Требования к конструкции заземляющих устройств

Заземлители, входящие в состав групповых выносных и контурных заземляющих устройств, бывают естественные и искусственные.

Естественный заземлитель - сторонняя проводящая часть (СПЧ), находящаяся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, используемая для целей заземления.

В качестве естественных заземлителей рекомендуется использовать:

1) металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, в том числе железобетонные фундаменты зданий и сооружений, имеющие защитные гидроизоляционные покрытия в неагрессивных, слабоагрессивных и среднеагрессивных средах;

2. металлические трубы водопровода, проложенные в земле;

3. обсадные трубы буровых скважин;

4. металлические шпунты гидротехнических сооружений, водоводы, закладные части затворов и т.п.;

5. рельсовые пути магистральных неэлектрифицированных железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами;

6. другие находящиеся в земле металлические конструкции и сооружения;

7. металлические оболочки бронированных кабелей, проложенных в земле. Оболочки кабелей могут служить единственными заземлителями при количестве кабелей не менее двух. Алюминиевые оболочки кабелей использовать в качестве заземлителей не допускается.

Не допускается использовать в качестве заземлителей трубопроводы горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов и смесей и трубопроводов канализации и центрального отопления. Указанные ограничения не исключают необходимости присоединения таких трубопроводов к заземляющему устройству с целью уравнивания.

Заземлители должны быть связаны с магистралями заземлителей не менее чем двумя проводниками, присоединенными к заземлителю в разных местах. Это требование не распространяется на опоры ВЛ, повторное заземление нулевого проводника и металлические оболочки кабелей.

Искусственный заземлитель - заземлитель, специально выполняемый для целей заземления.

Искусственные заземлители применяются тогда, когда естественные заземлители не обеспечивают требуемую величину сопротивления заземляющего устройства или напряжения прикосновения.

Для искусственных заземлителей применяют вертикальные и горизонтальные неокрашенные электроды

В качестве вертикальных электродов используют прутковую сталь диаметром не менее 10 мм и угловую сталь с толщиной не менее 4 мм.

Горизонтальные электроды используют для гальванического соединения между собой вертикальных электродов, а также самостоятельно. Для этих целей применяют полосовую сталь сечением не менее 48 мм² и сталь круглого сечения диаметром не менее 6 мм. Допускается применение заземлителей из электропроводящего бетона.

Д ля установки вертикальных заземлителей (рис. 51) роют траншею. Верхние концы погруженных в землю вертикальных электродов соединяют стальной полосой с помощью сварки. В таких же траншеях прокладывают и горизонтальные электроды.

Заземляющие устройства не должны иметь окраски, кроме мест сварных соединений горизонтальных и вертикальных заземлителей, а также горизонтальных заземлителей между собой. Указанные места окрашиваются битумной или другими аналогичными красками. В случае опасности повышенной коррозии для заземлителей рекомендуется использовать сталь только круглого профиля и повышенного сечения, при повышенной коррозии могут применяться также оцинкованные или омедненные заземлители.

Рис. 51. Установка

стержневого вертикального

заземлителя в траншее

Активность грунта по отношению к стали в зависимости от одного из параметров удельного сопротивления грунта, влияющего на скорость коррозии металла в грунте, приведена в табл. 12.

Таблица 12

Зависимость коррозионной активности грунта от его удельного сопротивления

Коррозионная активность фунта	Удельное сопротивление фунта, Ом-м
Весьма высокая	до 5
Высокая	5-10
Повышенная	10-20
Средняя	20-100
Низкая	Более 100

Наименьшие размеры стальных вертикальных заземлителей приведены ниже.

Прямоугольный заземлитель:

- сечение, мм - 48;

- толщина, мм - 4.

Толщина полки угловой стали, мм - 4.

Диаметр круглого заземлителя, мм:

• оцинкованного - 6;

• не оцинкованного - 10.

Для искусственных заземлителей следует применять сталь. Искусственные заземлители не должны окрашиваться. Сечение горизонтальных заземлителей для электроустановок напряжением выше 1 кВ выбирается по термической стойкости, исходя из допустимой температуры нагрева 400 °С.

Не следует располагать (использовать) заземлители в местах, где земля подсушивается под действием тепла трубопроводов и т.п. Траншеи для горизонтальных заземлителей должны заполняться однородным грунтом, не содержащим щебня и строительного мусора.

В случае опасности коррозии заземлителей должно выполняться одно из следующих мероприятий: увеличение сечения заземлителей с учетом расчетного срока их службы, применение оцинкованных или медных заземлителей, применение электрической защиты.

При устройстве групповых заземляющих устройств вертикальные электроды соединяются стальными полосами. Однако, иногда для осуществления защиты и выравнивания потенциалов вокруг ЭУ используют только горизонтальные заземлители.

Горизонтальные заземлители. Глубина прокладки горизонтальных заземлителей должна быть не менее 700 - 800 мм. Она определяется зоной промерзания земли. Прокладка горизонтальных заземлителей в грунте показана на рис. 52.

При наличии на строительной площадке значительного количества строительного мусора и камней засыпка горизонтального заземлителя сначала производится мягкой однородной землей с утрамбовкой на глубину 200 мм, а затем местным грунтом.

Это требование обусловлено усилением локальных коррозионных разрушений, возникающих при обратной засыпке перемешанным грунтом. Горизонтальный заземлитель из полосовой стали укладывается на дно траншеи на ребро.

Рис. 52. Прокладка горизонтальных заземлителей в земле: а - в траншее;

б - то же совместно с кабелем (в настоящее время используется редко); 1 - полоса;

2 - грунт; 3 - мягкий грунт; 4 - силовые кабели; 5 - контрольные кабели