трубы (либо уже после фундаментных работ, но до засыпки) и вывести его наверх в том месте, где планируется установка внутридомового электрического щитка, так чтобы оставалось в него лишь просунуть толстый вводной электрический кабель.
Ввод в дом воды должен по-любому осуществляться на уровне ниже фундамента (ну банально чтобы зимой вода в трубе не замерзла), но кинуть вкладыш из гибкой трубы под фундаментом и вывести его наверх внутри фундамента еще до его засыпки – несравненно проще и умнее. А мне надо было сделать так два раза – для центрального водоснабжения и для насоса, который будет качать местную воду для полива. А землекопы попадаются не всегда адекватные и работящие, чегоужтам. Ну и уже совсем фигурой высшего пилотажа будет поспрашивать уже опытных соседей и узнать какого диаметра водопроводная труба необходима (для центрального водоснабжения) и проложить трубу с улицы до места установки счетчика воды (либо установки насоса) с небольшим запасом.
И ведь продумать это заранее заняло бы пол часа, еще пол часа-час на поездку на стройрынок и поиск необходимых вкладышей, а на выходе получили бы экономию и денег и собственного времени, на контроль за выполнением задачи.
Теперь поговорим о том, что делают чуть более чем никто из застройщиков. О молниезащите в фундаменте. Вопрос интересный и я очень жалею, что не знал, что так можно сделать. Говорят, в польских строительных проектах это все уже заложено и разжевано. Но мы то делаем по-нашему, по дедовскому способу, через жопу по фасаду дома (это конечно, если делаем вообще). Позволю себе процитировать великого классикапервую попавшуюся вырезку о заземлении молниеотвода на арматуру фундамента.
ЗАЗЕМЛЕНИЕВ любом случае - как для "внешней", так и для "внутренней" молниезащиты - очень важна роль заземления. И об этом стоит поговорить подробнее. Вернемся к нашей инструкции. Она настоятельно рекомендует заземлять молниеотводы на арматуру фундамента дома или, если это невозможно, заглублять в землю штыри-электроды (кстати, заземлять на арматуру фундамента тоже можно не всегда, здесь есть свои ограничения: если фундамент гидроизолируется составами на эпоксидной основе или если влажность грунта меньше 3%). Электроды должны заглубляться так, чтобы достигать влажных слоев почвы. Но не везде и это возможно, особенно на скальных грунтах. Удельное сопротивление самой почвы тоже разное: скальные грунты имеют значение удельного сопротивления до 3000 Ом, а смешанный грунт - 150-200 Ом. Поэтому не все так просто с заземлением. В идеале его надо выполнять на основании измерений удельного сопротивления грунта, на котором стоит дом, и соответствующих расчетов для определения количества и поперечного сечения электродов, глубины их залегания в грунт. При большом удельном сопротивлении грунтов очень хорошо присоединять к заземляющему устройству проходящие поблизости водопроводные трубы, обсадные трубы артезианских колодцев или свинцовые оболочки кабелей.
В любом случае, по поводу молниезащиты лучше проконсультироваться у профессионалов, если такие существуют в вашем городе (про то, что есть профессионалы, которые захотят вам втюхать свою систему молниезащиты я верю охотно). В общем, я просто намекнул, как можно эффективно и недорого сделать заземление, а уж о правильном его устройстве лучше сами погуглите.
imhodom.ru
Измеряем сопротивление заземления фундамента
Вторая часть статьи "Молниезащита на строительном объекте"
Не стоит спешить с измерениями сопротивления заземления созданного фундамента. Все рекомендации об его использовании в качестве заземляющего устройства основаны на том, что гидрофобный бетон подсасывает влагу из грунта вместе с естественно растворенными в ней солями. В итоге арматурные стержни фундамента оказываются в той же среде, что и размещенные непосредственно в грунте. Диффузия влаги из грунта в бетон занимает немалое время. До контрольных измерений лучше подождать 1 – 2 месяца.
Методика измерений сопротивления заземления хорошо известна по многочисленным руководствам. Как правило, там фигурирует схема, представленная на рис. 1.
Рис. 1. Типичная схема измерения сопротивления заземления фундамента здания
Цепь измеряемого тока замыкается через вспомогательный токовый электрод (TЭ), а напряжение на фундаменте измеряется относительно потенциального электрода (ПЭ), удаленного на 3 – 5 максимальных габаритных размеров D, где потенциал мало отличается от нуля. Частное от деления измеренного напряжения на ток дает искомое сопротивление заземления.
За внешней простотой схемы скрывается серьезная проблема. Габаритный размер строящегося здания вполне может превысить 100 м, а электроды надо удалять от него на расстояние в 300 – 500 м, причем, все это пространство должно быть свободным от подземных металлических конструкций. Такое сложно обеспечить в черте городской или промышленной застройки. Сближение же вспомогательных электродов с фундаментом (пусть даже вынужденное) неизбежно ведет к ошибке. Очень плохо, что сопротивление заземления оказывается при этом заниженным.
В последнее время для экономии свободного пространства токовый и потенциальный электроды рекомендуется располагать на одной прямой (рис. 2).
Рис. 2. Схема измерения с расположением вспомогательных электродов на одной прямой
Поскольку токи в измеряемом заземлителе и во вспомогательном электроде ТЭ противоположно направлены, на прямой между ними обязательно располагается точка нулевого потенциала (здесь полная аналогия с потенциалом одинаковых по величине и противоположных по знаку электрических зарядов). В окрестности этой точки нулевого потенциала и рекомендуется располагать потенциальный электрод. Например, в некоторых зарубежных заводских инструкциях предписывается rpot = 0,62rtok. Детальный компьютерный эксперимент (рис. 3) показал, что наилучший результат дают измерения при расположении потенциального электрода точно по середине прямой, связывающей измеряемый фундамент с токовым электродом. Даже для очень больших по площади зданий погрешность измерения не превышает здесь 10%, невзирая на то, что расстояние до электрода ТЭ не превышало 0,5D вместо предписываемых нормативных значений 3 – 5 D. Подробный количественный анализ схемы представлен в книге "Вопросы практический молниезащиты", которая была издана в прошлом году по инициативе проекта ZANDZ.ru.
Рис. 3. Погрешность измерения сопротивления заземления фундамента здания в зависимости от расстояния D при различном размещении потенциального электрода
Э. М. Базелян, д.т.н., профессорЭнергетический институт имени Г.М. Кржижановского, г. Москва
Безопасность здания - одна из главных характеристик, определяющих степень готовности объекта к сдаче в эксплуатацию. Одни из ключевых параметров электробезопасности при строительстве дома на сваях - правильно организованное заземление на свайный фундамент. Большинство специалистов рекомендуют при создании заземления применять в качестве проводника винтовые сваи.
Винтовое свайное основание и его заземление
Многие люди задаются вопросом: подходит ли свайный фундамент на винтовых сваях для организации надежного заземления? С одной стороны, глубокое расположение свайного фундамента - обстоятельство, указывающее в пользу создания надежной заземлительной системы.
Однако следует иметь в виду, что сваи до установки их в грунт зачастую обрабатывают лакокрасочными материалами, содержащими полиуретановые смолы. Особенность этих красок в том, что они - отличные диэлектрики. Хотя такие поверхности отличаются повышенной устойчивостью к коррозии (что продлевает срок эксплуатации металла), их нельзя использовать в заземлительном контуре.
Таким образом, заземление свайного фундамента на винтовых сваях - допустимый вариант только при отсутствии диэлектрических покрытий. Для защиты свай от коррозии нужны специальные токопроводящие краски или оцинкованное покрытие.
Обратите внимание! Некоторые строительные компании, желая сэкономить, используют для покраски свай дешевые виды лакокрасочных материалов. В результате покрытие обсыпается уже на этапе ввинчивания опоры в грунт.
Преимущества и недостатки винтовых опор
Винтовые сваи характеризуется целым рядом очевидных преимуществ:
- Нет нужды в масштабных земляных работах, так как сваи устанавливаются путем ввинчивания в грунт.
- Уменьшаются финансовые затраты на возведение объекта.
- Основание обладает достаточной прочностью.
- Продлеваются сроки эксплуатации свай, что обусловлено достаточной толщиной их стенок.
- Упрощается монтаж заземлительного контура.
- Качественное заземление обеспечивается благодаря обширным металлическим поверхностям.
В то же время имеются у винтовых опор и недостатки:
- Сварные швы - не лучшее решение для создания соединений при обустройстве заземления. Такие участки коррозируют прежде всего.
- Срок службы винтовых свай существенно сокращается, если поблизости присутствуют источники утечки тока в грунт - заземленная электроподстанция, железная дорога или сотовые передатчики.
Оцинкованные винтовые опоры
Для создания заземления на свайном фундаменте многие специалисты рекомендуют применять оцинкованные опоры. Производство защитных покрытий предполагает обработку базового металла по одной из двух возможных технологий:
- Холодная оцинковка поверхности. Антикоррозионный слой создается за счет нанесения цинкосодержащих лакокрасочных материалов.
- Горячая оцинковка. Метод состоит в нанесении на основу расплавленного цинка. Технология доступна к применению только в заводских условиях.
Винтовые опоры с покрытием, выполненным холодным способом, подходят по показателям электропроводимости, но совершенно неустойчивы к износу. Антикоррозионное покрытие быстро разрушается, часто еще при установке свай, так как происходит сильное трение поверхности опоры о грунт. Это обстоятельство делает такие покрытия нежелательным выбором для создания заземлительной системы.
У винтовых свай, обработанных по горячей технологии, недостаток, связанный с низкой износостойкостью, отсутствует. Антикоррозионный слой на таких опорах имеется как на внешних сторонах конструкции, так и на внутренних. Особенность горячей оцинковки такова, что покрытие обладает способностью к самовосстановлению на молекулярном уровне при небольших повреждениях. Единственный существенный недостаток горячей оцинковки - высокая стоимость работ, что резко сокращает круг возможных потребителей, особенно в частном строительстве.
Установка свайного основания с заземлением
Заземлительный контур для здания выполняется в виде замкнутой системы, по форме чаще всего как равносторонний треугольник. По вершинам углов располагают винтовые опоры, задействованные в качестве электродов (заземлительных устройств). Сваи вкручивают так, чтобы они находились ниже уровня промерзания грунта. Точная величина заглубления устанавливается, исходя из нормативов, принятых для того или иного региона. До начала работ производится проба грунта.
Промышленность выпускает определенные типоразмеры винтовых опор. Для заземления частного дома в наибольшей степени подходят сваи диаметром 57 миллиметров и длиной от 2 до 2,5 метра. Такие опоры применимы к условиям большей части регионов с умеренным климатом.
Работы выполняются в таком порядке:
- Для создания системы заземления подбирают площадку, удаленную от фундамента здания по крайней мере на 1 метр.
- Проводят разметку участка под дальнейшую установку винтовых свай. Дистанция между отмеченными точками должна быть равна длине опоры или превышать этот показатель.
- Намеченные точки на вершинах треугольника объединяют траншеей, выкопанной по периметру геометрической фигуры. Рекомендуемая глубина траншеи - не менее 50 сантиметров.
- По вершинам углов завинчивают опоры.
- После выполнения соединений (сваркой или, что более предпочтительно, болтами) конструкция превращается в замкнутый контур. В качестве соединителей используют какие-либо металлические изделия (лента, трубы и т. п.). Толщина металлической ленты не должна быть меньше 4 миллиметров. Соединения обрабатывают антикоррозийным составом.
- От одного из углов контура заземления копают еще одну траншею, направленную к распредщиту. В траншею кладут соединительный проводник.
- Проводник скрепляют гайкой с заранее приваренным к обвязочному контуру болтом. Оставшийся конец проводника стыкуют с главной шиной заземления распредщита.
Для уменьшения сопротивления заземлителя рекомендуется соединить его с естественными заземляющими предметами.
К числу таковых относят:
- находящиеся в земле водопроводы и другие металлические трубные коммуникации (за исключением труб с горючими составами);
- железобетонные и металлические конструкции зданий, находящиеся в прямом контакте с почвой;
- обсадные трубы скважин.
Важно! До начала работ по установке заземления необходимо изучить ПУЭ (правила устройства электроустановок).
Проверка системы заземления
Когда монтаж закончен, нужно протестировать сопротивление контура заземления. В соответствии с правилами устройства электроустановок показатель сопротивления для электросети с напряжением 220 Вольт не должен превышать 30 Ом.
Замеры осуществляют в сухую погоду (в такие периоды наблюдается наибольшее сопротивление грунта). Если результаты измерений в пределах нормы, траншею с заземлительным контуром засыпают землей, после чего заземление готово к эксплуатации.
Прежде чем приступать к заземлению свайного фундамента, необходимо провести консультацию со специалистами по энергоснабжению, обслуживающими участок, на котором расположен фундамент. Мастера дадут рекомендации относительно правильного составления расчетов и подбора материалов, предоставят технические регламенты.