По данным ВЭИ суглинок при влажности 15% и температуре +10° С имеет удельное сопротивление 0,99·104 Ом-см, а при снижении температуры до —15° С сопротивление возрастает до величины 33·104 Ом-см (в 33,4 раза). В районах вечной мерзлоты удельные сопротивления мерзлых грунтов (особенно песков и супесей) может достигать 400·104 Ом-см. В связи с этим заземлители размещают на значительных глубинах.
При наличии мерзлых грунтов с удельными сопротивлениями ниже 7·104 Ом-см (суглинки, глины) прибегают к обработке грунта солью либо хлористым кальцием или же смесью соли и шлака. Такая обработка производится на глубину 1/3 трубы-заземлителя в радиусе 0,25 м, причем слои соли и шлака (либо земли) чередуют через 1 см. Слои соли, земли и шлака поливают водой, причем расходуется 1—2 л воды на каждый килограмм соли. Всего на одну заземляющую трубу расходуют 30—40 кг соли. Обработка грунта солью снижает сопротивление растеканию в 1,5—2,5 раза.
Желательно, чтобы верхний конец заземляющей трубы длиной 2,5 м был в слоях, где температуры грунта не ниже —10° С (обычно на глубине не менее чем 1 м от поверхности грунта). При наличии в районах вечной мерзлоты супесчаных и песчаных грунтов с очень высокими сопротивлениями растекания прибегают к устройству выносных заземлений в море, в невымерзающие озера и реки либо в хорошо проводящие грунты.
В воде выносные заземления выполняют из стальной сетки, которая изготовляется из полос с шагом не не менее 10—15 м. Сетки, укладываемые в море, должны быть оцинкованы. Желательно класть заземляющие сетки в воду там, где они могут быть в скором времени покрыты песчаными наносами.
От заземляемых объектов к сеткам прокладывают не менее двух проводов (обычно медных). Чаще всего вблизи от заземляемых объектов в целях удешевления работ выполняют два выносных заземления, причем выносные заземления и сети заземления объектов соединяются между собой в одну систему.
В условиях вечной мерзлоты большое значение имеет также наиболее полное использование всех естественных заземлителей-трубопроводов и в первую очередь тех из них, которые связаны с водоемами или участки которых проходят в хорошо проводящих грунтах, стальных каркасах зданий и т. п. Могут быть использованы в качестве естественных заземлителей и артскважины.
Как дополнение к глубинным заземлителям применяют протяженные заземлители на глубине около 0,5 мм предназначаемые для работы в летнее время при оттаивании поверхностного слоя земли. Кроме того, создают искусственные талые зоны путем покрытия заземлителей слоем торфа зимой с раскрытием их летом.
Выносные заземления на Крайнем Севере можно также выполнять в ледниковых пластах либо в рудных жилах.
Для устройства грозозащитных заземлений выносные заземлители непригодны, поэтому применяют поверхностные заземлители, закладываемые на глубине 0,3—0,4 м, кольцевые для опор и сеточные на подстанциях. Глубинные заземлители для этой цели неэффективны, так как в начале грозового сезона они имеют высокие сопротивления.
В скалистых грунтах трубы-заземлители не применяют, а полосовые заземлители укладывают обычно на глубине 0,8 м.
ПУЭ допускают в каменистых грунтах снижение сопротивления заземления в
раз, где р — удельное сопротивление грунта.
3-3. ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ ПО УСТРОЙСТВУ ЗАЗЕМЛЕНИЙ.
При выполнении работ в условиях мерзлоты скальных и плотных грунтов целесообразно применение бурового инструмента, а также пневматических молотков и перфораторов. Для выполнения земляных работ при устройстве заземлений применяют специальные плуги, а также многоковшовые экскаваторы. Глубинные заземлители могут быть забиты легкими вибромолотами.
Во время приемки системы заземления организация, выполнившая работы, сдает проекты, по которым выполнялись работы, исполнительные чертежи и схемы, акты на подземные и на другие скрытые работы и протоколы проверки заземления. Протоколы проверки, кроме результатов наружного осмотра системы заземления, должны отражать результаты замеров.
Во время проверок заземления производят также определение напряжения прикосновения и шагового напряжения, снятие кривых распределения потенциала на подходах, проверку устройств, предусмотренных для избежания появления опасных напряжений за пределы заземляющего контура и внесения потенциала в пределы заземляющего контура.
