Автор статьи: Кузуб И.Е.
ВВЕДЕНИЕ
Комплектные устройства заземляющие сборные ELMAST® разработаны специалистами ООО «Элмашпром» в 2007 году на основе изделий фирмы ERICO (США) и других производителей, с учетом опыта монтажа и эксплуатации в России с дальнейшим внесением конструктивных и иных изменений, позволивших получить значительно лучший технический результат (патент на изобретение).
Функциональная и параметрическая стабильность работы заземляющего устройства в течение заданного периода достигнута:
- применением электропроводящей графитовой смазки в контактных соединениях заземлителя: стержень-муфта соединительная- стержень, стержень- наконечник, стержень-зажим универсальный- заземляющий проводник для снижения переходных электрических контактов соединений с дополнительной изоляцией от почвенной коррозии соединения лентой-герметик;
- применением во время и по окончанию монтажа заземлителя саморасширяющегося при затворении водой раствора электропроводящего состава для обеспечения плотного прилегания грунта к заземлителю и улучшения электропроводности грунта;
- особенностью конструкции стержней заземления, наконечников и муфт соединительных и монтажных, зажимов и применяемыми материалами при их изготовлении;
Физическая долговечность, т.е. способность сохранять первоначальное качество во времени достигнута применением при производстве стержней заземления нержавеющих сталей (средний срок эксплуатации около 50 лет), омедненных сталей (средний рок эксплуатации около 30 лет), сталей с антикоррозионным покрытием горячим цинком по ГОСТ (средний срок эксплуатации 15-25 лет). При этом применяемые марки стали обеспечивают соответствие предела прочности при растяжении: (временное сопротивление) нормируемому, согласно табл. 4 по ГОСТ Р МЭК 62561.2—2014 для стержневых заземлителей, от 350 до 770 Н/мм2;
Моральная долговечность (способность экономично выполнять служебное назначение во времени) достигается конструктивными особенностями и применяемыми материалами изделий.
Производительность и безопасность работ по устройству заземляющих устройств обеспечивается разработанным и запатентованным способом установки заземляющих устройств без сварочных работ с применением специального оборудования и оснастки, практически исключающих разрушение элементов вертикального заземлителя (муфт соединительных) при монтаже;
СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ И МАТЕРИАЛЫ
Комплектные устройства заземляющие сборные разработки и производства ООО
«Элмашпром» соответствуют действующим нормативным документам и предназначены для использования в качестве заземляющих устройств после монтажа (по запатентованной технологии), проведения измерений и ввода в эксплуатацию и включают в себя следующие составные части и материалы:
Вертикальные заземлители с резьбовым соединением. Части
Заземляющие проводники
В качестве горизонтальных заземлителей используется оцинкованная полоса 40х4 мм, круг стальной оцинкованный 10 мм
Зажимы универсальные и соединительные
Для соединения вертикальных заземлителей с горизонтальными заземляющими проводниками в грунте используются зажимы универсальные, а для соединения горизонтальных проводников между собой – зажимы соединительные.
Зажимы выбираются, исходя из геометрических параметров проводника: для соединения круглых с круглыми, плоских с круглыми, плоских с плоскими проводниками, в зависимости от заданного проектным решением сечения (размеров), а также материала соединяемых проводников.
В местах контактных соединений применяется электропроводящая смазка с дальнейшей изоляцией от почвенной коррозии лентой-герметик. Материал зажимов: сталь с покрытием горячим цинком по ГОСТ 9.307-2021, нержавеющая сталь, латунь, медь; материал крепежных изделий – высокопрочная сталь с покрытием горячим цинком или нержавеющая стали А2 (AISI304), бронза или латунь.
Изолирующие материалы и материалы для снижения переходных контактных электрических соединений заземляющих устройств
Смазки электропроводящие применяются для снижения переходных контактных электрических сопротивлений соединений в заземляющем устройстве, лента- герметик – для изоляции мест соединений в целях защиты от коррозии, состав электропроводящий для обеспечения плотного прилегания грунта к заземлителю и улучшения технических показателей.
Технология установки вертикальных заземлителей (патент на изобретение)
Установка вертикальных заземлителей в грунт выполняется механизированным способом – электрическим отбойным молотком SDS-max с энергией удара не менее 25Дж. На резьбу первого стержня наносится смазка и с одной стороны вкручивается муфта монтажная и в нее головка приемная, с другой стороны – наконечник. Стержень устанавливается в приямок наконечником вниз. В отверстие приемной головки строго вертикально устанавливается насадка, в свою очередь закрепленная в отбойном молотке. Отбойный молоток включается, за счет вибрации стержень погружается в грунт таким образом, чтобы верхняя часть муфты монтажной находилась над дном приямка на высоте 250-300 мм. Муфта монтажная выкручивается и на ее место накручивается муфта соединительная, в нее после нанесения смазки – очередной стержень заземления. Далее операция монтажа повторяется. В процессе монтажа в отверстие, разбитое в грунте стержнем заземления при погружении, вливается до его заполнения затворенный водой состав электропроводящий, что с одной стороны облегчает установку (снижает усилие погружения за счет уменьшения трения), с другой стороны обеспечивает плотный электрический контакт стержень-грунт за счет свойств саморасширения состава (при затворении водой) . Это позволяет получить более низкое сопротивление растеканию тока по сравнению с применяемой технологией монтажа таких заземлителей. По окончанию монтажа необходимо долить электропроводящий состав в образовавшееся отверстие в грунте.
Особенности монтажа также заключаются в контроле за монтажными и соединительными муфтами, которые за счет вибраций ослабляются и требуют затяжки газовыми ключами.
Оснастка для монтажа вертикальных заземлителей
Для установки вертикальных заземлителей в грунт механизированным способом используется следующая оснастка:
ЗАЗЕМЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО МОЛНИЕЗАЩИТЫ
Расчет заземляющего устройства
Сопротивление заземляющего устройства - отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю
По мнению авторов РД 34.21.122—87, п.8. ПОДХОД К НОРМИРОВАНИЮ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ МОЛНИЕЗАЩИТЫ:
«До недавнего времени для заземлителей молниезащиты нормировалось импульсное сопротивление растеканию токов молнии: его максимально допустимое значение было принято равным 10 Ом для зданий и сооружений I и II категорий и 20 Ом для зданий и сооружений III категории. При этом допускалось увеличение импульсного сопротивления до 40 Ом в грунтах с удельным сопротивлением более 500 Ом⋅м при одновременном удалении молниеотводов от объектов I категории на расстояние, гарантирующее от пробоя по воздуху и в земле.»
«При проектировании заземлителя нельзя предсказать значения токов молнии, которые будут через него растекаться, а следовательно, невозможно оценить наперед соответствующие значения импульсных сопротивлений. В этих условиях нормирование заземлителей по их импульсному сопротивлению имеет очевидные неудобства. Разумнее выбрать конкретные конструкции заземлителей по следующему условию. во всем возможном диапазоне токов молнии не должны превышать указанных максимально допустимых значений.»
«Такое нормирование было принято в пп. 2.2, 2.13, 2.26, табл. 2: для ряда типовых конструкций были подсчитаны импульсные сопротивления при колебаниях токов молнии от 5 до 100 кА и по результатам расчетов проведен отбор заземлителей, удовлетворяющих принятому условию»
Cогласно ПУЭ: Глава 1.7. Заземление и защитные меры электробезопасности «Заземляющие устройства защитного заземления электроустановок зданий и сооружений и молниезащиты 2-й и 3-й категорий этих зданий и сооружений, как правило, должны быть общими.»
Сопротивление заземляющего устройства молниезащиты в зависимости от категории здания по ПУЭ (правилам устройства электроустановок) составляет:
10 Ом – для 1-й и 2-й категории молниезащиты объектов;
20 Ом – 3-й категории;
40 Ом – когда удельное электрическое сопротивление грунта свыше 500 Ом·м;
50 Ом – наружных установок;
не регулируется – для 4-й категории
Исходя из указанных норм ПУЭ, сопротивление общего заземляющего устройства должно быть рассчитано и не превышать нормативных требований (выбирается наименьший требуемый нормативный показатель сопротивления растеканию тока заземляющего устройства).
Расчет заземляющего устройства (см.ссылку https://elmast.com/doc/raschet-zazemleniya/ ) выполняется на основании формул и методик расчета защитного заземления из справочников Барыбина Ю.Г. [1], доктора техн. наук, профессора Карякина Р.Н. [2], а также иной нормативной документации и учебной литературы, ссылка на которую должна обязательно быть в проектной документации.
Типовая конструкция заземляющего устройства молниезащиты
Типовая конструкция заземляющего устройства молниезащиты ООО «Элмашпром» представляет собой замкнутый контур заземления вертикальные заземлители которого выполнены из круглой оцинкованной стали диаметром 16 мм, горизонтальные – из оцинкованной полосовой стали 40х4 мм, соединения вертикальных заземлителей с горизонтальными – зажимами универсальными ЗУ-2ГЦ, присоединение выводов заземляющих проводников – зажимами соединительными ЗС-2ГЦ, соединение горизонтальной полосы между собой – зажимами ЗС-2ГЦ.
Особенности сборки и монтажа (патент на изобретение):
Применение электропроводящей графитовой смазки в контактных соединениях заземлителя: стержень-муфта соединительная- стержень, стержень- наконечник, стержень-зажим универсальный- заземляющий проводник для снижения переходных электрических контактов соединений с дополнительной изоляцией от почвенной коррозии соединения лентой-герметик
Применение во время и по окончанию монтажа заземлителя саморасширяющегося при затворении водой раствора электропроводящего состава для обеспечения плотного прилегания грунта к заземлителю и улучшения электропроводности грунта.
Технические характеристики оборудования и материалов
Ограничение использования: Не рекомендуется применять в каменистых грунтах
Срок службы любого заземлителя является расчетным и должен устанавливаться не менее 20 лет - см. "Минимально допустимое сечение заземлителя с учетом коррозии. Расчетные формулы" [3]
Проектировщику: Чертежи в DWG
Заказчику: Комплекты заземления из оцинкованной стали 16 мм
Каталог 2021. Часть I. Заземление. Скачать
Тип файла: PDF
Размер: 227 МБ
Запатентованные (патент на изобретение) конструкция и способ монтажа заземляющего устройства позволяют выполнить качественный монтаж и получить более стабильное низкое сопротивление заземлителя по сравнению с другими конструкциями при меньшем расходе комплектующих (стержней заземления, муфт соединительных и пр.). В настоящем каталоге представлена выпускаемая продукция. 206 стр., 2021 г.
С 2025 года принимаются заказы на поставки оригинальных комплектов заземления в коробках - см. статью "Комплекты заземления.Оригинал"
Разработчик и производитель:
ООО "Элмашпром"
603089, Россия, Нижний Новгород, ул. Агрономическая, д. 60А, помещение П1;
Тел. +7 (831) 2786072, 2786073, 2786450, 2786423, 4238623;
URL: www.elmast.com
Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования / Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. – М: Энергоатомиздат, 1991 г. – 464 с [1].
Справочник по молниезащите. / доктор техн. наук, профессор Карякин Р. Н. - Москва: ЗАО «Энергосервис», 2005 г. – 879 c [2].
АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ‘НИИПРОЕКТЭЛЕКТРОМОНТАЖ”, ПОСОБИЕ по применению “Инструкции по устройству сетей заземления и молниезащите” Москва, 1994 [3]
Все интеллектуальные права защищены. При копировании материалов ссылка на данную статью обязательна.