2. Устройство и нормирование параметров защитного заземления

2.1. Устройство защитного заземления

Заземлителем называется проводник (электрод) или совокупность металлически соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей.

Для заземления электроустановок могут быть использованы естественные и искусственные заземлители.

Под естественными заземлителями следует понимать находящиеся в соприкосновении с землей электропроводящие части коммуникаций, зданий и сооружений производственного назначения, используемые для целей заземления.

В качестве естественных заземлителей могут быть использованы:

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 неэлектрофицированных 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.

Если при использовании естественных заземлителей сопротивление заземляющих устройств или напряжение прикосновения имеют допустимые значения, а также обеспечиваются нормированные значения напряжения на заземляющем устройстве и допустимые плотности токов в естественных заземлителях, выполнение искусственных заземлителей в электроустановках до 1 кВ не обязательно.

Под искусственными заземлителями понимают заземлители, специально выполненные для целей заземления. Для их сооружения необходимы дополнительные трудозатраты.

Искусственные заземлители могут быть из черной или оцинкованной стали или медными.

Они не должны иметь окраски.

Материал и наименьшие размеры заземлителей должны соответствовать приведенным в таблице 2.1.

Стержни длиной 2,5 - 3 м погружаются (забиваются) в грунт вертикально в специально подготовленной вокруг защищаемой тер­ритории траншее (рисунок 2.1).

Заземлители закладывают как можно глубже. Это необходимо, чтобы обеспечить контакт с точками грунта, не подверженными промерзанию или высыханию.

По типу расположения одиночных заземлителей заземляющие устройства делятся на две группы:

одиночные заземлители, когда в качестве заземляющего устройства используется один вертикальный электрод или протяженный электрод;

групповые сосредоточенные заземлители, когда одиночные заземлители располагаются друг от друга на расстоянии не более длины электрода.

Одиночные заземлители могут располагаться по контуру и в ряд.

На практике в большинстве случаев используют не одиночные, а групповые сосредоточенные заземлители. С помощью таких заземлителей удается достичь требуемого нормами малого сопротивления заземлителя.

Рисунок 2.1 – Установка трубчатого заземлителя в траншее:

а – траншея; б – расположение электрода в грунте.

На рисунке 2.2, а показана конструкция заземлителей открытого и закрытого распределительного устройств (ОРУ и ЗРУ) в виде сетки 2 или контура 3 с приваренными к ним вертикальными электродами 1, образующими общую большую конструкцию с размерами по горизонтали в десятки и даже сотни метров.

Когда заземлитель выполнен в виде контура или сетки с вертикальными электродами, электрическое поле в основном зависит от контурного объема всего заземлителя S(l+t), где S – площадь, занимаемая заземлителем, (l+t) – глубина расположения нижних обрезов вертикальных электродов.

Таблица 2.1 – Наименьшие размеры заземлителей и заземляющих проводников, проложенных в земле

Материал	Профиль сечения	Диаметр, мм	Площадь поперечного сечения, мм2	Толщина стенки, мм
1	2	3	4	5
Сталь черная	Круглый: для вертикальных заземлителей, для горизонтальных заземлителей Прямоугольный Угловой Трубный	16 10 - - - 32	- - - 100 100 -	- - - 4 4 3,5
1	2	3	4	5
Сталь оцинкованная	Круглый: для вертикальных заземлителей, для горизонтальных заземлителей Прямоугольный Трубный	12 10 - 25	- - 75 -	- - 3 2
Медь	Круглый Прямоугольный Трубный Канат многопроволочный	12 - 20 1,8*	- 50 - 35	- 2 2 -

Рисунок 2.2 – Виды заземлителей:

а – ОРУ и ЗРУ, б – промышленного предприятия (цеха), в – передвижной электроустановки; 1 – вертикальные электроды; 2 – сетка; 3 – контур; 4 – полоса (провод); 5 – заземляющий проводник.