Опубликовано

Модульно — штыревая система заземления

Модульно — штыревая система по сути модернизированный вариант «классической уголковой» системы заземления. Показывает не плохие результаты на низкоомных грунтах (глина, суглинок, садовая земля). Возможна установка внутри помещений, например, в подвале через бетонную стяжку. В связи с тем, что электроды монтируются на большую глубину, изменение параметров контура практически не зависит от времени года. Долговечен.

Затруднителен монтаж в плотных глинистых грунтах (например, тяжелая глина). Не возможно использование в скалистых грунтах и в условиях вечной мерзлоты. Ограничено при установке в высокоомных грунтах (500-1000 Ом) из-за высокой стоимости и необходимости использования земельного участка большой площади.

Модульно-штыревая конструкция обеспечивает удобство и технологичность монтажа, а также позволяет выбрать требуемую конфигурацию контура заземления.

Представляет собой сборную конструкцию, состоящую из соединенных вместе стальных штырей. Штыри выпускаются в омедненном, оцинкованном и нержавеющем исполнении длиной 1,2-1.5 метра и диаметром14-16 мм. Штыри соединяются с помощью бронзовых резьбовых втулок. Для улучшения металосвязи и защиты от коррозии, во втулки при монтаже, заливают всесезонную электропроводящую графитовую смазку. Для облегчения монтажа на стержень навинчивается стальной твердый стартовый наконечник. Для защиты от коррозии мест соединения стержней с полосой применяют специальную бутиловую клейкую ленту.

В грунт стержни забиваются вибромолотом со специальной насадкой.

 

 

Методика расчета

Коэффициент использования — это показатель, определяющий взаимное влияние заземляющих электродов в контуре заземления и имеет прямую зависимость от взаимного расстояния электродов.

Каждый заземляющий электрод в грунте обладает некоторым объемом в виде некой полусферы — рабочей около электродной зоной, которая оказывает максимальное (90%) влияние на сопротивление заземления этого электрода. Диаметр данной зоны приблизительно равен 2.2 длины заземляющего электрода (L) в земле.

где:

n – количество электродов в заземлителе.

Rв– необходимое сопротивление многоэлектродного вертикального заземлителя, (Ом)

Rв1– сопротивление одиночного заземлителя/электрода (Ом)

Kи– коэффициент использования

 

Когда для ЗУ устройства требуется больше одного заземляющего электрода, то для максимального эффекта они должны быть расположены друг относительно друга не ближе расстояния в 2.2 длины этих электродов (L) во всех направлениях.
Если несколько заземляющих электродов расположены слишком близко друг к другу, то данная схема заземления становится неэффективна, поскольку рабочие около электродные зоны электродов перекрываются — уменьшается рабочий объем этих зон и, следовательно, уменьшается эффективность работы каждого заземляющего электрода.

 

Отношение расстояния между электродами к их длине Размещение по замкнутому контуру
Число электродов, n Коэф.
использования,
1 5 0,65
1 10 0,55
1 15 0,51
1 20 0,45
2 5 0,75
2 10 0,69
2 15 0,66
2 20 0,63
Отношение расстояния между электродами к их длине Размещение в ряд
Число электродов , n Коэф.
использования,
1 5 0,7
1 10 0,6
1 15 0,53
1 20 0,5
2 5 0,81
2 15 0,7
2 20 0,67

 

  • Показатели сопротивления системы заземления в зависимости от грунтов и глубины установки вертикального заземлителя.
Грунт Удельное сопротивление, среднее значение  (Ом*м) Сопротивление заземления, Ом
12 м. 24 м.
Бетон 40 — 1 000 3,5 — 87 2 — 47
Вода морская 0,2 0 0
Вода грунтовая 20 — 60 1,7 — 5 1 — 3
Глина влажная 20 1,7 1
Глина полутвёрдая 60 5 3
Гравий глинистый, неоднородный 300 26 14
Гравий однородный 800 69 38
Графитовая крошка 0,1 — 2 0 0
Дресва (мелкий щебень/крупный песок) 5 500 477 260
Зола, пепел 40 3,5 2
Известняк поверхностный 3 000 — 5 000 260 — 434 142 — 236
Ил 30 2,6 1,5
Кокс 2,5 0,2 0,1
Лёсс (желтозем) 250 22 12
Мел 60 5 3
Мергель обычный 150 14 7
Мергель глинистый 50 4 2
Песок, сильно увлажненный грунтовыми водами 10 — 60 0,9 — 5 0,5 — 3
Песок, умеренно увлажненный 60 — 130 5 — 11 3 — 6
Песок влажный 130 — 400 10 — 35 6 — 19
Песок сухой 1 500 — 4 200 130 — 364 71 — 198
Песчаник 1 000 87 47
Садовая земля 40 3,5 2
Солончак 20 1,7 1
Суглинок, сильно увлажненный 10 — 60 0,9 — 5 0,5 — 3
Суглинок полутвердый, 100 9 5
Супесь (супесок) 150 13 7
Сланец графитовый 55 5 2,5
Супесь (супесок) 150 13 7
Торф при температуре 10° 25 2 1
Торф при температуре 0 С° 50 4 2,5
Чернозём 60 5 3
Щебень мокрый 3 000 260 142
Щебень сухой 5 000 434 236
       

 

Расчет заземления 

  • Расчет сопротивления заземления для одиночного вертикального заземлителя  Rв

kCB одиночного вертикального заземлителя для Ленинградской обл. 1.4-1.8

  • Расчет сопротивления заземления горизонтальнойполосы длиной l (м) и шириной b (м), расположенной на глубине t (м) от поверхности земли, можно подсчитать по формуле:

 одиночного горизонтального заземлителя для Ленинградской обл. 3.5…4.5

  • Расчет общего сопротивления системы заземления R.

R— общее сопротивление растеканию электрического тока

Rг— сопротивление  вертикального заземлителя

Rв— сопротивление горизонтального заземлителя

ρ — удельное электрическое сопротивление грунта

n — количество вертикальных заземлителей

L — длина вертикального заземлителя

l — длина горизонтального заземлителя

l3 — длина соединительной  полосы до ввода в здание

d— диаметр вертикального заземлителя

b — ширина полки горизонтального заземлителя

T — расстояние до середины вертикального заземлителя

t — расстояние до середины горизонтального заземлителя

kсв— климатический коэффициент для вертикальных заземлителей

kсг— климатический коэффициент для горизонтальных заземлителей

Ки — коэффициент использования для вертикальных электродов

 

Конструктивные особенности установки модульно- штыревой системы заземления

 

Рис.1        Контур заземления вокруг здания (кольцевой)

Наиболее оптимальный тип устройства. Применяется во всех видах строительства. Применим для всех видов молниезащиты.

Рис.2    Контур заземления у здания.

Примером контура заземления у здания является «классический треугольник из уголков». Возможно использовать в качестве защитного заземления и заземления для активной молниезащиты. Применяется в случае невозможности установки контура заземления вокруг здания. Возможна установка на любом расстоянии от объекта.

Рис.3    Рядный заземлитель.

Возможно использовать в качестве защитного заземления и заземления для молниезащиты. Применяется в случае невозможности установки контура заземления вокруг здания. Возможна установка на любом расстоянии от объекта и в любом направлении.

Рис.4 Одно-штыревой глубинный заземлитель

Возможно использовать в качестве защитного заземления и заземления для активной молниезащиты. Применяется в случае острой нехватки места. Возможна установка на любом расстоянии от объекта.

 

Опубликовано

Пластинчатое заземление

Пластинчатое заземление — разработка нашей компании. Предназначено для работы в составе комплектов:

  • в условиях ограниченности места под заземление при необходимости получения низких значений сопротивления заземления (1,5-2,0 Ом);
  • в высокоомных (каменистых или песчаных) грунтах, с удельным сопротивлением 500-1500 Ом*м, где монтаж глубинных заземлителей невозможен или экономически не выгоден;
  • в условиях вечной мерзлоты.

Являясь прямым конкурентом электролитического заземления по эффективности, цене и площади монтажа значительно его превосходит.

Комплекты пластинчатых заземлений

Для удобства потребителей пластинчатое заземление мы реализуем в виде комплектов. Применение которых осуществляется в соответствии с «Правилами устройства электроустановок» ПУЭ (издание седьмое), РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений», «Руководства по проектированию, строительству и эксплуатации заземлений в установках проводной связи и радиотрансляционных узлов»

Наименование Арт. Стандарт М Эконом М Стандарт МС Экноном МС
221000 221001 222000 222001
Пластинчатый заземлитель RP1 21101 1   1  
Пластинчатый заземлитель RP2 21102   1   1
Минеральный заменитель грунта MSS-C 11150 5 3 5 3
Бункер RB 21103     1 1
Электролитическая соль RE 11151     1 1
Паспорт. Инструкция по монтажу   1 1 1 1
Коэф. Снижения сопротивления   0,03 0,04 0,01 0,02

Элементы пластинчатого заземления.

Заземлитель.

Неотъемлемой частью любого заземления является заземлитель. Прежде, чем переходить к рассмотрению конструктивных особенностей хотелось бы немного остановиться на теории.

В соответствии с методикой, приведенной в п.2.18 «Руководства…», пластинчатый заземлитель, заложенный на глубину h = 0,7 м., имеет сопротивление растеканию тока:

Где: – эквивалентный диаметр пластины, м;

        ῤ — удельное сопротивление грунта, ом*м.

Рис. Пластинчатый заземлитель

Пластина, как правило имеет квадратную или прямоугольную форму, для которой эквивалентный диаметр определяется по формуле:

Где: S -площадь пластины, м2.

Рис.   График изменения сопротивления пластинчатых заземлителей в зависимости от удельного сопротивления грунта для пластины с эквивалентным диаметром D=1,1 м., при глубине установки h = 0,7 м с учетом коэф. сезонности k1=2.5

На основе расчетов и опыта при проведении монтажных работ, нами разработан и налажен выпуск пластинчатых заземлителей серии RP* . В настоящее время выпускаются заземлители RP 1 «Стандарт» для использования на промышленных объектах, где предъявляются жесткие требования к заземлению и RP 2 «Эконом» для использования в индивидуальном домостроении.

 

Пластинчатые заземлители серии RP* (арт.21101,21102)

Пластинчатые заземлители выпускается в соответствии с ТУ 3414-001-98679868-2015. Состоят из электрода, представляющего собой специальным образом перфорированную прямоугольную пластину и прикрепленного к нему при помощи болтового соединения токовода (полосы).

Для определения эффективности введем kс – коэффициент снижения сопротивления. По упрощенной формуле легко получить значение сопротивления заземления Rз при известном удельном сопротивлении грунта

Rз =kс *P

В комплект заземлителя входят:

 

Наименование Арт. RP1 Стандарт RP2 Эконом
21101 21102
Пластинчатый электрод RPE1 11101 1  
Пластинчатый электрод RPE2 11102   1
Токовод 11103 1 1
Болт М10*30 DIN 933 A2 13301 2 2
Гайка М10 DIN 934 A2 13302 2 2
Плоская шайба М10 DIN 125 A2 13303 4 4
Пружинная шайба М10 DIN 127 A типа А 13304 2 2
Зажим полоса-полоса 12104 1 1
Коэф. Снижения сопротивления   0,1 0,2

Все элементы конструкции заземлителя изготавливается из нержавеющей стали ASIS 304 и в соответствии с ГОСТ 15150 в климатическом исполнении «О». Пример обозначения заземлителей в технической документации и при заказе «Заземлитель: RP1 ТУ 3414-001-98679868-2015». Сборка заземлителя осуществляется в соответствии с инструкцией в паспорте изделия.

Заземлители сертифицированы в системе ГОСТ Р на соответствие ГОСТ Р 52726-2007 (п.п. 5.5.8, 5.10.8, 5.10.15, 5.10.17, разд.6, п.4.14), ГОСТ 1516.3-96 (п.4.14) и ТУ 3414-001-98679868-2015. Сертификат соответствия № РОСС RU.АГ99.Д07729 от 23.12.2015 Срок эксплуатации пластинчатых заземлителей не менее 30 лет.

 

Пластинчатые заземлители показывают высокие результаты при совместном использовании с минеральным заменителем грунта MSS-С («Стандарт-М» и «Эконом-М») и электролитической солью RE («Стандарт-МС» и «Эконом-МС»).

 

Минеральный заменитель грунта MSS-C.( арт.11150)

 Предназначен для снижения и стабилизации переходного сопротивления «заземляющий электрод-грунт» за счет повышения электропроводности в около электродной зоне, вне зависимости от структуры и температуры прилегающего грунта. Входящие в состав противоморозные добавки снижают эффект «морозного пучения» и как следствие выталкивание заземлителя при замерзании окружающего грунта, а гелеобразующие повышают способность заменителя удерживать влагу. После установки, MSS-С сохраняет свое низкое удельное сопротивление в зоне расположения заземлителя на протяжении всего срока эксплуатации. При промерзании грунта, сопротивление заземления повышается не более чем на 5%. Экологически безопасен.

Поставляется в виде сухой смеси в пластиковых ведрах по 25 кг. Применяется в виде сухой смеси. Производится ООО “Русь” в соответствии с ТУ2458-001-98679868-2015.

Применение MSS-C обеспечивает:

  • снижение переходного сопротивления электрод-грунт,
  • увеличение площади токоотдачи заземлителя
  • отсутствие эффекта “выталкивания” в вечномерзлых грунтах
  • хорошее удержание влаги в сухих песчаных и каменистых грунтах

Пример записи продукции при заказе: «Минеральный заменитель грунта MSS-C ТУ2458-001-98679868-2015».

Минеральный заменитель грунта MSS сертифицированы в системе ГОСТ Р на соответствие ТУ 2458-001-98679868-2015. Сертификат соответствия № РОСС RU.МЕ04.Н02181 c 21.12.2015 по 20.12.2016 (Система сертификации ГОСТ Р. Св-во № РОСС RU.0001.11МЕ04).

 

Электролитическая соль RE (арт.11151) .

Применение RE обеспечивает:

  • снижение переходного сопротивления электрод-грунт,
  • увеличение площади токоотдачи заземлителя
  • отсутствие эффекта “выталкивания” в вечномерзлых грунтах

Поставляется и применяется в виде сухой смеси в пластиковых ведрах 25 кг. При контакте с водой образует однородный электропроводящий гель. Электрические и физические свойства которого остаются постоянными при контакте с водой в диапазоне температур от -60 до +600С в течении длительного времени. Экологически безопасен.

Производится ООО “Русь” в соответствии с ТУ2458-002-98679868-2015.

Пример записи продукции при заказе: «Соль электролитическая RE ТУ2458-002-98679868-2015».

Соль электролитическая RE сертифицированы в системе ГОСТ Р на соответствие ТУ 2458-002-98679868-2015. Сертификат соответствия № Р О С С RU.МЕ04. Н02182 c 21.12.2015 по 20.12.2016.

Бункер для электролитической соли RB* (арт.21103)

Предназначен для создания необходимых условий эффективной работы электролитического соляного модуля RE. Применяется в составе комплектов пластинчатого заземления «Стандарт-МС» и «Эконом-МС».

В комплект поставки входят:

Компания «Комплексная электрозащита» оставляет за собой право вносить изменения в конструкцию и комплектацию  оборудования.

 

Наименование Арт. RB
21103
Резервуар RBR1 340/315*700мм 11104 1
Крышка d 315мм 12102 1
Уголок 60/40*40*3мм 11106 3
Болт М8*35 DIN933 A2 13305 6
Гайка М10 DIN 934 A2 13306 6
Плоская шайба М10 DIN 125 A2 13307 12
Пружинная шайба М10 DIN 127 A типа А 13308 6

Инструкция по монтажу:

  1. Вырываем яму 1,5*1,0*0,8 м. В нее ровным слоем засыпаем 75 кг MSS-C и обильно проливаем водой.


  2. Устанавливаем собранную систему.

  3. Сверху ровным слоем засыпаем остатки MSS-C и обильно проливаем водой.


  4. Засыпаем яму родным грунтом.
  5. В бункер RB засыпаем электролитическую соль и закрываем ревизионно-заправочный люк.