Враховуючи ступінь електрифікація середньостатистичного житлового будинку, не кажучи вже про промислові/комерційні об'єкти, до питання надійного заземлення та захисту електромережі потрібно поставитися дуже серйозно. Кожен елемент цієї системи, від провідника до заземлювача – можуть мати різну конструкцію і бути виконаними з різних матеріалів, що робить актуальним питання вибору.
Більшість людей, які мають лише віддалене уявлення про системи електрозахисту будівель, напевно асоціюють заземлювач з відрізком будівельної арматури певного діаметра та довжини, що рухається в грунт. Це в корені неправильно, оскільки такий вид металопрокату категорично заборонено використовувати у заземлюючих контурах згідно ПУЕ.
Справа в тому, що занурений у землю стрижень повинен мати щільний контакт з її пластами. Таким чином, знижується електричний опір і підвищує ефективність системи.
Профільована по довжині арматура, яка повинна утримувати середовище навколо себе, в тому випадку діє протилежно, розпушуючи ґрунт і підвищуючи опір.
Місце і роль заземлювача
Якщо звернутися до загальної електротехніки, то існують поняття природного і штучного заземлення. У першому випадку маються на увазі конструкції будівлі або їх елементи, які мають безпосередній контакт з ґрунтом, наприклад, фундамент. Цей тип захисту не регламентується жодним керівних документів, в тому числі і ПУЕ.
Штучна система, в свою чергу, облаштовується з конкретною метою – з'єднати яку-небудь точку електромережі або електроустаткування, як її ключового компонента, із заземлюючим пристроєм. Складається така схема з двох ключових вузлів:
- заземлювач - це струмопровідний елемент або їх сукупність, які мають прямий фізичний і електричний контакт із землею. У деяких випадках використовується проміжна контактна середовище;
- заземлюючий провідник - це комплекс струмопровідних елементів, які використовуються для з'єднання контрольної точки мережі/приладу з заземлювачем.
Якість захисту залежить від правильного розрахунку і підбору всіх компонентів системи, навіть такого простого, на перший погляд, як заземлювач.
Характеристики та вибір
Величезну роль у виборі типу, матеріалу і конструкції заземлювачів грає тип грунту, його структура, а також кліматичні особливості регіону. Тут одним з ключових факторів є ступінь або глибина промерзання грунту, яка також впливає на стан контакту і опір.
При виборі заземлювачів зазвичай керуються мінімальним опором розтікання струму і оптимальним співвідношенням ціна/якість.
Якщо другий критерій є скоріше експлуатаційним, то ось на мінімізацію опору впливають кілька чинників, зокрема:
- матеріал, визначає фізичні, струмопровідні властивості стержня при його безпосередньому контакті з ґрунтовими пластами;
- контактна площа поверхні заземлювача, яка визначає обсяг перерозподілу проходять струмів;
- питомий електричний опір грунту.
Найчастіше для виготовлення глибинних і поверхневих заземлювачів використовують сталевий або мідний прокат з різною обробкою і типом профілю. Сталь може бути звичайною чорною, з цинковим або гальванічним покриттям або нержавіючої.
З точки зору профілю перерізу, в якості сталевих електродів можуть бути використані труби (круглі, прямокутні), куточки, прутки, дріт.
Мідний прокат у формі проводів, тросів, труб зазвичай використовують при прокладці поверхневих заземлювачів.
Для організації заземлення використовують нероз'ємні (зварні) і роз'ємні (болтові на хомутах) з'єднання. Очевидно, перший тип застосовується для чорного металу, а другий – для міді і нержавіючих поверхонь.
