Заземление - это техническая система или комплекс мер, представляющие собой преднамеренное соединение зданий и электроустановок с землёй или её эквивалентом. Оно предназначено для снижения электрического напряжения прикосновения до значения, безопасного для человека. Главная цель устройства - защитить людей от поражения электрическим током, а электроустановки от повреждения. Меры по защите зданий, промышленного и бытового электрического оборудования предпринимаются в обязательном порядке. Защитное заземление позволяет исключить или снизить до минимума опасность травм и аварий.
Защитное заземление зданий многоэтажных домов, общественных, офисных и производственных строений имеет сложное устройство в силу их большого объёма и распределённости электрической схемы, оснащённости электроприборами и числа пользователей. Дополнительный фактор данного вида строительства заключается в том, что дома подвержены влиянию атмосферного электричества. В них необходимо провести монтаж заземления, чтобы обезопасить от прямого попадания либо вторичного воздействия молний. В таких случаях речь идёт о контурах заземления как части системы молниезащиты .
Назначение
Основное назначение - отведение электрического тока при помощи заземляющих шин и электродов оптимального сечения, перераспределение его в земляном грунте. Заземляющая схема осуществляет выравнивание потенциалов между установленными токоотводами и управление ими на территориях, где присутствуют люди. Защитное заземление является серьёзным фактором безопасности в быту и на производстве.
Основные показатели
Главный показатель, определяющий способность заземляющего устройства выполнять свои функции - сопротивление растеканию. Максимально допустимые значения удельных сопротивлений для устройства и сечения его элементов прописаны в нормативной документации. Параметры заземляющих элементов не должны нарушаться при проектировании, выборе материала для проводников (электродов) и последующем монтаже. Выбор заземляющих материалов и схемы монтажа зависит от ряда параметров, в том числе от сопротивления грунта.
Проектирование
Грамотные защитные мероприятия начинаются с качественного проекта. Проект должен учитывать особенности постройки дома и отвечать нормативным документам. Оптимальный вариант - когда заземляющие конструкции закладывается в момент общего проектирования дома или дачи. Тогда можно использовать внутренние элементы сооружения в качестве составляющих защитной заземляющей системы - это снизит стоимость монтажа заземления.
Компания «МЗК-Электро» выполняет расчет заземления, проектирование, сборку и обслуживание молниезащиты и элементов заземляющих контуров, в качестве составной части системы и отдельной услуги.
Типы
Заземление зданий и электроустановок различного напряжения сооружают по одному из трех типов: кольцевому, глубинному или фундаментному. Выбор вида контура и материалов для заземлителя для конкретного строения производится с учётом его размеров и назначения, возможностей и ограничений монтажа, степени насыщенности электрооборудованием и ряда других причин. При необходимости можно соединять между собой несколько систем заземления (с учетом риска возникновения коррозии). Любое заземление зданий необходимо соединить с шиной уравнивания потенциалов.
Кольцевое заземление дома
Устройство
Кольцевой тип заземлителя иначе называют поверхностным. Такой заземлитель представляет собой замкнутую металлическую кольцевую заземляющую шину, проложенную по периметру постройки. Не менее 80% его длины должно контактировать с грунтом. Как правило, заземляющий контур прокладывают ниже точки промерзания земляного грунта (около 0,5 метра), на расстоянии от защищаемого объекта не меньше 1 метра. Монтаж заземления в районах с высокой вероятностью возникновения коррозии требует использования заземлителя кольцевого типа из нержавеющей стали. В таких случаях от коррозии должны быть защищены также резьбовые соединения элементов, расположенные ниже поверхности земли.
Шины кольцевого заземлителя изготавливаются из следующих материалов:
-
- Медь, круглый проводник, диаметром 8 мм.
Кольцевое заземление зданий является одним из самых эффективных видов устройства. Таким методом можно оборудовать дачи или загородные дома. Кольцевой контур из металла равномерно распределяет ток по периметру здания, а между токоотводами образуется равное напряжение. К недостаткам можно отнести только длительный и трудоемкий процесс монтажа.
Глубинный заземлитель
Устройство
Данный вид представляет собой несколько металлических стержней, вертикально погружённых в грунт на определенную глубину и соединённых с заземляющей шиной-контуром. Расчёт заземления и заглубления производится методом определения величины сопротивления.
Длина контура также зависит от характеристик грунта. Рекомендуется к каждому отдельному токоотводу заземляющего контура подсоединять один глубинный заземлитель длиной не менее 9 метров, прокладываемый на расстоянии не менее 1 метра от защищаемого объекта. По DIN V VDE V 0185 для категорий молниезащиты III и IV длина заземлителя должна составлять минимум 2,5 метра. Монтаж заземления производится с помощью бензо-, электро- или пневмомолотов (в зависимости от конкретного типа грунта). При оборудовании защиты в частном доме возможна установка заземляющих стержней вручную. Соединения, расположенные в земляном грунте, необходимо обезопасить от коррозии и подсоединить к шине уравнивания потенциалов.
Материалы для изготовления кольцевого контура:
- Оцинкованная или нержавеющая сталь,
- плоский проводник, размер 40х4 мм,
- круглый проводник, диаметр 20 мм, - Оцинкованная сталь, труба, сечением 25 мм,
Важным элементом глубинного заземления является модульно-штыревая система. При этом монтаж модульных заземлителей производится штырями (стержнями), заглубленными один за другим с помощью ударного электроинструмента. В отдельных случаях в процессе установки это позволяет достигать глубины более 30 метров. Основной фактор, влияющий на глубину укладки и количество стержневых заземлителей - удельное сопротивление грунта. Профессиональный расчет заземления позволит определить все параметры системы максимально точно.
Соединение между стержнями и шиной создаётся резьбовое или безрезьбовое. Площадь, которую занимают элементы схемы при производстве работ по устройству модульно-стержневого контура, минимальна. Это позволяет производить монтаж заземления даже в подвалах строений.
Модульный принцип устройства заземления является альтернативой классической схеме. Устройство по классическому принципу основано на том, что вертикальные стержни-заземлители сравнительно небольшой длины забиваются друг за другом по прямой линии или хаотично, с учётом расстояния для снижения экранирования.
Измерение сопротивления растеканию желательно производить по мере работы, после каждого вбитого штыревого элемента. К сожалению, при самостоятельном устройстве заземлителя в загородном коттедже или на даче аппаратура для измерения сопротивления растеканию, как правило, отсутствует, и заземляющая конструкция делается "на глаз". В общем случае число вертикальных заземлителей и длина горизонтального проводника зависят от искомого результата. При этом необходимо знать удельное сопротивление грунта. Соответственно, для грунта с большим удельным сопротивлением понадобится в несколько раз больше заземлителей.
Важнейшее преимущество глубинной системы - ее доступность и простота установки. Монтаж такого контура можно осуществить самостоятельно. Заземление зданий дачного типа чаще всего делают именно таким способом. К недостаткам этого варианта можно отнести несколько меньшую, по сравнению с другими типами заземлителей, эффективность устройства при обслуживании электроустановок.
Фундаментный заземлитель
Устройство
Фундаментный заземлитель размещается в железобетонном фундаменте сооружения. Этот тип контура задействуется в тех случаях, когда из фундамента выведены арматурные стержни для присоединения токоотводов. Электроды при монтаже устройства соединяют с арматурой, чаще всего резьбовым соединением или муфтой, на расстоянии около 3 метров. При этом запрещается использовать в грунте клинообразные зажимы. Для устройства фундаментного контура лучше всего применять ленточные держатели, установленные с интервалом в 2 метра. При монтаже заземляющего оборудования в районах с высокой вероятностью возникновения коррозии необходимо устанавливать фундаментный заземлитель из нержавеющей стали.
Материалы для изготовления фундаментных заземлителей:
- Горячеоцинкованная или нержавеющая сталь,
- плоский проводник, размер 40х4 мм,
- круглый проводник, сечением 10 мм, - Медь, круглый проводник, диаметр 8 мм.
К преимуществам фундаментного контура относится высокая экономичность и простота реализации, минимальное заглубление, отсутствие необходимости укладки дополнительных заземляющих шин. К сожалению, на этапе заливки железобетонного фундамента строители очень часто забывают как о молниезащите, так и о защитном заземлении в целом. По этой причине фундаментное заземление зданий используется реже остальных видов.
При выборе варианта реализации для промышленного здания , многоэтажного дома, загородного коттеджа , дачи или другого строительного объекта, включая кровлю , с любыми значениями напряжения, необходимо произвести точный расчёт заземления и правильно подобрать материалы. Лучше всего доверить работу по выбору, расчёту и монтажу систем электробезопасности грамотным специалистам, имеющим соответствующее образование и опыт работы.
Специалисты компании «МЗК-Электро» выполнят монтаж заземления быстро, квалифицированно и качественно, рационально использовав средства заказчика, рассчитав оптимальную схему и использовав надёжные заземляющие элементы из каталогов известных производителей.
Расчет стоимости
Наши объекты
4.9. Молниезащита
4.9.1. Устройство молниезащиты должно соответствовать требованиям «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений», а также настоящей Инструкции.
4.9.2. Устройства молниезащиты (молниеотводы) должны включить в себя молниеприемники, непосредственно воспринимающие на себя удар молнии, токоотводы и заземлители.
4.9.3. Стержневые молниеприемники должны быть изготовлены из стали (круглой, полосовой, угловой, трубчатой) любой марки сечением не менее 100 мм 2 , длиной не менее 200 мм и укреплены на опоре или непосредственно на самом защищаемом здании или сооружении.
Тросовые молниеприемники должны быть изготовлены из стальных многопроволочных канатов сечением не менее 35 мм 2 .
4.9.4. Токоотводы, соединяющие молниеприемники всех видов с заземлителями, следует выполнять из стали. Их размеры должны соответствовать приведенным ниже:
1 Применяются только для выравнивания потенциала внутри зданий и для прокладки наружных контуров на дне котлована по периметру здания.
4.9.5. Молниеприемная сетка должна быть выполнена из стальной проволоки диаметром не менее 6 мм, уложена на неметаллическую кровлю здания сверху или под несгораемые или трудносгораемые утеплитель или гидроизоляцию. Размер ячеек сетки должен быть не более 6х6 м. Сетка в узлах должна быть соединена сваркой.
В зданиях с покрытиями по металлическим фермам или балкам молниеприемную сетку на кровле не укладывают. В этом случае несущие конструкции покрытия должны быть связаны токоотводами из стальных стержней марки А1 диаметром 12 мм. Все металлические детали, расположенные на кровле (трубы, вентиляционные устройства, водосточные воронки и т.п.) должны быть соединены с молниеприемной сеткой молниеотводами. На неметаллических возвышающихся частях зданий следует дополнительно уложить металлическую сетку и соединить ее при помощи сварки с молниеприемной сеткой на кровле.
4.9.6. При прокладке молниеприемной сетки и установке молниеотводов следует использовать на защищаемом объекте всюду, где это возможно, в качестве токоотводов металлические конструкции зданий и сооружений (колонны, фермы, рамы, пожарные лестницы и т.п., а также арматуру железобетонных конструкций) при условии обеспечения непрерывной электрической связи в соединениях конструкций и арматуры с молниеприемниками и заземлителями, выполняемых, как правило, сваркой.
4.9.7. Если строительные конструкции здания используются 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, см. рис. 1) и железобетонных фундаментов-заземлителей.
Для соединения с арматурой колонн, используемой в качестве токоотводов, молниеприемная сетка приваривается к специальным соединительным изделиям, заложенным в швы между плитами перекрытия. Примеры узлов, обеспечивающих непрерывность электрической цепи в системе молниезащиты в зданиях со сборным железобетонным каркасом, даны на рис. 23, 24.
4.9.8. Железобетонные фундаменты зданий и сооружений, наружных установок, опор молниеотводов следует, как правило, использовать в качестве заземлителей молниезащиты при условии обеспечения непрерывной электрической связи по их арматуре и присоединения ее к закладным деталям с помощью сварки.
Битумные и битумно-латексные покрытия не являются препятствием для использования фундаментов. В средне- и сильноагрессивных грунтах, где защита железобетона от коррозии выполняется полимерными покрытиями, а также при влажности грунта менее 3% использование железобетонных фундаментов в качестве заземлителей не допускается.
4.9.9. Металлические конструкции и корпуса всего электротехнического оборудования и аппаратов, находящихся в защищаемом здании, должны быть присоединены к заземляющему устройству электроустановок, о чем должны быть даны указания в электротехнической части проекта.
Примеры строительных заданий, разрабатываемых электриками, схем устройства молниезащиты, а также примеры решений конструктивных узлов приведены в альбоме «Заземление и молниезащита одноэтажных и многоэтажных зданий промышленных предприятий с использованием типовых строительных конструкций в качестве заземляющих устройств и токоотводов» (ТПД 5.407-134.В.О.).
В том-то и дело, что фундамент-частично монолит, частично-"подушка"-плиты фундаментные.
Я думаю, что, в принципе, каждый отдельный монолит фундамента, (или подушку) можно считать за отдельный заземляющий электрод, и т.к. они у меня соединены, но не в земле, а на монолитном поясе перекрытия, выступающего из земли, то все же это будет единая система???
Повидимому, в качестве арматуры используется качественная сталь марки А500, которая (в отличие от стали А300) не может подвергаться термообработке, ослабляющей её. Поэтому вместо привычной ранее сварки используется вязка мягкой проволокой. Однако такое соединение не обеспечивает электрического контакта, тем более способного пропускать токи молнии в десятки килоампер. В силу изложенных обстоятельств в мире получила распространение следующая практика превращения железобетонного фундамента в эффективный, долговременный и недорогой заземлитель.
Перед заливкой бетоном ЭЛЕКТРИКИ (монолитчики этого не сумеют) прокладывают в сплетениях арматуры плоский провод 30х3,5 мм из горячеоцинкованной стали следующим образом:
- по периметру фундаментной плиты (или ростверка);
- в форме сетки с ячейками не более, чем 20х20 м;
- в местах взаимного пересечения этих проводов устанавливаются 4-болтовые соединители;
- к каждому из этих проводов, с шагом 5 м, с помощью болтовых соединителей присоединяется БЛИЖАЙШИЙ прут арматуры железобетона;
- от проложенной в будущем бетонном монолите сетки плоских проводников делаются выпуски и (или) закладные детали для ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ присоединений.
На тех участках, где укладывается сборный монолит, перед установкой плит, прокладывается (скорее соединительный, чем заземляющий) плоский провод (см. выше).
Арматуру свай лучше всего присоединять к этой системе в процессе вывязывания арматуры ростверка теми же болтовыми соединителями. Сваи являются наиболее эффективными элементами такого заземлителя, будучи погруженными в глубинные слои грунта, менее подверженные сезонными изменениям влажности.
В нормативах имеются расплывчатые указания о количестве "сварных (надёжных, долговечных) соединений". К тому же сваркой, которой, как мы видели, не будет. Отсутствие вышеописанных проверенных соединений, установленных специалистами-электриками, которые знают, что такое надёжные провода и контакты, могут привести к разрушению несущих железобетонных конструкций при протекании токов молнии.
Наличие закладных деталей даёт возможность присоединить любые внешние искусственные дополнительные заземляющие системы если (паче чаяния), в результате измерений, окажется, что сопротивление не удовлетворяет техзаданию.
Особенно впечатлит сравнение стоимости устройства искусственного заземлителя С ТАКИМ ЖЕ СОПРОТИВЛЕНИЕМ РАСТЕКАНИЯ, как у фундаментного.
Кафтанчиково - село в Томском районе Томской области, административный центр Заречного сельского поселения. Население 1323 человека. Село расположено на левом берегу Томи, в 15 км от Томска, рядом с селом проходит автодорога M53. В 16 веке на реке «Томь» жили несколько групп татар во главе с князем Тояном. Князь Тоян подал челобитную царю Борису Годунову, в которой от имени «томских жителей» просил построить в низовьях реки «Томь» крепость и принять томских татар в русское подданство. На что Борис Годунов дал свое согласие и в 1604 году был сформирован отряд для строительства русской крепости. Летом 1604 года крепость была построена. В последствии население Томска росло. Здесь селились русские крестьяне-промысловики. В 1626 году проживало уже 531 семья. Жителей надо было снабжать хлебом, в 1605 году появились первые посевы зерновых, люди занялись сельским хозяйством. Селения Заречного сельского поселения являются одними из старейших в устье реки «Томь», которые возникли в период 1627 по 1630 года. Место для деревень было выбрано удачно: близост...