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...
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.
| Напряжение воздушной линии кВ | Тип опор | р. Ом м | Длина одного протяженного заземлителя. м | |
| без учета фундамента | с учетом фундамента | |||
| 110-220 | Одностоечные* на оттяжках | 600-600 600-700 700-800 800-1000 | 20 25 30 35 | 10 15 20 30 |
| 110-330 | Портальные железобетонные | 500-700 700-800 800-1000 | 25 30 40 | 20 25 35 |
| 110-220 | Одностоечные металлические | 500-600 600-700 700-800 800-1000 | 20, 25 30 35 | 10 15 20 30 |
| 330-500 | Одностоечные металлические | 500-600 600-700 700-800 800-100 | 20 25 30 35 | 5 10 15 20 |
| 500-750 | Анкерно-угловые трех- стоечные | 500-650 650-800 800-1000 | 15 20 25 | -2 _2 -2 |
| 500-750 | Портальные на оттяжках | 500-700 700-800 800-1000 | 20 25 30 | 10 15 20 |
*Одностоечные железобетонные опоры не включены, так как учет проводимости их подземной части в грунтах с Р=500-11000 Ом-м практически не влияет на значение сопротивления растекания.
**Прокладываются лишь перемычки между стойками опоры. Во всех случаях применения естественных заземлителей их конструкция должна отвечать условию, чтобы протекающие при коротком замыкании токи не превышали допустимых для каждого элемента заземлители. Это требование должно обеспечиваться в течение всего заданного числа лет эксплуатации электроустановки, т. е. и тогда, когда стальные элементы заземлители могут уменьшить свои размеры и сечение вследствие коррозии.
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.
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.