Как сделать модульное заземление своими руками


Array Андрей Кмецинский

Модульное заземление относится к передовым в техническом отношении способам электрического соединения проводящего материала с грунтом. Другое название технологии – модульно-штыревая система.

Модульно-штыревая система заземления

В данной статье будут рассмотрены преимущества и варианты установки такого вида заземления. Также будет уделено внимание вопросу контроля над сопротивлением контура.

Модульно-штыревая заземлительная система

Указанная система состоит из расположенных по вертикали стальных стержней и соединительных муфт (указаны на рисунках №1 и №2). Длина каждого стержня, покрытого медным слоем, – 1,5 метра. Для скрепления стержней друг с другом применяются латунные муфты.

Стальной стержень для заземления
Заземлительный стержень

Технические параметры:

  • длина детали – 1500 миллиметров;
  • стержневой диаметр – 14,2 миллиметра;
  • резьба: 5/8” (двусторонняя, покрытая медью);
  • длина резьбы – 30 миллиметров;
  • масса – 1,85 килограмма.
Латунная соединительная муфта
Соединительная муфта

Технические параметры:

  • материал – латунь Л63 (возможно использование бронзы);
  • длина – 70 миллиметров;
  • диаметр – 22 миллиметра;
  • внутренняя резьба – 5/8”;
  • длина резьбы – 60 миллиметров;
  • масса – 114 граммов.

Комплектация включает латунный зажим, с помощью которого скрепляются расположенные по вертикали и горизонтали элементы заземлительного контура. В качестве вертикального элемента выступает стальной стержень, а горизонтального – медный провод от распредщита или полоска из стали.

Зажимы латунные универсальные
Универсальные зажимы

Как видно по рисунку №4, в комплекте оборудования имеется два вида стальных наконечников. Они накручиваются на стержень, устанавливаемый в грунт по вертикали. Наконечники предназначены для разных типов грунтов: для особо твердых грунтов и для обычных грунтов.

Стальной наконечник
Наконечник 5/8″

Технические параметры:

  • длина наконечника – 42 миллиметра;
  • диаметр наконечника из стали – 20 миллиметров;
  • внутренняя резьба – 5/8”;
  • длина резьбы – 20 миллиметров;
  • масса – 45 граммов.

Помимо основного устройства, поставляется посадочная площадка (изображена на рисунке №5), а также специальная насадка (рисунок №6). Эти приспособления понадобятся для приложения и передачи движений вибромолота.

Головка направляющая для насадки
Посадочная площадка 5/8”

Технические детали:

  • длина – 53 миллиметра;
  • диаметр – 23,6 миллиметра;
  • наружная резьба – 5/8”;
  • длина резьбы – 35 миллиметров;
  • масса – 110 граммов.
Насадка ударная для стержней
Ударная насадка
  • длина – 265 миллиметров;
  • диаметр основной части – 18 миллиметров;
  • диаметр рабочей части – 11,7 миллиметров;
  • длина рабочей части – 14,5 миллиметров.

Кроме того, к основному комплекту прилагается антикоррозийная токопроводящая жидкая паста (рисунок №7). Она предназначена для предотвращения коррозии. Также в комплектацию входит защитная лента (рисунок №8), которая используется для зажимного скрепления элементов системы по вертикали и по горизонтали.

Токопроводящая жидкая паста
Антикоррозийная электропроводящая смазка

Проводящая ток паста на основе графита позволяет добиться постоянной электроцепи вертикального электрода заземления. Данный пастообразный состав может применяться вне зависимости от сезонного фактора. Смазкой обрабатываются резьбы всех используемых соединений.

Антикоррозийная паста отличается хорошей адгезией и устойчивостью к высоким температурам. Иными словами: паста не течет при нагревании. Использование смазки позволяет снизить на 9-10% сопротивляемость стыка.

Лента для предотвращения коррозии на трубах
Антикоррозийная лента

Лента применяется для предотвращения коррозии на трубах (вне зависимости от места их размещения), а также на любых других металлических элементах конструкции. Антикоррозийная лента отличается пластичностью даже при высоких температурах, а также кислотоустойчивостью, стойкостью к щелочным и соленым средам. Лента не боится вредных микроорганизмов и влаги.

Отбойный молоток
Вибромолот

Сборочные работы удобнее проводить с применением вибромолота (рисунок №9). Сопротивление растеканию контролируется за счет устройства измерения сопротивления (рисунок №10).

Измеритель сопротивления заземления Ф4103-М1
Прибор измерения сопротивления

 

Установочные работы

Монтаж своими руками состоит из нескольких последовательных этапов, о которых будет рассказано ниже.

Установка измерительного прибора

Устройство для замеров сопротивления ставим неподалеку от места, где будет устанавливаться заземлительный контур. В качестве места выбираем яму с высотой, шириной и глубиной по 200 миллиметров на каждый параметр. Яма должна располагаться в полутора метрах от стены здания, где находится горизонтальный элемент заземлительного контура. В качестве элемента может быть использован медный провод или полоска из стали.

Для проведения замеров понадобятся измерительные электроды, которые устанавливаем с отступом в 25 и 10 метров по разные стороны прибора. Забиваем электроды в землю и подключаем их к измерительному прибору.

Схема монтажа электродов

Установка первого штыря модуля

  1. Навинчиваем наконечник на одну сторону стержня. До накручивания наконечник нужно обработать антикоррозийной смазкой.
  2. На другой стержневой конец навинчиваем соединительную муфту. Ее также обрабатываем антикоррозийным составом.
  3. Устанавливаем посадочную головку, предназначенную для приложения нажима вибромолота.
  4. Собранный стержень (наконечником книзу) устанавливаем как можно глубже в грунт в яме.
  5. Включаем вибромолот, направляем его на площадку стержня и примерно за 15-20 секунд забиваем стержень в землю. При этом 20 сантиметров оставляем на поверхности, чтобы можно было соединить друг с другом стержни.

Замер промежуточного сопротивления

Убираем посадочную площадку и замеряем сопротивление. Чтобы достигнуть необходимого сопротивления, нужно заглублять вертикальные штыри, устанавливая друг на друга заземлительные секции.

Установка других вертикальных штырей

  1. После обработки муфты смазкой ввинчиваем в нее другой медный стержень.
  2. На стержень надеваем еще одну муфту и снова ставим посадочную головку.
  3. Повторяем операцию с вибромолотом.
  4. Проверяем сопротивление растеканию.

Стержни наращиваем до той поры, пока сопротивление не опустится ниже 4 Ом.

Установка горизонтального заземлителя

  1. Начинаем соединять вертикальный и горизонтальный проводящие элементы заземления. Чтобы подключить стальную ленту или медный провод к стержню, применяем латунный зажим. Одна сторона зажима приспособлена под штырь, другая – под медный провод или стальные полосы.
  2. Фиксируем зажим болтами на стержне.
  3. Прикручиваем горизонтальную часть заземления к зажиму. Горизонтальная составляющая отделена от штыря разделительной пластиной, которая позволяет избежать биметаллической коррозии.
  4. Наносим на все болтовые соединения антикоррозийную ленту (рисунок №12).
Модульно-штыревая система заземления
Глубинная модульно-штыревая заземлительная система

Заземлительный контур, изготовленный по стандарту модульно-штыревой системы, может быть выполнен как в одноточечном, так и в многоточечном исполнении. Конкретный выбор зависит от поставленной задачи – необходимого сопротивления заземлителей.

Достоинства модульно-штыревого заземления

На рисунке №13 показана взаимозависимость между сопротивлением растеканию и глубиной стержня заземления. Введенная в строй заземлительная система позволила меньше чем за час добиться сопротивления растеканию на уровне примерно 4 Ом.

График зависимости сопротивления заземления от глубины, на которой находится стержень.

Разберемся, какие условия понадобились установленной системе. Чтобы установить заземлительный контур штыревым методом необходимы:

  • вибромолот, который облегчит установщику процесс монтажа;
  • измерительное устройство;
  • еще один монтажник, который станет выполнять функцию помощника, удерживающего стержень при работе вибромолота.

Ниже перечислены преимущества, которыми отличается модульное заземление в сравнении с наиболее часто применяемым стандартным заземлительным контуром:

  1. Площадь, на которой разместилась модульно-штыревая система, заняла не более одного квадратного метра, что указывает на возможность компактной установки.
  2. Нет необходимости в трудоемких земляных работах благодаря применению вибромолота.
  3. Не нужны сварочные работы, так как все соединения в модульно-штыревой системе осуществляются при помощи муфт.
  4. Продолжительный срок эксплуатации системы (свыше 30 лет) за счет стойких к коррозийным процессам покрытиям (указывает на устойчивость к коррозии почвенного и электролитического происхождений).
  5. Применение глубинной модульно-штыревой конструкции снимает зависимость от характеристик грунта.
  6. В конструкции отсутствуют какие-либо сложные элементы, собрать ее может даже не слишком подготовленный человек.

Еще один вопрос, который стоит упомянуть, – себестоимость системы. В целом затраты приблизительно эквивалентны 500 долларам США. Стоимость установки добавит еще 120 долларов к затратам. При этом классическая заземлительная система обойдется примерно в 240 долларов вместе с установочными работами. Однако, несмотря на проигрыш в ценовом отношении, перечисленные выше достоинства модульно-штыревой системы однозначно свидетельствуют в ее пользу.

Когда контур заземления установлен, понадобится оформить на него соответствующую документацию, в том числе протокол измерений, паспорт заземления (с включенной в него схемой) и акт скрытых работ. Документы необходимо хранить на протяжении всего срока эксплуатации системы.

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *