Заземлители являются наиболее ответственной частью заземляющих устройств и поэтому монтировать их можно только при наличии соответствующим образом утвержденного и согласованного проекта. В заземляющих устройствах могут быть использованы естественные и искусственные заземлители. Естественными заземлителями называют такие находящиеся в земле металлические сооружения, которые могут быть одновременно использованы и для целей заземления, Использование естественных заземлителей предпочтительнее, так как при этом не только достигается экономия металла, но отпадает необходимость выполнения значительного объема земляных и монтажных работ.
В качестве естественных заземлителей могут быть использованы:
- проложенные пол землей водопроводные и другие металлические трубопроводы, а также обсадные трубы артезианских скважин;
- находящиеся в земле металлические конструкции и арматура железобетонных конструкций зданий и сооружений, соединенные с землей;
- металлические шпунты гидротехнических сооружений;
- свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле.
Естественные заземлители должны быть связаны с заземляющими магистралями электроустановки не менее чем двумя проводниками, присоединенными к заземлителю в разных местах.
Не допускается использовать в качестве естественных заземлителей трубопроводы горючих жидкостей, горючих или взрывчатых газов, трубопроводы, покрытые изоляцией для защиты от коррозии, а также алюминиевые оболочки кабелей и голые алюминиевые проводники.
Когда в непосредственной близости от электроустановки естественные заземлители отсутствуют, создают искусственные заземлители. Искусственными заземлителями называются специально устанавливаемые в земле металлические конструкции, предназначенные для присоединения к ним заземляющих проводников.
В качестве искусственных заземлителей применяют вертикаль но или горизонтально погруженные в землю стальные трубы, угловую сталь, металлические стержни, стальные полосы и т. п.
Наименьшие размеры стальных заземлителей и заземляющих проводников приведены в табл. 32.
В случае опасности усиленной коррозия следует применять оцинкованные или омедненные заземлители.
Таблица 32
Наименьшие размеры стальных заземлителей и заземляющих проводников
Расположенные в земле заземлители и заземляющие проводники не должны быть окрашены.
В качестве заземлителей наиболее часто применяют отрезки труб или угловой стали длиной 2,5—3 м, так как при такой длине электродов уменьшается влияние промерзания грунта.
При выборе электродов заземлителя предпочтение должно быть отдано угловой стали, так как сопротивление растеканию тока такого электрода будет меньше сопротивления одинакового по весу электрода из трубы.
Заземлители располагают так, чтобы их верхние концы были ниже уровня земли на 0,5—0,7 м. Это позволяет снизить сопротивление растеканию заземлителей, а также уменьшить колебания величины сопротивления заземлителей, связанные с изменениями внешней температуры.
Для установки заземлителей предварительно роют траншею глубиной 0,7 м и шириной в основании 0,5—0,6 м, после чего забивают или с помощью механизмов погружают стержни в грунт.
Существуют несколько способов погружения стержней заземлителей в грунт, однако наиболее эффективно ввертывание стальных круглых стержней. Стержень диаметром 12 мм, длиной 4— 4,5 м с одного конца заострен и на него в виде спирали надета и приварена разрезанная шайба, в результате чего этот конец стержня приобретает вид, сходный с буравом.
Рис. 199. Погружение стержня в грунт методом ввертывания;
1 — шпиндель, 2 — электродрель, 3 — редуктор, 4 — патрон трехкулачковый, 5 — стержень
Заготовку и наварку разрезанных шайб на стержни производят заблаговременно в мастерских, где имеется сварочный аппарат. Стержень ввертывают в грунт (рис. 199) электросверлилкой,
снабженной редуктором. Стержень вставляют в полый шпиндель и зажимают в трехкулачковом патроне на расстоянии 1,5 м от погружаемого в грунт конца. При включении сверлилки стержень вращается и ввинчивается в грунт.
При заглублении стержня электросверлилку выключают; кулачки патрона разжимают, весь механизм поднимают по стержню на высоту до 1,5 м от уровня земли и закрепляют в кулачках патрона, затем операцию повторяют до тех пор, пока стержень не будет погружен на требуемую глубину.
В зимнее время, особенно при глубоком промерзании грунта, мощность электросверлилки может оказаться недостаточной для ввертывания стержней в землю. В этом случае предварительно сверлят в грунте отверстие спиральным сверлом соответствующего диаметра на глубину 0,5^0,8 м, затем ввертывают стержень, как указывалось выше.
При отсутствии механизмов и небольшом количестве устанавливаемых стержней их погружают в землю ударами кувалды. Чтобы при забивке верхние концы не расплющивались, на стержне устанавливают стальную надставку. Нижний конец стержня перед забивкой заостряют.
Вертикальные стержни забивают (ввертывают) в траншее так, чтобы их верхняя часть выступала над дном траншеи на 150—200 мм для присоединения к ней стальной соединительной полосы. В качестве соединительных полос (полос связи) применяют стальную круглую проволоку (катанку) диаметром не менее 6 мм или прямоугольную стальную полосу толщиной не менее 4 мм и сечением не ниже 48 мм2.
Соединительную полосу или магистраль заземления присоединяют к электродам заземлителя с отступлением от верхней кромки электрода на 50—60 мм. Полосы связи соединяются между собой, со стержнями заземлителя и заземляющими проводниками, находящимися в земле, только сваркой.
Заземляющая магистраль к естественным и искусственным заземлителям должна быть присоединена сваркой не менее чем в двух местах.
Рис. 200. Присоединение сваркой полос связи;
а — с вертикальным трубчатым заземлителем, б — с вертикальным заземлителем из круглой стали, s — с вертикальным заземлителем из угловой стали, е —плоских и круглых между собой; 1 —полоса связи, 2 —накладка, 3 — электрод из трубы, 4 — электрод из стального стержня, 5 — электрод из угловой стали
Полосы связи присоединяют к заземлителям из труб и стержней сваркой при помощи накладок или непосредственно к заземлителю (рис. 200, а и б), а из угловой стали — привариванием полосы к полке уголка (рис. 200, в). Полосы связи и магистрали заземления сваривают внахлестку, длина которой берется не менее: двойной ширины полосы — при прямоугольных проводах; шести диаметров — при круглых проводах (рис. 200, г).
Сварку выполняют так, чтобы сварочный шов лег по всем сторонам соединения. Сварочный шов накладывается в два слоя. Прочность сварки проверяют несколькими сильными ударами молотка массой 1,5—2 кг.
В месте скрытого в земле ввода заземляющих магистралей и проводников в здание должны быть нанесены или установлены опознавательные знаки в виде круга с расположенной в нем буквой «З», нарисованного краской на стене или установленного в месте ввода репера со стрелкой, показывающей направление ввода заземления в помещение. При открытой прокладке ввода заземляющей магистрали в помещение он должен быть заключен в стальную трубу для защиты от механических повреждений.
Установка электродов заземлителя и прокладка заземляющих проводников в земле оформляются актом на скрытые работы.
Места установки заземлителей и трассу проложенного в земле заземляющего проводника, соединенного с заземлителем, наносят на план и указывают расстояние от них до постоянных ориентиров.
