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 длинеРазмещение по замкнутому контуру
Число электродов, nКоэф.
использования,
150,65
1100,55
1150,51
1200,45
250,75
2100,69
2150,66
2200,63
Отношение расстояния между электродами к их длинеРазмещение в ряд
Число электродов , nКоэф.
использования,
150,7
1100,6
1150,53
1200,5
250,81
2150,7
2200,67

 

  • Показатели сопротивления системы заземления в зависимости от грунтов и глубины установки вертикального заземлителя.
ГрунтУдельное сопротивление, среднее значение  (Ом*м)Сопротивление заземления, Ом
12 м. 24 м.
Бетон40 — 1 0003,5 — 872 — 47
Вода морская0,200
Вода грунтовая20 — 601,7 — 51 — 3
Глина влажная201,71
Глина полутвёрдая6053
Гравий глинистый, неоднородный3002614
Гравий однородный8006938
Графитовая крошка0,1 — 200
Дресва (мелкий щебень/крупный песок)5 500477260
Зола, пепел403,52
Известняк поверхностный3 000 — 5 000260 — 434142 — 236
Ил302,61,5
Кокс2,50,20,1
Лёсс (желтозем)2502212
Мел6053
Мергель обычный150147
Мергель глинистый5042
Песок, сильно увлажненный грунтовыми водами10 — 600,9 — 50,5 — 3
Песок, умеренно увлажненный60 — 1305 — 113 — 6
Песок влажный130 — 40010 — 356 — 19
Песок сухой1 500 — 4 200130 — 36471 — 198
Песчаник1 0008747
Садовая земля403,52
Солончак201,71
Суглинок, сильно увлажненный10 — 600,9 — 50,5 — 3
Суглинок полутвердый,10095
Супесь (супесок)150137
Сланец графитовый5552,5
Супесь (супесок)150137
Торф при температуре 10°2521
Торф при температуре 0 С°5042,5
Чернозём6053
Щебень мокрый3 000260142
Щебень сухой5 000434236
    

 

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»

НаименованиеАрт.Стандарт МЭконом МСтандарт МСЭкноном МС
221000221001222000222001
Пластинчатый заземлитель RP1211011 1 
Пластинчатый заземлитель RP221102 1 1
Минеральный заменитель грунта MSS-C111505353
Бункер RB21103  11
Электролитическая соль RE11151  11
Паспорт. Инструкция по монтажу 1111
Коэф. Снижения сопротивления 0,030,040,010,02

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:

 

НаименованиеАрт.RP1 СтандартRP2 Эконом
2110121102
Пластинчатый электрод RPE1111011 
Пластинчатый электрод RPE211102 1
Токовод1110311
Болт М10*30 DIN 933 A21330122
Гайка М10 DIN 934 A21330222
Плоская шайба М10 DIN 125 A21330344
Пружинная шайба М10 DIN 127 A типа А1330422
Зажим полоса-полоса1210411
Коэф. Снижения сопротивления 0,10,2

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.

 

НаименованиеАрт.RB
21103
Резервуар RBR1 340/315*700мм111041
Крышка d 315мм121021
Уголок 60/40*40*3мм111063
Болт М8*35 DIN933 A2133056
Гайка М10 DIN 934 A2133066
Плоская шайба М10 DIN 125 A21330712
Пружинная шайба М10 DIN 127 A типа А133086

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.