Что такое электролитическое заземление?

Электролитическое заземление… Что же это такое?

Если Вы хотя бы раз самостоятельно делали заземление, например на даче, устанавливая детекторный радиоприемник, то должны иметь общее представление об электролитическом заземлении. Еще его называют заземлением, имеющим активный химический электрод.

При кустарном производстве место установки контура или силовой кабель поливали соленой водой. Так снижалось сопротивление, и повышалось качество заземления. Изначально подобная схема предназначалась для улучшения характеристик заземления. Особенно это касалось грунтов, где удельное сопротивление выше.

К подобным грунтам относили скальные породы и вечную мерзлоту. Здесь требовалось организовать заземление без дополнительной насыпки грунта, и без необходимости сверлить камень.

Однако сегодня система конструируется несколько иначе, хоть и имеет схожие элементы.

Современное электролитическое заземление что это такое?

Все просто, приобретаете готовый комплект оборудования, и устанавливаете в нужном месте. Монтировать его легко, особенно в сравнении с самодельными изделиями.

Имеются у него и другие преимущества, не свойственные прочим видам заземления. Если использовать электролитический заземлитель с электродом, вокруг которого установлен специальный активатор (заменяющий естественный грунт), то:

  • установка электрода производится на глубину до одного метра, тогда как в других случаях нужно закапываться глубже;
  • электроды крайне медленно корродируют, а с течением времени грунт их не выталкивает наружу;
  • выщелачивание или превращение солей в электролит происходит достаточно медленно, повышая период работы прибора;
  • чем дольше электролитическое заземление находится в грунте, тем меньше становится его сопротивление;
  • электрод, используемый в данной конструкции, прослужит не один десяток лет, не требуя ремонта или замены (разве что в редких случаях).

Подобное высокотехнологичное решение имеет заземляющий электрод, состоящий из металлической трубы (сталь или медь), диаметр которой находится в диапазоне от 50 до 70 миллиметров. Нержавеющая сталь, как и медь, не подвержены разрушающему воздействию коррозии, даже когда размеще. Поэтому конструкторы и инженеры выбрали именно эти металлы для создания электродов.

Впервые познакомившись с электролитическим заземлением, понять, что это такое и как работает несложно, если взглянуть на строение изделия. Соль здесь размещается внутри электрода в форме трубы.

В ее стенках созданы специальные отверстия, и через них соли со временем вымываются. В грунте они смешиваются с водой, превращаясь в электролит. Так производится выщелачивание.

Обратите внимание

В результате этой процедуры, образованный рядом с электродом электролит, уменьшает температуру замерзания почвы, а электропроводность грунта при этом только растет.

Когда электролитическое заземление устанавливается, грунт вокруг электрода убирается, а на его место ложится заполнитель-активатор.

У него достаточно низкое удельное сопротивление, в отличие от естественного грунта.

В результате уменьшается переходное сопротивление между заземлителем и породой, а площадь соприкосновения грунта и заземления повышается. Таким образом, увеличивается и электропроводность.

В сложных грунтах (скалистая местность, условия крайнего севера и т.п.) удельное сопротивление выше значения в 300 Ом-м. Кроме того, здесь практически невозможно заложить электроды или силовой кабель глубже одного метра. Если же ставить взамен него специальный штырь, потребуется десятки таких устройств, учитывая повышенное удельное сопротивление земли.

При использовании подобной конфигурации заземлителя, снижается количество электродов до необходимого минимума. Это возможно даже, когда длина заземлителя достигает примерно пяти метров. При меньшем количестве электродов, сохраняется достаточное сопротивление.

В итоге можно значительно сократить расходы на монтаж изделия, а также перевозку необходимого числа комплектов таких устройств для электрооборудования, требующего заземления.

Стабильная работоспособность в сложных условиях доказана на практике.

Даже при существенном изменении условий климата, таких как перемена времен года или резкая смена погоды, электролитическое заземление продолжает работать без сбоев. А все благодаря продуманной конструкции.

Важно

В структуре такой разновидности заземлителей имеются особенности, которые только улучшают качество заземления с течением времени.

На выгоде от приобретения сказывается и срок службы подобных устройств, без потери функциональных характеристик.

Источник: https://elektrika-ok.ru/elektrooborudovanie/o-produkcii/elektroliticheskoe-zazemlenie-chto-zhe-eto-takoe

Что такое электролитическое заземление?

05.12.2017

Электролитическое заземление – это заземление с активным химическим электродом. Для улучшения качества при таком заземлении уменьшается сопротивление. Для этого, место расположения контура поливается соленым раствором. 

Современное электролитическое заземление выпускается в виде отдельного спецоборудования. То есть, Вам достаточно лишь приобрести готовое изделие и установить. При этом процесс монтажа характеризуется простотой и незамысловатостью. 

Сам заземляющий электрод изготовлен либо из меди, либо из стали. Имеет форму трубки, диаметр которой варьируется в диапазоне 50-70 мм. Нержавеющая сталь и медь используются в данном заземлении, поскольку характеризуются высокой стойкостью к коррозии, находясь глубоко под землей. 

Внутри труб находятся соли, а стенки данных электродов имеют отверстия, которые предназначены для постепенного вымывания солей. Вымываясь, соли смешиваются с влажным грунтом и тем самым образуют электролит. То есть, осуществляется выщелачивание. Таким образом, создающийся электролит сокращает температуру, при которой грунт замерзает, а также увеличивает электропроводность. 

Электролитическое заземление предназначено для повышения качества заземления в принципе, а именно в грунте, которому свойственно высокое удельное сопротивление (грунт скал, грунт вечной мерзлоты).

В данного типа грунте удельное сопротивление перешагивает за предел в 300 Ом-м. Кроме того, в большинстве случаев электроды нельзя установить в грунте глубже чем на один метр.

Если же прибегать к установке штырей, то их бы понадобилось огромное количество из-за завышенного удельного сопротивления. 

Совет

При монтаже электролитического заземления грунт вокруг электрода заменяется специальным заполнителем, которому свойственен низкий показатель собственного удельного сопротивления. 

Электролитическое заземление достигает сокращения переходного сопротивления (заземлитель-грунт), а также увеличивает площадь контакта грунта с заземлителем, тем самым достигается увеличение электропроводности. 

Благодаря данному заземлению достигается снижение числа электродов и сохраняется необходимый показатель сопротивления, несмотря на длину заземлителя (около 5 метров). Таким образом, происходит сокращение расходов и на установку, и на транспортировку необходимого объема комплектов электролитического заземления. 

Электролитическое заземление сохраняет свою стопроцентную работоспособность несмотря на смену климата или же просто погодных условий. Данная особенность объясняется конструкцией, при которой качество заземления с течением времени лишь улучшается. 

Таким образом, электролитическое заземление и активатор электрода характеризуется следующими преимуществами:

  • глубина монтажа электрода – 1 метр;
  • электроды с течение времени не подвергаются коррозии;
  • электроды не выталкиваются грунтом;
  • превращение солей в электролит происходит постепенно, также, как и процесс выщелачивания;
  • со временем сопротивление сокращается;
  • срок службы превышает несколько десятков лет.

Источник: https://www.elektro.ru/articles/detail/chto-takoe-elektroliticheskoe-zazemlenie

Принцип действия и установка электролитического заземления

Пожалуй, не найти такого здания, в котором есть электричество, но нет заземления, ведь уходящий в землю провод служит гарантией безопасности человека.

Короткое замыкание проводки или неисправный электроприбор могут ударить электрическим током, а заземляющий провод спасает здоровье и жизни, уводя разряд электричества в почву.

А если дом стоит на камне? Тогда выходом из положения станет электролитическое заземление.

Особенности заземляющей конструкции с электролитом

Этот способ заземления действует точно так же, как и обычный, пригодный для рыхлых почв, – отводит разряд электричества, защищая человека от бытового поражения электротоком. Электрод представляет собой полую трубу, заполненную электролитом, и предназначается для монтажа:

  • в скальных породах;
  • в песчаном или каменистом грунте;
  • в глубоко промерзшей почве;
  • на участках с обычной почвой, где по каким-то причинам невозможно установить стандартный заземляющий провод.

Комплект электролитического заземления компактен, не требует сложных земляных работ перед установкой, прост в монтаже. Установить заземляющую конструкцию с электролитом, возможно, своими руками. Несмотря на то, что прибор достаточно компактен и не выглядит сложным, эта кажущаяся простота является следствием высокотехнологичной разработки.

Схема электролитического заземления

Как устроен заземлитель с электролитом

Как правило, с завода-изготовителя поступает комплект электролитического заземления, который собирается своими руками во время установки в подготовленную нишу. Комплект включает в себя следующие детали:

  1. L-образную полую трубу (собственно электрод) с небольшими дырочками по всей ее длине.
  2. Облегчающий обслуживание колодец (устанавливается над верхней частью электрода и немного выступает над поверхностью). Установка колодца необходима, когда устанавливается заземление в вечной мерзлоте, где большую часть года почва покрыта снегами.
  3. Универсальный зажим для подключения заземляющего проводника к электроду.
  4. Ленту для гидроизоляции. При помощи этой ленты изолируется соединение зажима с проводником и с электродом. Места соединения, заизолированные такой лентой, надежно защищены от влажности, а значит, и от коррозийных повреждений. Лента сохраняет свои защитные качества на протяжении многих лет.
  5. Околоэлектродный заполнитель (солевая смесь на специальной глинистой основе). Заполнитель засыпается в траншею перед укладкой в нее электрода.

Комплект электролитического заземления

Принцип работы

Действие прибора основано на том, что при протекании химических водно-солевых реакций увеличивается электропроводимость почвы. Условно механизм действия можно описать следующим образом:

  1. Электролит внутри L-образной трубки через микроотверстия впитывает воду из окружающего грунта.
  2. После произошедшей водно-солевой реакции с образованием водного электролита часть раствора просачивается наружу и оседает в ближайших земляных слоях. Эти реакции протекают одинаково эффективно вне зависимости от температурных условий.

Благодаря такому обмену жидкостями, прибор можно использовать там, где для работы обычного заземления нет подходящих условий.

Преимущества электролитических заземляющих устройств

По сравнению с традиционными заземлителями заземляющие устройства с электролитом имеют ряд преимуществ:

  1. Малый размер трубы с электролитом сокращает объем земляных работ и делает монтаж простым и удобным. Установить агрегат можно своими руками, не прибегая к услугам профессиональных установщиков.
  2. Минеральная солевая смесь внутри трубы поддерживает процесс выщелачивания на одном уровне, а не вступает в реакцию сразу, что способствует созданию постоянного электролитного баланса в почве.
  3. Продукт, получающийся в процессе реакции, не агрессивен и не провоцирует возникновение коррозии на металлических частях электролитного заземлителя.
  4. Процесс водно-солевых реакций длится продолжительное время (засыпанной в электролитную трубку смеси хватает на 10-15 лет).
Читайте также:  Как определить, что сосед воруя электроэнергию, подключает ноль к газовой трубе?

Несмотря на все достоинства, электролитическое заземление применяют только в особых условиях, когда невозможно или экономически невыгодно устанавливать обычное. Это объясняется тем, что такая аппаратура хоть долговечна и монтируется просто, но стоит дорого, в то время как обычное заземление проводника большинство умельцев изготавливают своими руками из подручных материалов.

Инструменты для монтажа и установки

Прежде чем начать своими руками устанавливать электролитическое заземление, необходимо запастись следующими инструментами:

  1. Разводным ключом для присоединения крестообразного зажима и затягивания различных гаечных креплений (можно взять набор гаечных ключей).
  2. Прибором, измеряющим сопротивление. Если устанавливается электролитическая система заземления в частном доме своими руками, то прибор можно взять напрокат, но лучше все же приобрести недорогую простую модель. Имея под рукой измеритель сопротивления, можно в любой момент проверить работу заземляющего устройства.
  3. Инструментами для копания траншеи, если планируется выкапывать ее своими руками (лопатами, ломиком). Если будет проводиться заземление в скальном грунте, то необходимо обзавестись дробящим камень электроинструментом.

Как проводить установку

Как уже говорилось, смонтировать и установить заземлитель с электролитом своими руками несложно, и с этим может справиться даже начинающий мастер. Чтобы заземляющее устройство долго и продуктивно работало, необходимо соблюдать описанный в инструкции порядок действий:

  1. Вырыть траншею глубиной 0,7 м и длиной 2,2 м, ширина канала должна быть в 3-4 раза больше диаметра L-образной трубки. Канал можно вырыть своими руками с помощью землекопательных инструментов, а можно воспользоваться услугами мини-техники. Прибегать к таким услугам рекомендуется, если предстоит устанавливать заземление в скальном грунте или на каменистой почве – стоит услуга недорого, зато позволит сэкономить силы и время, которые будут затрачены на дробление камня вручную.
  2. На дно готовой траншеи слоем 1-2 см насыпать околоэлектродный заполнитель и разровнять.
  3. Электродную трубку хорошо очистить от транспортировочной упаковки (металл должен быть полностью чистым, все упаковочные остатки должны быть удалены) и установить ее в подготовленный канал поверх заполнителя. При установке короткая часть трубы должна быть направлена вверх и чуть выступать из ямы.
  4. Высыпать в канаву оставшийся заполнитель (он должен полностью закрыть лежащий в траншее участок трубы).
  5. Закрепить обслуживающий колодец на верхней части трубы (закапываемая часть колодца не должна быть больше 50 см).
  6. Подсоединить к электродной трубе зажим, затянуть соединяющие болты и заизолировать место стыка гидроизоляционной лентой.
  7. К зажиму прикрепить конец заземляющего провода и с помощью ленты для гидроизоляции закрыть контакт от попадания влаги.
  8. Открыть крышку электрода, залить в него 20 л воды (чтобы запустить реакцию выщелачивания).
  9. Подключить проводник к электрощитку и замерить сопротивление (при напряжении 220 В оно не должно превышать 30 Ом). При проведении замеров следует соблюдать осторожность, ведь устройство до конца не установлено. Замерять сопротивление рекомендуется в резиновых перчатках.
  10. Если прибор показывает нужные показания, то на время надо отключить заземляющий провод от электрощитка.
  11. Засыпать яму, следя за тем, чтобы крышка электрода оказалась над поверхностью.
  12. Подключить проводник к электрощиту и провести контрольный замер.

Если все показатели в норме, то теперь устройству будет требоваться нечастый контроль и обслуживание.

Как измеряется сопротивление

Прибор, снимающий показания сопротивления, прост в эксплуатации. Чтобы получить необходимые показания, необходимо:

  1. Один конец прибора при помощи зажима прикрепить к месту соединения проводника и зажима.
  2. Второй конец прикрепить к техническому штырю (вбитому в землю куску арматуры).
  3. Далее смотреть на показания измерителя.

Некоторые особенности монтажа

Несмотря на то, что электролит одинаково эффективно вступает в реакцию при любых температурах, при монтаже следует учитывать некоторые нюансы:

  1. Устанавливать аппаратуру подальше от здания, чтобы избежать создания опасного «шагового напряжения».
  2. Если агрегат был смонтирован в условиях вечной мерзлоты, то вокруг него из-за выделяемого тепла во время образования электролита может возникнуть подтаивание земли и образоваться «зона талика».

Техническое обслуживание

Обслуживать заземляющее устройство с электролитом несложно, ведь благодаря простоте конструкции и прочности металлических деталей она способна прослужить до 50 лет, не требуя ремонта. Техническое обслуживание заключается в следующем:

  1. Раз в 2-3 года замерять сопротивление. Если показания не соответствуют указанной в инструкции норме, то, скорей всего, нарушился контакт между проводником и заземлителем. Для его устранения необходимо отключить от щитка заземляющий провод, снять гидроизоляционную ленту и зачистить контакты, а потом снова соединить и заизолировать. После подключения проводника к электрощиту показания измерителя, скорей всего, будут в норме.
  2. Примерно раз в 5 лет открывать крышку электродной трубки и проверять оставшееся в ней количество глиняно-солевой смеси. Если смеси нет или ее совсем мало, то необходимо заправить электрод. Как правило, засыпанного в L-образную трубку состава хватает на 10-15 лет (скорость превращения солей в электролит зависит от совокупности множества факторов, например, температурного режима или глубины грунтовых вод).

Другого обслуживания электролитическое заземление не требует.

Благодаря появлению заземляющих электролитических приборов появилась возможность обеспечить безопасность работы с техническими или бытовыми электроприборами даже там, где невозможно установить стандартный заземляющий кабель (скальные грунты, промерзшие почвы).

Источник: http://energomir.biz/elektrichestvo/zazemlenie-molniezashhita/elektroliticheskoe-zazemlenie.html

Электролитическая система заземления

Традиционное глубинное заземление в некоторых случаях не позволяет добиться необходимых параметров из-за специфических особенностей: высокого удельного сопротивления грунта, ограниченного пространства или других негативных факторов.

Обычно сложности по устройству заземления возникают в пустыне, на вечной мерзлоте или в скальном грунте.

Иногда, увеличение количества заземлителей не приводит к нужному результату, а при каменистом грунте ‒ нет возможности установить электрод на достаточную глубину.

В таких случаях можно использовать электролитическую систему заземления.

Электролитическая система заземления эффективно применяется в качестве технологического заземления, для молниезащиты, борьбы с перенапряжениями или переходными процессами, а также статическим электричеством и т.п.

Для предварительной оценки состава почвы: вида и глубины залегания грунтов на различной глубине необходимо провести измерение удельных сопротивлений. Простейшим и достаточно точным способом анализа грунта является 4-хэлектродная измерительная методика.

Принципиальная конструкция электролитической системы заземления

Электролитическая система заземления состоит из электродов, соединенных при помощи сварного соединения, помещенных в ПВХ-трубу с отверстиями, заполненную выскопроводящим веществом (обычно солями). Снаружи трубы по всей длине заполняется минеральный активатор грунта. Иногда, при использовании металлической перфорированной трубы, в качестве электрода используется сама металлическая труба заполненная солью.

Преимущества электролитической системы заземления:

  • длительный срок службы
  • низкое сопротивление растеканию
  • обслуживаемость
  • низкая гигроскопичность
  • изменение влажности почвы оказывает незначительное изменение параметров
  • дешевый монтаж
  • минимальное воздействие внешних температур
  • меньшие габариты системы заземления (по сравнению с классическими глубинными заземлителями)
  • стабильные параметры при любых внешних условиях
  • сопротивление растекания до 50% ниже по сравнению с традиционной системой заземления
  • позволяет добиваться высоких показателей системы на минимальном участке земли
  • применительно для любых грунтов

В отличии от традиционной, параметры электролитической системы заземления со временем будут только улучшаться, что обусловлено химическим воздействием активатора на прилежащие грунты. Следует отметить, что активатор обладает нейтральным pH, чтобы минимизировать коррозию металлических токоведущих частей.

Эффективность данной системы заземления можно поддерживать и даже увеличивать, внесением жидких присадок через обслуживаемую верхнюю горловину системы труб. Таким образом, при грамотном монтаже и выборе комплектующих, система надежно прослужит до 50 лет и дольше.

Источник: http://VoltStream.ru/stati/item/elektroliticheskaya-sistema-zazemleniya.html

Электролитическое заземление

Электролитическое заземление предназначено для использования в вечномерзлых, каменистых или песчаных грунтах, имеющих высокое удельное сопротивление (от 300-500 Ом*м), без применения специальной техники и насыпного грунта.

Также на объектах, где по каким-то причинам невозможен монтаж заземляющих электродов на глубину более 1 метр, т.к. использование простых металлических электродов неэффективно из-за необходимости применять большое кол-во таких заземлителей (до 100).

Монтаж и расчёт такого заземления очень просты. Но за этой простотой кроются высокотехнологичные и современные решения, нацеленные только на бескомпромиссное качество результата.

– электрод электролитического заземления обеспечивает сопротивление заземления до 12 раз меньше, чем обычный стальной электрод таких же размеров;

– специальная смесь минеральных солей с патентованной добавкой:

– не вызывает ускорения коррозии электрода

– не превращается в электролит сразу всем объемом при повышенной влажности грунта (актуально в весенний период),

– делает процесс выщелачивания равномерным и постоянным. Это способствует не просто сохранению концентрации электролита в грунте, а ее увеличению со временем, что способствует дополнительному уменьшению сопротивления заземления

– срок службы такого электрода составляет не менее 50 лет

– малая глубина монтажа электролитического заземления (0,7 м) делает такой заземлитель очень универсальным к применению, без забот о влиянии на него вечномерзлого грунта (в частности, эффекта «выталкивания»)

1. Колодец для обслуживания

2. Специальная смесь минеральных солей

3. Электрод – заземлитель

4. Заполнитель околоэлектродный.

Обратите внимание

Главный элемент электролитического заземления – полый электрод (труба) |___ -образной формы с перфорацией в горизонтальной части, устанавливаемый в зоне протайки вечномерзлого грунта (на глубину 0,7 метра) и заполненный специальной смесью минеральных солей.

Эта смесь впитывает воду из окружающей среды, превращаясь в электролит (выщелачиваясь), после чего проникает в грунт, повышая его электропроводность (понижая его удельное сопротивление) и уменьшая его промерзание (понижая температуру замерзания).

Обмен жидкостями осуществляется через перфорированную поверхность электрода.

За основу электрода электролитического заземления взяты традиционные методы, описанные на отдельной странице: «Заземление в вечной мерзлоте».

Из-за уменьшения температуры замерзания грунта, около электрода образуется зона талика, могущая представлять опасность для фундамента рядом стоящего здания или дорожного покрытия. Зона талика на поверхности грунта представляет собой овал размером около 3 х 6 метров.

Читайте также:  Правильная ли схема подключения генератора к сети загородного дома?

В ходе проектных работ необходимо учитывать эту особенность и отдалять электроды от объектов, могущих быть повреждёнными.

Этот вид заземления представлен готовым комплектом ZZ-100-102, который содержит все, необходимые для монтажа заземляющего электрода, компоненты, легко сопрягаемые друг с другом.

Электрод – заземлитель (1 штука)

Труба из нержавеющей стали в виде буквы «L» с перфорацией в горизонтальной части. Для соединения с заземляющим проводником используется медный канат S = 70 мм², подсоединенный к трубе. Общая длина электрода = 3 метра.

Электрод в комплекте ZZ-100-102 уже наполнен специальной смесью минеральных солей.

Заполнитель околоэлектродный (3 мешка)

Грунтовый заменитель из смеси графитовой крошки со специальным видом глинистого минерала предназначен для увеличения площади электрического контакта электрода с почвой, а также для обеспечения равномерности процесса выщелачивания.

Колодец для обслуживания (1 штука)

Пластиковый колодец предназначен для установки над вертикальной частью электрода (глубина погружения не более 50 см).

Облегчает обслуживание электрода, проведение замеров его параметров.

Зажим для подключения проводника (1 штука)

Важно

Профилированный зажим из нержавеющей стали с болтами М8 (М10). Позволяет соединять медный канат от электрода с заземляющим проводником – круглым проводом либо полосой (шириной до 40 мм).

Возможно безопасное использование стального и оцинкованного проводника – для этого внутри зажима находится прокладка, препятствующая образованию электрохимической связи между сталью/цинком и медью.

Для предотвращения самоотвинчивания резьбовых соединений «болт-гайка» используются пружинные шайбы (шайбы Гровера / гровер-шайбы), установленные между поверхностью зажима и гайкой.

Лента гидроизоляционная (1 штука)

Лента используется для защиты соединения (зажима) от почвенной и электрохимической коррозии путем полного вытеснения воды (влаги) из места соединения, без которой процесс коррозии невозможен. При этом лента не теряет своих физических и механических свойств в течении многих лет.

Изготовлена из нетканного синтетического волокнистого материала, пропитанного и покрытого нейтральным составом на основе насыщенного нефтяного углеводорода (петролатум) и инертного кремниесодержащего наполнителя.

Остается пластичной под воздействием широкого спектра температур. Не затвердевает и не растрескивается.

Высокостойкая к неорганическим кислотам, щелочам, солям и микроорганизмам, высокогерметичная в отношении воды, водяного пара и газа.

Горизонтальная конструкция электрода является наименее трудозатратной при монтаже без использования специальной техники. При доступности на объекте буровой установки возможно производство электродов вертикальной конструкции длиной/глубиной 3, 6 и 9 метров.

Совет

Обслуживание электрода – очень простое. Оно состоит в периодическом (раз в несколько лет) открытии крышки электрода и визуальном определении количества солевой смеси внутри него. Если смесь полностью превратилась в электролит, то электрод заправляется: в него засыпается новый объем солей.

Больше ничего не нужно. Заправки электрода достаточно на минимальный срок службы – 10 лет (в среднем – 15 лет). Поэтому первый осмотр рекомендуется проводить не ранее этого срока.

Источник: https://www.proektant.ru/content/2937.html

Монтаж заземления — порядок работ и принцип действия защиты

Заземлитель — важнейший элемент системы электроснабжения, от надлежащего функционирования которого зависит безопасность людей.

Сегодня наряду с традиционными применяются новые виды, работающие с гораздо большей эффективностью.

Об этом, а также о том, как производится монтаж заземления, пойдет речь в данной статье.

Действие заземления основано на способности грунта поглощать электрический заряд.

Для передачи заряда в грунт заглубляется заземлитель — металлическая конструкция, состоящая из соединенных полосой электродов.

В качестве электродов может использоваться любой металлопрокат: трубы, полоса, уголки и даже сетка.

К заземлителю посредством шин и проводов подсоединяются заземляемые части оборудования и сети.

Защитное заземление предназначено для защиты людей и оборудования от напряжений и токов, могущих появиться в результате какой-нибудь поломки. Различают три его разновидности:

  1. Заземление молниезащиты: молния — мощнейший электрический разряд, который стремится пройти путь от тучи к земле по пути наименьшего сопротивления. У зданий, металлических конструкций и деревьев электрическое сопротивление гораздо ниже, чем у воздуха, поэтому вблизи земли молния устремляется именно к таким объектам. Чтобы отвести разряд от здания, рядом с ним устанавливают более высокую металлическую мачту — молниеприемник, подключенный к заземлителю.
  2. Заземление системы защиты от импульсного перенапряжения (ЗИП): электромагнитное поле от мощной электроустановки, ЛЭП или молниевого разряда может вызвать концентрацию заряда на расположенном поблизости участке сети, например, коммуникационной. Преодолев критическое значение, этот заряд может вызвать пробой в подключенном к сети электронном оборудовании с последующим выходом его из строя. Для сброса заряда параллельно с оборудованием устанавливают газоразрядник, пробиваемый меньшим напряжением, чем защищаемое электронное устройство. Газоразрядник подключается к заземлителю.
  3. Заземление в электросети: эта разновидность заземления является самой распространенной. К заземлителю подключаются корпус и другие части электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением при нарушении изоляции токоведущих частей и к которым может прикоснуться пользователь. Если в результате поломки произойдет замыкание фазы на такой элемент и пользователь коснется его, то удар током получится ослабленным из-за того, что значительная часть заряда стечет через заземлитель в грунт. А если прибор будет подключен через УЗО, то электротравмы вообще удастся избежать, поскольку это устройство отключит электропитание сразу после замыкания фазы на заземленный элемент.

Принцип действия системы заземления

Рабочее заземление, в отличие от защитного, функционирует постоянно и предназначено для обеспечения работы электроустановки.

Особенности монтажа

При монтаже электроды целесообразно погружать как можно глубже в грунт. Это объясняется двумя причинами:

  • на глубине грунт является более влажным, поэтому проводит ток лучше;
  • глубокий грунт не промерзает зимой, поэтому его сопротивление остается низким, тогда как у промерзающего поверхностного грунта сопротивление резко увеличивается.

Если площадь поверхности одного электрода является недостаточной (необходимую площадь определяют специальным расчетом), их вбивают несколько и затем соединяют шиной. Такие заземлители называют распределенными. При их монтаже нужно учитывать эффект затенения, который состоит в том, что электроды мешают друг другу отдавать заряд.

Схема заземлителя

К примеру, для нескольких вертикальных электродов с длиной порядка 3 м существует зависимость:

  • если их расположить друг от друга на расстоянии, равном длине, то есть в пределах 3 м, то эффективность их составит 60% от максимально возможной;
  • при размещении на расстоянии вдвое большем длины (порядка 6 м) эффективность увеличивается до 75%;
  • при размещении на расстоянии, в 10 раз превышающем длину (около 30 м), эффективность становится максимальной — 100%.

Понятно, что заземлитель со 100%-й эффективностью электродов получился бы слишком дорогим и для него потребовалось бы слишком много места.

Поэтому на практике электроды размещают поблизости, а эффект затенения компенсируют увеличением суммарной площади поверхности (достигается увеличением размеров электродов или их количества).

Сегодня применяют заземляющие электроды трех видов:

  • традиционные;
  • модульные;
  • электролитические.

Посмотрим, как устанавливается каждая разновидность.

Порядок проведения монтажа

Вот что делают при установке электродов:

Традиционных

Самый дешевый вариант заземлителя. В грунт кувалдой вбивают уголок, трубу или стержень. Длина электрода ограничивается 3-мя метрами, так как более длинный сложно забить.

Какого-то особого порядка нет: достаточно крепкий человек взбирается на стремянку и принимается заколачивать электрод, удерживаемый в вертикальном положении помощником.

Проект расположения контура заземления

Выбирая материал для электрода, следует придерживаться требований:

  • уголок, полоса или швеллер должны иметь площадь поперечного сечения не менее 150 кв. мм и толщину стенки не менее 5 мм;
  • труба должна иметь диаметр не менее 32 мм и толщину стенки не менее 3,5 мм;
  • сплошной стержень должен иметь диаметр не менее 18 мм.

Обычно такие электроды забивают по периметру объекта.

Модульного заземления

Модульным называется сборный электрод сплошного круглого сечения, который по мере заглубления наращивается фрагментами длиной по 1,5 м. Для соединения фрагментов сварка не нужна — используются резьбовые муфты или штифты, которые запрессовываются в торцевые отверстия.

Для забивки такого электрода стремянка уже не нужна и операцию эту можно проводить бытовым отбойным молотком.

Монтаж модульного заземления

При этом глубина погружения достигает 30 м, так что в большинстве случаев бывает достаточно одного электрода. Его можно забить даже в подвале здания.

Обратите внимание

Модульные электроды выпускаются на заводах. Они имеют цинковое или медное покрытие, увеличивающее срок службы. Недостатком такого решения является высокая стоимость.

Забивают модульный электрод так:

  1. На 1-й штырь одевают специальный наконечник, предварительно смазав его изнутри токопроводящим составом.
  2. С другой стороны на стержень накручивают муфту либо впрессовывают штифт. И то и другое смазывается токопроводящим составом.
  3. В муфту ввинчивают направляющую головку для отбойного молотка, так чтобы она уперлась в стержень.
  4. Далее 1-й стержень вбивают отбойным молотком, пока его свободный конец (с муфтой) не окажется на удобной для последующих работ высоте. Инструмент нужно настроить на удар энергией в 20 – 25 Дж.
  5. Отвинтив направляющую головку отбойника, муфту (она остается на вбитом штыре) снова промазывают изнутри токопроводящим составом и ввинчивают в нее следующий стержень.
  6. На хвостовик стержня навинчивают следующую муфту (не забывайте про токопроводящий состав), затем — направляющую головку отбойника. После этого продолжают забивку.

Так фрагмент за фрагментом собирают весь электрод, одновременно заглубляясь.

Хвостовик последнего штыря должен немного выступать из земли, чтобы к нему можно было присоединить зажим для заземляющего провода (подсоединяется при помощи латунного или нержавеющего винта). После этого зажим нужно обмотать гидроизоляционной лентой.

Электролитического заземления

Модульный электрод — отличное решение, но только не для каменистого грунта, в который вбить что-либо невозможно. Не подойдет он и для районов вечной мерзлоты, поскольку там грунт на большой глубине — смерзшийся и от того имеющий большое сопротивление. В подобных условиях заземлители приходится погружать на малую глубину, то есть в относительно сухой и промерзающий зимой грунт.

Читайте также:  Как подключить люстру с 3 проводами к 2 проводам на потолке?

https://www.youtube.com/watch?v=Uw5eRGM34v4

Чтобы улучшить его проводимость и снизить температуру замерзания, электрод делают в виде трубы с перфорированными стенками и заполняют его солевыми гранулами. Грунтовая влага будет постепенно растворять соли, увеличивая количество ионов в земле. Чтобы солевой запас не был полностью вымыт весной, в него добавляют замедляющую растворение добавку.

Электролитическое заземление

Электрод устанавливают так:

  1. Роется траншея длиной 2,5 м, глубиной 0,7 м и шириной 0,2 м для горизонтальной версии, либо бурится скважина глубиной 2,5 м — для вертикальной.
  2. При укладке в траншею в нее нужно высыпать 1 мешок околоэлектродного заполнителя и разровнять (получится слой толщиной в 1 см).
  3. Сняв с электрода защитную пленку, его нужно поместить в траншею или скважину.
  4. В траншее поверх электрода насыпается еще 2 мешка околоэлектродного заполнителя. При вертикальной установке этот материал нужно засыпать в скважину.
  5. Сверху монтируется колодец для обслуживания.
  6. На хвостовик электрода устанавливается зажим, к которому подключается заземляющий провод. Зажим обматывается гидроизоляционной лентой.
  7. При горизонтальной укладке траншея засыпается грунтом.

В электрод наливают 5 – 7 л воды (чтобы соли быстрее начали растворяться).

Проверка

Для проверки достаточно замерять омметром сопротивление заземления.

Эта величина нормируется и в зависимости от того, для каких задач предназначен заземлитель, может составлять от 0,5 до 60 Ом.

Заземление частного дома с 1-фазной электросетью (220 В) должно иметь сопротивление не более 30 Ом.

Если прибора под рукой нет, следует проверить заземление, хотя бы «на глаз»: подключите лампочку, заземлив один ее контакт, а второй подсоединив к фазе. Чем ярче она будет гореть, тем более эффективным является заземление.

Видео на тему

Источник: https://proprovoda.ru/provodka/zazemlenie/montazh-zazemleniya.html

Что такое электролитическое заземление и где его применяют?

09.11.2017

По правилам техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей металлический корпус любого электроприбора должен быть надежно присоединен к заземляющему устройству. Это правило касается как промышленных объектов, так и жилых домов и квартир.

Использование заземления является одной из мер защиты человека от поражающего действия электрического тока. Одним из его видов является электролитическое заземление.

Такое заземление применяют, например, в скальном грунте, когда нет возможности использовать обычное заземления, состоящее из нескольких вбитых в землю двухметровых штырей.

Электролитическое заземление широко применяют в районах, где грунт имеет высокое удельное сопротивление. Это могут быть районы с каменистым, песчаным или вечномерзлым грунтом.

Для надежной защиты человека от поражения электрическим током сопротивление заземления должно быть низким, не более 30 Ом. Именно такие показатели надежно уберегут человека от воздействия электрического тока.

Применяя электролитическую систему заземления, можно легко добиться необходимых показателей сопротивления заземления.

Устройство состоит из следующих частей:

  1. Электрод — основной элемент заземления. Он выполняется из нержавеющей стали в виде буквы L. Электрод изготавливается из цельной полой трубы диаметром около 70 мм, согнутой под прямым углом. В горизонтальной части электрода выполнены отверстия.
  2. Колодец для обслуживания.
  3. Зажим, предназначенный для соединения электрода с заземляющим металлическим проводником.
  4. Специальная изоляционная лента, предназначенная для защиты болтовых соединений от коррозии.
  5. Заполнитель пространства вокруг электрода, имеющий пониженное удельное сопротивление. Большое значение имеет высокая плотность прилегания заполнителя к электроду.
  6. Специальная электролитическая минеральная смесь, которой заполняется электрод.

Принцип работы

Сопротивление заземлителя определяется сопротивлением грунта, прилегающего к заземлителю. Один из вариантов его понижения — это применение электролитов, обладающих высокой проводимостью тока. Электролитический заземлитель работает по принципу увеличения вокруг него проводимости почвы.

Это достигается применением специальных солевых смесей. Такой смесью заполняют полый электрод. Вследствие контакта солевой смеси с находящейся в грунте водой образуется электролит.

Контакт смеси с водой происходит через перфорированные отверстия в заземлителе, вследствие чего жидкость заполняет околоэлектродное пространство, тем самым понижая сопротивление грунта.

Особенности применения

На стадии проектирования заземляющего устройства с применением электролитического заземлителя необходимо учитывать следующую особенность. Так как вокруг заземлителя происходит образование солевого электролита, температура замерзания прилегающего грунта, в зависимости от концентрации солей, находится ниже -10 °С.

В результате грунт диаметром до 3 метров вокруг электрода находится в незамерзающем состоянии круглый год. В районах вечной мерзлоты эти зоны грунта могут проседать. Поэтому близко от электролитического заземлителя нельзя располагать строительные конструкции из-за угрозы нарушения их целостности.

Также нельзя располагать данный вид заземлителя около подземных коммуникаций, содержащих металлические части из-за возможности их коррозии.

Основные преимущества

Электролитическое заземление имеет ряд достоинств:

  1. У такой конструкции небольшой размер, поэтому ее монтаж довольно прост и удобен. Смонтировать такое заземление вполне можно своими руками, не прибегая к услугам специалистов.
  2. Специальная минеральная смесь внутри электрода поддерживает концентрацию электролита в грунте на одном уровне продолжительное время. Смесь в электрод досыпается один раз в 15 лет.
  3. Солевой раствор, который получается в результате химической реакции, не агрессивен по отношению к корпусу электрода.
  4. При монтаже электролитического заземления, в большинстве случаев, не нужно согласовывать выполнение земляных работ со всеми заинтересованными организациями, как это происходит при монтаже обычного заземляющего устройства.

Недостатком электролитического заземления является высокая стоимость комплекта. Такое заземление применяют в особых случаях, когда, например, применение обычного заземляющего устройства не эффективно.

Методика расчета

Для теоретического расчета сопротивления электролитического заземления используют формулу:

где С — коэффициент электролита,

р — удельное сопротивление грунта,

L — длина электрода,

d — диаметр электрода,

Т — расстояние от поверхности земли до горизонтальной части электрода.

Для монтажа потребуется универсальный набор ключей, инструмент для выкапывания траншеи и прибор для изме

*Предлагаемые к заключению договоры или финансовые инструменты являются высокорискованными и могут привести к потере внесенных денежных средств в полном объеме. До совершения сделок следует ознакомиться с рисками, с которыми они связаны.

Что такое электролитическое заземление и где его применяют? Ссылка на основную публикацию

Источник: https://tradesmarter.ru/analitika/prs_chto-takoe-elektroliticheskoe-zazemlenie-i-gde-ego-primenyayut_72d4e.html

Расчет электролитического заземления

Расчет электролитического заземления (расчет сопротивления заземления) производится как расчет обычногогоризонтального электрода в виде трубы, имеющей длину 2,4 метра с учетом влияния электролита на окружающий грунт (коэффициент С).

Формула расчета сопротивления заземления одиночного горизонтального электрода с добавлением поправочного коэффициента:

где: ρ – удельное сопротивление грунта (Ом*м) L – длина заземлителя (м) d – диаметр заземлителя (м) T – заглубление (расстояние от поверхности земли до заземлителя) (м) π – математическая константа Пи (3,141592) ln – натуральный логарифм

С – коэффициент содержания электролита в окружающем грунте

Важно

Коэффициент C варьируется от 0,5 до 0,05.
Со временем он уменьшается, т.к. электролит проникает в грунт на бОльший объем, при это повышая свою концентрацию.

Как правило, он составляет 0,125 через 6 месяцев выщелачивания солей электрода в плотном грунте и через 0,5 – 1 месяц выщелачивания солей электрода в рыхлом грунте.

Процесс можно ускорить путем добавления воды в электрод при монтаже.

Для электролитического заземления ZANDZ формула расчета сопротивления заземления упрощается до вида:

– для комплекта ZZ-100-102

где:
ρ – удельное электрическое сопротивление грунта (Ом*м)

Для расчета взяты следующие величины: L = 2,4 метра d = 0,065 метра = 65 мм T = 0,6 метра

С = 0,125

Расчет заземления: практические данные

Стоит обратить внимание на тот факт, что получаемые практически результаты ВСЕГДА отличаются от теоретических расчетов заземления.

В случае глубинного / модульного заземления – разница связана с тем, что в формуле расчета чаще всего используется НЕИЗМЕННОЕ ОЦЕНОЧНОЕ удельное сопротивление грунта НА ВСЕЙ глубине электрода. Хотя в реальности, такого никогда не наблюдается.

Даже если характер грунта не меняется – его удельное сопротивление уменьшается с глубиной: грунт становится более плотным, более влажным; на глубине от 5 метров часто находятся водоносные слои.

Фактически, получаемое сопротивление заземления будет ниже расчетного в разы (в 90% случаев получается сопротивление заземления в 2-3 раза меньше).

Совет

В случае электролитического заземления – разница связана с тем, что в формуле расчета используется коэффициент “С“, берущийся в расчет как усредненная поправочная величина, которую нельзя описать в виде формул и зависимостей. Определяется он исходя из множества характеристик грунта (температура, влажность, рыхлость, диаметр частиц, гигроскопичность, концентрации солей и т.п.)

Процесс выщелачивания длителен и относительно постоянен. Со временем концентрация электролита в окружающем грунте растет. Также растет объем грунта с присутствием электролита вокруг электрода. Через 3-5 лет после монтажа этот получившийся “полезный” объем можно описать трехметровым радиусом вокруг электрода.

Из-за этого, сопротивление электролитического заземления ZANDZ со временем существенно падает. Замеры показали уменьшение в разы:

· 4 Ома сразу после монтажа

· 3 Ома через 1 год

· 1,9 Ома спустя 4 года

Расчет заземления в виде нескольких электродов

Расчет заземления (расчет сопротивления заземления) для нескольких электродов модульного заземления производится как расчет параллельно-соединенных одиночных заземлителей.

Формула расчета с учетом взаимного влияния электродов – коэффициента использования:

где: R1 – сопротивление одиночного заземлителя/электрода (Ом) Ки – коэффициент использования

N – количество электродов в заземлителе

Вклад соединительного заземляющего проводника здесь не учитывается.

Расчет необходимого количества заземляющих электродов

Проведя обратное вычисление получим формулу расчета количества электродов для необходимой величины итогового сопротивления сопротивления (R):

где: ] [ – округление результата в бОльшую сторону. R – необходимое сопротивление многоэлектродного заземлителя (Ом) R1 – сопротивление одиночного заземлителя/электрода (Ом)

Ки – коэффициент использования

Вклад соединительного заземляющего проводника здесь не учитывается.

Рекомендуемые страницы:

Источник: https://lektsia.com/9×7315.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector