Монтаж модульного заземления

Модульное заземление — преимущества и недостатки

Модульное заземление — преимущества и недостатки

Устройство заземления может быть разным, но принцип его работы и конструкции один: чем глубже заземлители и больше охват площади, тем лучше будет заземление. И если десятилетиями для этого разносились штыри по форме треугольника, которые потом сваривались стальной полосой, то сегодня, подход к устройству заземлительного контура серьёзно поменялся.

Зачем вбивать три или больше стержней в землю, на глубину 3 метра, если можно забить всего лишь один, длиной 30 метров? Представляете, какой будет при этом площадь заземления? Такие штыри собираются на муфтах, а на их поверхность, чтобы исключить ржавление, нанесён слой меди. Что такое модульное заземление — читайте на сайте elektriksam.ru .

Монтаж электролитического заземления

Конструкция и технологии электролитического заземления•обеспечивают максимальное удобство и простоту монтажа в вечномерзлых, каменистых и песчаных грунтах.

Процесс установки такого заземлителя:

• не требует большого количества земляных работ (по сравнению с традиционными способами)
• нет необходимости делать глубокие каналы для закладки заземляющего электрода (глубина всего 0.7 метра)
• не нужна строительная техника. Весь монтаж выполняется двумя монтажниками за 3 часа.

|___ -образный электрод с перфорацией по всей длине, заполненный специальной смесью солей, просто укладывается в ранее вырытый канал глубиной 0,7 метра и длиной 2,5 метра. После монтажа — электролитический электрод заземления не требует обслуживания в течении всего срока службы, обеспечивая требуемое сопротивление заземления в течении 50 лет.

Смонтированный комплект электролитического заземления ZANDZ
перед конечным этапом монтажа — установкой колодца и равнением грунта

Пример монтажа электролитического заземления

Монтажные работы

Установка прибора для измерения сопротивления

Прибор для измерения сопротивления мы установим рядом с местом, где собрались выполнять монтаж контура заземления. Местом для этого мы определяем яму 200 х 200 х 200 мм, вырытую на расстоянии 1,5 м от выхода из стены дома горизонтальной составляющей контура заземления. Это может быть стальная полоса или медный провод. Измерительные электроды, необходимые для выполнения замеров, размещаем на расстоянии 25 и 10 м по разные стороны от прибора и вгоняем их в землю. Затем электроды подключаем к прибору Ф4103-М1.

Схему установки измерительных электродов смотрите на рисунке 11:

Рис.11. Схема подключения измерительных электродов

Монтаж первого вертикального модульного штыря

Приступаем к монтажу самого заземления. Накручиваем на один конец стержня наконечник. Вся резьба на стальном оборудовании, как гарантирует нам фирма, нанесена после покрытия стержня и наконечников медью. Прежде, чем выполнить соединение, обработаем наконечник антикоррозийной токопроводящей пастой. На второй конец стержня накручиваем соединительную муфту, которую также потом заливаем антикоррозийной токопроводящей пастой. Сверху накручиваем посадочную головку для приложения усилий вибромолота. Смонтированный стержень, наконечником вниз, как можно дальше усилием рук втыкаем в подготовленную яму, в грунт. Дальше используем вибромолот. Он у нас работает от сети 220В. Приставляем ударное устройство вибромолота к площадке стержня, включаем молот и придерживая это совмещение, буквально за 20 секунд, утапливаем стержень на всю длину в землю, оставив 20 см над дном ямы, чтобы соединить с другим стержнем.

Измерение промежуточного сопротивления растеканию

Снимаем посадочную площадку со штыря и проводим измерения сопротивления растеканию. Мы соединяем прибор Ф4103-М1 с установленным стержнем. Сопротивление на глубине 1,5 м составило, допустим, 485 Ом.

Для достижения заданного сопротивления растеканию модульная штыревая система предлагает углублять вертикальные штыри, наращивая секции заземления, друг на друга. Выполняем все по рекомендации инструкции.

Монтаж последующих вертикальных модульных штырей

Обрабатываем соединительную муфту пастой и вкручиваем в нее второй медный стержень, на стержень накручиваем вторую соединительную муфту, обработав антикоррозийной пастой, и снова крепим посадочную головку. К устройству прикладываем вибромолот и повторяем предыдущий процесс. Контролируем сопротивление растеканию.

Процесс наращивания стержней мы будем выполнять до тех пор, пока сопротивление растеканию не достигнет значения меньше 4 Ом. При выполнении этого процесса мы не будем забывать обрабатывать соединения каждой секции заземления защитной антикоррозийной пастой. Наконец, после установки седьмого стержня мы получили сопротивление растеканию, допустим, 3,35 Ом на глубине 10,5м.

Монтаж горизонтального заземлителя модульной штыревой системе

Теперь приступаем к монтажу соединения вертикального заземлителя и горизонтального заземляющего проводника. Для подключения стальной полосы или кабеля к стержню используют латунный зажим. Одна составляющая часть зажима адаптирована для подключения штыря, другая половина является посадочным местом стальной полосы или кабеля. На выступающий из земли конец стержня крепим латунный зажим болтовыми соединениями. К этому же зажиму подводим горизонтальную составляющую заземления: стальную полосу или медный кабель и также крепим с помощью болтовых соединений. Кабель (полосу) и штырь разделяет специальная разделительная пластинка, которая необходима для предотвращения очага биметаллической коррозии при контакте разнородных металлов. После подключения полосы или кабеля болтовые соединения обрабатываем специальной лентой типа PREMTAPE. Она обеспечивает дополнительную защиту от коррозии контакта вертикальной и горизонтальной составляющих заземления. См. рис. 12

Контур заземления, выполненный с помощью модульной штыревой системы, может иметь конфигурацию одноточечного или многоточечного контура заземления, который позволит достигнуть требуемого сопротивления заземлителей.

Преимущества модульной штыревой системы заземления

Нарисовав график рис.13, отображающий зависимость сопротивления растеканию от глубины заземляющего стержня, подведем итог проделанной работы. Установленная система заземления менее чем за час позволила достичь сопротивления растеканию менее чем 4 Ома.

Рис.13 Динамика изменения сопротивления заземления от глубины стержня

Рассмотрим, каких же условий потребовала устанавливаемая система? Для выполнения контура заземления модульным штыревым способом потребовался, во-первых, вибромолот, чтобы избавить монтажника от усилий; во-вторых, измерительный прибор и, в –третьих, второй монтажник-помощник, чтобы поддерживать стержень во время работы вибромолота.

Устанавливаем, в чем же преимущества системы модульного штыревого контура заземления по сравнению с общепризнанным и повсюду используемым классическим контуром заземления.

• Модульная штыревая система заняла площадь менее одного квадратного метра, то есть ограниченность территории монтажа ей не помеха.
• Отсутствуют изнуряющие земляные работы, все делает один вибромолот.
• Не требуется сварка, все соединения в модульной штыревой системе проводятся соединительными муфтами.
• Высокий срок службы, более 30 лет, благодаря антикоррозийным покрытиям и смазкам, то есть высокая стойкость к почвенной и электролитической коррозии.
• Использование глубинной модульной штыревой системы позволяет не зависеть от особенностей грунта.
• Простая конструкция по устройству и доступная каждому по части монтажа, может справиться даже один человек.

Конечно, вопрос встанет о стоимости такой системы. Стоимость оборудования для устройства контура заземления с помощью модульной штыревой системы составит примерно 500USD. Стоимость работ по монтажу системы составит 120 USD. Классическая система заземления по материалам будет стоить 100 USD и 120 USD оцениваются монтажные работы. Но хочу сказать что, хотя классическая система дешевле, все семь перечисленных выше преимуществ оправдывают затраты на установку модульной штыревой системы заземления.

После выполнения устройства контура заземления необходимо оформить документы: протокол измерений; акт скрытых работ; паспорт заземления со схемой. Все это должно храниться у владельца.

Монтажные работы

Изучив технологию монтажа можно устанавливать модульно штыревое заземление. Данная операция выполняется самостоятельно, а при отсутствии опыта подобных работ – квалифицированными специалистами-электротехниками. Нужно заранее запастись перфоратором или отбойным молотком, а также прибором для замеров сопротивления.

Монтажные работы рекомендуется выполнять в следующем порядке:

• Расчет необходимых параметров: количество электродов, глубина их залегания, в зависимости от типа грунта.
• На расстоянии примерно 1,5 м от стены нужно отрыть яму, длина, ширина и глубина которой составляют 20 см.
• Неподалеку от места монтажа устанавливается прибор для замеров сопротивления. Через 10 и 25 метров от него в грунт забиваются измерительные электроды, после чего они подключаются к прибору. При невозможности проведения таких замеров, штыри заглубляются на максимально возможную глубину, а измерения выполняются представителями специализированной лаборатории.
• Подготовка стержней к монтажу: обработка резьбы графитовой пастой, сборка конструкции в единое целое. Установка зажима для фиксации вертикального положения.
• Готовый электрод вставляется в яму наконечником вниз. С помощью вибрационного инструмента он загоняется в землю почти на всю глубину. Над поверхностью земли остается лишь 20 см для соединения со следующим стержнем. Посадочная муфта с этого конца отсоединяется.
• Выполняется замер сопротивления путем соединения прибора с установленным стержнем.
• На конец заземлителя накручивается соединительная муфта, через которую присоединяется следующий электрод. Места соединений вновь обрабатываются пастой. Поверх конструкции устанавливается посадочная муфта и вся процедура повторяется.
• После установки второго стержня снова измеряется сопротивление. Штыри добавляются до тех пор, пока значение сопротивления не опустится до 4 Ом. Высота последнего электрода над землей должна быть такой, чтобы свободно выкрутить муфту и выполнить необходимые соединения.
• Соединение вертикальных стержней и горизонтального заземляющего проводника. Для этого используется латунный зажим, в конструкцию которого входит три пластины и четыре болтовых крепления. В имеющиеся разъемы легко входят электроды, стальные полосы и кабели. Места соединений обрабатываются пастой, а все элементы фиксируются болтами. Снаружи они покрываются защитной лентой, устойчивой к влаге и другим агрессивным воздействиям.
• Установка ревизионного люка. Большинство таких изделий выпускается с большими размерами, поэтому вместо них можно воспользоваться обычной канализационной муфтой. Снизу на нее устанавливается фанерная заглушка, в которой прорезается отверстие под стержень.

Если стержни физически невозможно забить в грунт на нужную глубину, можно добавить в контур обычные заземлители, чтобы таким образом отрегулировать и добиться нужных показателей сопротивления. Количество электродов зависит от сопротивляемости данного грунта.

Пошаговая инструкция выполнения работ

Работы по выполнению работ по монтажу модульно-штыревого заземления можно разбить на несколько этапов: подготовительный, монтаж и завершающий.

Подготовительный этап

Приобретается комплект системы заземления, подготавливаются необходимые инструменты и приборы, выбирается место для установки системы заземления.

Монтаж контура заземления

Работы по монтажу контура заземления модульно-штыревого типа выполняются в определенной последовательности.

В месте, где предстоит выполнить монтаж, выполняется замер удельного сопротивления грунта. Для этого используют специальные приборы для комплексного испытания систем заземления, выпускаемые различными производителями.

После того как удельное сопротивление грунта определено, можно определить требуемое количество вертикальных электродов, используя формулу: n = R*Ψ/Rн, где:

• n — количество электродов (стержней);
• R — сопротивление растеканию одного вертикального электрода;
• Rн — нормативное сопротивление грунта;
• Ψ — коэффициент сезонности.

При выполнении расчета предварительно необходимо рассчитать и определить несколько показателей.

Сопротивление растеканию (R) одного вертикального электрода. Определяется по формуле: R = P/2*(1n(2L/d)+0,5ln(4T+L/4T–L)), где:

• Р — удельное сопротивление грунта, Ом/м;
• L — длина электрода;
• d — диаметр электрода;
• Т — расстояние от середины стержня до поверхности земли;
• ln — линейный логарифм.

Нормативное сопротивление грунта (Rн), в соответствии с «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ), должно соответствовать для электроустановок напряжением до 1 кВ (при линейных напряжениях 660/380/220 В):

• в непосредственной близости от нейтрали — 15/30/60 Ом соответственно;
• с учетом естественных заземлителей и повторных заземлителей отходящих линий — 2/4/8 Ом соответственно.

Коэффициент сезонности, в соответствии с ПУЭ, определяется для различных климатических зон так:

Важно! Расчет можно выполнить, используя специальные компьютерные программы или воспользоваться онлайн-калькулятором расчета в сети Интернет.

Когда количество вертикальных электродов определено, принимается решение о форме их расположения на местности (в линию, треугольник, многоугольник).

Форма контура заземления зависит от количества заземлителей и места расположения конструкции от близрасположенных строений и инженерных коммуникаций.

Производится выемка грунта на глубину 0,5 — 0,7 метра в соответствии с выбранной конфигурацией контура заземления (роется траншея). Выполняется монтаж первого модульного штыря (вертикального электрода) собираемой конструкции.

Работы по сборке стержневого элемента конструкции выполняются в такой последовательности:

1. На нижний конец модуля наворачивается наконечник, используется специальная мастика.
2. На верхний конец модуля наворачивается посадочная площадка.
3. Модель устанавливается в размеченное место траншеи. при помощи электро- или пневмоотбойного молотка забивается на всю длину.
4. При необходимости установки еще одного модуля в конструкции отдельно взятого вертикального электрода используемый инструмент отсоединяется, выворачивается посадочная площадка, а на ее место наворачивается соединительная муфта, после чего устанавливается следующий модуль и осуществляется его погружение в грунт.
5. Когда первый заземлитель смонтирован, проводится промежуточное испытание — проверяется сопротивление растеканию тока одного вертикального электрода. Полученное значение должно характеризовать, правильно ли были сделаны предварительные расчеты. Если значения не совпадают, нужно внести коррективы в конструкцию контура — добавить или уменьшить количество электродов.
6. Выполнить монтаж требуемого количества вертикальных элементов конструкции.
7. В траншею укладываются горизонтальные электроды (заземлители), которые посредством соединительных зажимов и с использованием специальной пасты крепятся к вертикальным заземлителям.
8. Траншея засыпается грунтом с послойной трамбовкой последнего.

Завершающий этап

На завершающем этапе производства работ производится контрольное измерение смонтированного контура заземления и осуществляется проверка полученных значений на соответствие требованиям ПУЭ.

После выполняется подключение смонтированной конструкции к заземляемым элементам (система грозозащиты, электрическое оборудование и сети, инженерные коммуникации, подлежащие заземлению).

Готовые комплекты

Сейчас на рынках имеется большое количество готовых приспособлений для заземления. Если вы предпочитаете доверять заводским установкам, то вы можете легко подобрать готовый комплект модульно-штыревого заземления.

В такие готовые комплекты входят:

• штырь заземляющий;
• муфта резьбовая;
• наконечник погружения;
• головка ударная;
• зажим универсальный;
• аксессуары для монтажа заземления (антикоррозионная лента, смотровое устройство и т. д.)

Заземляющие штыри, или их еще называют стержни, изготовлены из стали высокого качества, а сверху покрыты медью. Сечение стержней около 14 мм, а длина достигает 1,5 м. Эти штыри с обоих краев имеют омедненную резьбу. Соединяются они между собой латунными резьбовыми муфтами.

Для заглубления штырей предусмотрены наконечники погружения и ударные головки. Они навинчиваются на резьбу штырей. Наконечники также подразделяются, в зависимости от типа грунта, в котором производят заземление.

Для соединения вертикальных и горизонтальных элементов используют универсальные зажимы. Все элементы конструкции обрабатываются антикоррозийными препаратами. Среди таких в комплект входит специальная паста.

Основные преимущества и недостатки

Модульно-штыревое заземление на сегодняшний день может иметь определенные плюсы и минусы. Если систему сравнить со стандартным заземлением, тогда с уверенностью можно сказать, что она будет иметь следующие достоинства:

1. Простоту в установке.
2. Система занимает небольшую территорию.
3. Монтаж необходимо осуществлять с минимальным количеством работников.
4. Установку можно выполнить без проведения сварочных работ.
5. Заземление можно будет считать полностью устойчивым к коррозии, так как оно будет обрабатываться специальным покрытием.
6. Вбить систему не составляет никакого труда.
7. Все элементы этой конструкции изготовляются производственным путем.

В этой системе теперь также можно встретить и минусы. Основным минусом считается стоимость этой системы. Но несмотря на этот недостаток ее можно считать достаточно выгодной. Если перейти на современный рынок, тогда можно с уверенностью сказать о том, что здесь будет присутствовать просто огромное количество разнообразных конструкций. Именно поэтому вам потребуется выбрать то, что подойдет лучше всего.

Модульное заземление

Цифровые системы очень чувствительны к импульсным помехам, которые возникают из-за воздействия электрических потенциалов, что приводит к сбоям в их работе, а порой и полному прекращению функционирования. Чтобы обеспечить их защиту, необходимо устанавливать специальные модульные системы заземления.

Данный вид заземляющего устройства хорошо зарекомендовал себя не только на промышленных объектах, но и в жилых сооружениях, на объектах связи, телекоммуникации, энергетики и т.д. А для увеличения эффективности работы таких заземляющих систем их конструкция устанавливается даже в проблемных породах грунта и на большую глубину. При этом затраты будут минимизированы.

Распространенные ошибки при монтаже

• Наиболее часто встречающейся ошибкой при монтаже модульного заземления является недостаточное заглубление штырей, которые можно повредить при выполнении хозяйственных работ. Рекомендуется прокладка соединительных и заземляющих проводников на глубине 0,5-0,7 м.
• Часто последний штырь не удается полностью погрузить в грунт. Его необходимо обрезать болгаркой.
• Нельзя забывать про обработку всех мест соединения элементов системы антикоррозийной пастой.

Этапы монтажа

Модульно-штыревое заземление устанавливается по простому принципу. В первую очередь надевается на первый штырь наконечник. Но перед установкой его следует обработать электропроводящей пастой от коррозии. На другой конец навинчиваем соединительную муфту и также обрабатываем ее антикоррозионной пастой. Затем на устройство накручивается посадочная площадка для приложения сил вибромолота.

Модульно-штыревое заземление, которое собрали, помещаем в заранее подготовленную яму в земле. Нужно максимально глубоко ввинтить ее в грунт своими руками. Затем необходимо подключить к сети вибромолот и приставить его к площадке стержня. Таким образом штырь погружается в грунт на всю свою длину. Нужно лишь оставить 20 см для того, чтобы подсоединить другой стержень.

После этого следует замерить сопротивление заземления. Для этого необходимо снять посадочную насадку и к тому месту, где она располагалась подсоединить специальный прибор, омметр, как на фото ниже:

Когда первый стержень расположен в земле на всю свою длину, посадочная насадка для вибромолота снимается и через соединительную муфту монтируется другой штырь. Специальный зажим, который удерживает штырь в вертикальном положении, поднимается по установленному устройству вверх. А на смонтированную конструкцию снова устанавливается соединительная муфта и насадка под вибромолот, после чего процесс повторяется.

Проверять сопротивления растеканию следует после установки каждого вертикального стержня. Установка штырей происходит до тех пор, пока не будет установлено необходимое сопротивление. На рисунке ниже указывается схема изменения сопротивления в зависимости от длины:

Далее нужно соединить горизонтальный заземлитель и вертикальный проводник. Для этого к концу стержня, что выступает из земли, крепится латунный зажим и к нему подсоединяем горизонтальный заземлитель. Между штырем и горизонтальным кабелем размещается специальная пластинка, которая защищает от коррозии при контакте разнородных металлов. После того как система была подсоединена, места соединения обрабатываются специальной клейкой лентой. Она служит дополнительной защитой от коррозии.

Как монтируется модульно-штыревое заземление своими руками?

Для монтажа подходят разные типы грунтов, в том числе со строительным мусором, гравием или щебнем. В зависимости от количества точек вырывается лунка глубиной полметра или траншея.

Стержни погружаются в грунт при помощи перфоратора. Между собой они соединяются при помощи муфт с резьбовой нарезкой: они накручиваются на каждый последующий стержень, для чего понадобится трубный ключ.

На последнем стержне устанавливается зажим, который соединяет его с проводником. Таким образом вертикальные заземлители подключаются к горизонтальным. Далее через проводник система подсоединяется к шине заземления или модулю молниезащиты.

Получить профессиональную консультацию по выбору модульно-штыревого заземления, а также заказать монтаж системы на вашем участке вы можете в компании «СтальПро».