Учитывая степень электрификация среднестатистического жилого дома, не говоря уже о промышленных/коммерческих объектах, к вопросу надежного заземления и защиты электросети нужно отнестись очень серьезно. Каждый элемент этой системы, от проводника до заземлителя – могут иметь разную конструкцию и быть выполненными из разных материалов, что делает вопрос выбора актуальным.
Большинство людей, имеющих лишь отдаленное представление о системах электрозащиты зданий, наверняка ассоциируют заземлитель с отрезком строительной арматуры определенного диаметра и длины, который загоняется в грунт. Это в корне неправильно, поскольку такой вид металлопроката категорически запрещено использовать в заземляющих контурах согласно ПУЭ.
Дело в том, что погруженный в землю стержень должен иметь плотный контакт с ее пластами. Таким образом, снижается электрическое сопротивление и повышается эффективность системы.
Профилированная по длине арматура, которая должна удерживать среду вокруг себя, в том случае действует противоположно, разрыхляя почву и повышая сопротивление.
Место и роль заземлителя
Если обратиться к общей электротехнике, то существуют понятия естественного и искусственного заземления. В первом случае имеются ввиду конструкции здания или их элементы, которые имеют непосредственный контакт с грунтом, например, фундамент. Этот тип защиты не регламентируется ни одним руководящим документов, в том числе и ПУЭ.
Искусственная система, в свою очередь, обустраивается с конкретной целью – соединить какую-нибудь точку электросети или электрооборудования, как ее ключевого компонента, с заземляющим устройством. Состоит такая схема из двух ключевых узлов:
- заземлитель - это токопроводящий элемент или их совокупность, которые имеют прямой физический и электрический контакт с землей. В некоторых случаях используется промежуточная контактная среда;
- заземляющий проводник - это комплекс токопроводящих элементов, которые используются для соединения контрольной точки сети/прибора с заземлителем.
Качество защиты зависит от правильного расчета и подбора всех компонентов системы, даже такого простого, на первый взгляд, как заземлитель.
Характеристики и выбор
Огромную роль в выборе типа, материала и конструкции заземлителей играет тип почвы, ее структура, а также климатические особенности региона. Здесь одним из ключевых факторов является степень или глубина промерзания почвы, которая также влияет на состояние контакта и сопротивление.
При выборе заземлителей обычно руководствуются минимальным сопротивлением растеканию тока и оптимальным соотношением цена/качество.
Если второй критерий является скорее эксплуатационным, то вот на минимизацию сопротивления влияют несколько факторов, в частности:
- материал, определяющий физические, токопроводящие свойства стержня при его непосредственном контакте с грунтовыми пластами;
- контактная площадь поверхности заземлителя, которая определяет объем перераспределения проходящих токов;
- удельное электрическое сопротивление почвы.
Чаще всего для изготовления глубинных и поверхностных заземлителей используют стальной или медный прокат с разной обработкой и типом профиля. Сталь может быть обычной черной, с цинковым или гальваническим покрытием или нержавеющей.
С точки зрения профиля сечения, в качестве стальных электродов могут быть использованы трубы (круглые, прямоугольные), уголки, прутки, проволока.
Медный прокат в форме проводов, тросов, труб обычно используют при прокладке поверхностных заземлителей.
Для организации заземления используют неразъемные (сварные) и разъемные (болтовые на хомутах) соединения. Очевидно, первый тип применяется для черного металла, а второй – для меди и нержавеющих поверхностей.
