Искусственные заземлители — что это такое и для чего они нужны?
Что представляют собой искусственные заземлители
В роли искусственного заземлителя выступает проводник, изготовленный из стали, зарытый в грунт в горизонтальном или вертикальном положении. В некоторых случаях используют целую группу подобных проводников, которые соединяют между собой. В таком случае, искусственный заземлитель получается сложным. Если же электроды образует контур, то это будет заземляющий контур.
Я не буду рассказывать чем отличаются друг от друга вертикальный и горизонтальный заземлитель, наверное и так понятно. Однако очень важно, чтобы проводники (см. след. страницу), образующие собой заземлитель или заземляющий контур, находились на требуемой глубине.
На какую глубину поместить горизонтальный искусственный заземлитель
По моему опыту, горизонтальный заземлитель лучше всего прокладывать на глубине примерно 0,5 м. Если же почва рыхлая, то глубину лучше всего увеличить до 1 м. Его следует применять в том случае, когда верхний слой почвы в состоянии обеспечить требуемую проводимость электрического тока.
Как правило, подобные искусственные заземлители устанавливаются с помощью специальной техники. Еще хочу добавить, что верхние слои грунта зачастую способны сильнее сопротивляться току, по сравнению с более глубокими.
Немаловажная деталь, у горизонтальных , сопротивление значительно выше, по сравнению с вертикальным. Поэтому, я вам советую, при проведении электромонтажа применять вертикальный искусственный заземлитель. Лучше всего применять вертикальные глубинные электроды, так как они способны добраться до хорошо проводящих ток слоев грунта.
Как подобрать размеры искусственных заземлителей
Лично я применяю минимально допустимые размеры:
- круглая сталь — диаметр 10 мм;
- круглая оцинкованная сталь — диаметр 6 мм;
- угловая сталь — толщина 4 мм;
- общее сечение для заземлителей с присоединенной к ним системой защиты от молний — 160 мм;
- полосовая сталь — 4 мм, в случае, если сечение составляет 48 мм в кв;
- бракованные трубы — толщина стенок 3,5 мм.
Но такие размеры используйте, если условиями коррозии можно пренебречь. Для того, чтобы искусственный заземлитель надежно функционировал долгое время, например, 40-50 лет, для его изготовления нужно брать материал гораздо большей толщины, чем указанное минимальное значение. Если у вас грунт влажный, увеличьте диаметр в два раза минимального значения.
Как устанавливать в грунте искусственный заземлитель
От заземляемой части электроустановки горизонтальные лучи заземляющего устройства (см. также след. страницу) должны расходиться в противоположных направлениях. Если этих лучей не два, а больше, располагайте их под углом друг к другу. Это делают с той целью, чтобы как можно большая площадь земли использовалась рационально. Учтите, если потенциалы на поверхности земли распределятся не равномерно, вокруг заземлителя будут создаваться опасные напряжения. Хотите выравнять потенциалы, заземлитель делайте в форме сетки, которая должна быть сделана из горизонтальных элементов.
Надеюсь, я смог вам рассказать, в общих чертах, что такое искусственные заземлители. Если эта статья вам будет полезна, значит не зря я поделился своим опытом. Много полезных советов можете найти, если загляните на карту сайта.
Также посмотрите статью об естественных заземлителях.
виды, функции, требования и установка
Металлоконструкции, специально выполняемые для заземляющих цепей, характеризуются в качестве искусственного заземлителя. Используется этот вид электродов в таких случаях:
- невозможность применения естественных заземляющих элементов;
- превышение токовых показателей допустимых нагрузок на естественный заземлитель.
Такой структурный элемент заземления имеет определенную конфигурацию (материал, количество элементов, длина, месторасположение электродов).
Содержание
- Что выступает в роли искусственного заземлителя
- Чем отличаются вертикальные и горизонтальные заземлители
- Функции искусственного заземляющего элемента
- Как устанавливать искусственный электрод в грунт
- Как определить сопротивление
- Основные требования
- Как подбираются размеры искусственных электродов
Что выступает в роли искусственного заземлителя
Заземляющий элемент выполняется в виде проводника (электрода) определенного материала, который помещается в грунт.
Определение ситуации, когда необходимо монтировать именно группу искусственных стержней, реализуется посредством специальных расчетов. Результатом вычисления обосновывается выбор конфигурации электрода по отношению к его сопротивлению — основному показателю, определяющему качество заземления.
Важно! Совокупность соединенных искусственных стержней, вмонтированных в землю и объединенных с электрооборудованием при помощи проводника, образует заземляющий контур.
Искусственный заземлитель изготавливается из таких материалов:
- Омедненная сталь. Соединение меди и стали имеет хорошее сцепление. Стержни прочные, отлично контактируют с любыми материалами. За счет химических особенностей сплав обладает отличной электропроводимостью. Электрохимическая активность меди и стали незначительна, нормальная эксплуатация заземлителей из такого металла может достигать больше ста лет.
- Оцинкованная сталь. Преимущества — коррозионная стойкость материала, низкое сопротивление, электроды устойчивы к кислотной среде.
- Черные металлы. Недостаток — быстрое разрушение в агрессивном грунте (образуются коррозия и ржавчина). Высокая прочность материала повышает сопротивление растеканию тока, что крайне опасно для человека.
Помимо материала, искусственные заземлители различается по форме и по расположению в почве (углубленный вертикальный и протяжной горизонтальный тип).
Чем отличаются вертикальные и горизонтальные заземлители
Особого функционального отличия между такими типами электродов нет. При монтаже как вертикального, так и горизонтального элемента важна лишь глубина их погружения.
Стандартные показатели заглубления:
- Верхний конец вертикально заложенных в грунт заземляющих элементов углубляется на 0,7 м. Укладываются на дно горизонтально, по периметру фундамента. Диаметр электродов — от десяти до шестнадцати мм, длина — до 5 м.
- Горизонтальные элементы заземляющего устройства углубляются в грунт на 0,5 м. Если земля пахотная, прокладывать их необходимо на глубину не меньше 1 м. Рациональность их применения обоснована лишь при хорошей электропроводимости верхнего слоя почвы. Такой вид электродов может использоваться для связи вертикальных заземляющих элементов. Соединения выполняются при помощи сварки. Применяется или сталь округлой формы диаметром более 10 мм, или стальные полосы толщиной больше 4 мм.
Обратите внимание! Практичнее использовать вертикальные заземлители. Горизонтальные элементы заземления крайне сложно заглубить в почву на необходимую глубину. При небольшой глубине в таких заземлителях начинает ухудшаться основной характеризующий показатель — увеличивается удельное сопротивление.
Конкретного профильного требования, которое регламентирует монтаж заземлителей четко в вертикальном положении, не существует (исключительно рекомендательный характер). Возможен вариант установки вертикального электрода под незначительным углом. Такой фактор не отражается на функциональности заземлителя.
Функции искусственного заземляющего элемента
Согласно пункту ПУЭ 1.7.28, заземление должно быть организованно для всех видов промышленных и бытовых электроустановок. Необходимость установки аргументирована практической значимостью функций системы. Каждой части заземляющего устройства отведена своя задача.
Проводящий элемент или совокупность соединенных между собой аналогичных элементов заземляющего устройства играют важную роль в надлежащей работе всей системы заземления объекта.
Существует две основных функции заземления, которые реализуются при помощи искусственного заземлителя:
- Обеспечение электрической безопасности пользователям электроустановки. Основные задачи защитной функции — уменьшение показателей разности потенциалов, отвод блуждающего тока. Ток утечки образуется при взаимодействии заземляющего предмета с фазным кабелем.
- Поддержка эффективной и бесперебойной работы как электрического оборудования, так и всей электроустановки.
Важно! Заземление более эффективно, когда электрическая система объекта оснащена УЗО (устройством защитного отключения) или аналогичными защитными приборами. Такие устройства моментально реагируют на утечку тока.
Искусственный заземлитель имеет ряд требований, реализация которых позволит добиться надлежащего результата выполнения функций. Основа — надежный монтаж и оптимальное расположение в грунте заземляющего элемента.
Как устанавливать искусственный электрод в грунт
Искусственный заземлитель в процессе изготовления неоднократно подвергается проверке на соответствие всем параметрам нормативных требований. Аналогичная ситуация с его установкой и расположением в грунте. Обобщив данные, можно выделить основные моменты производства такого электромонтажа:
- Процесс установки практически полностью механизирован.
- Если предусмотрено два протяженных (горизонтальных) луча, от заземляемой части электроустановки электроды прокладываются в противоположных направлениях. При условии, что заземлителей больше двух, прокладка лучей осуществляется под наклоном (угол в 120° – 90°). Обусловлено такое размещение улучшением показателя сопротивляемости.
- При монтаже заземлителя часто происходит распределение потенциалов. Разница потенциала на поверхности грунта (сверху заземлителя) и вокруг элемента (внутри почвы) служит причиной возникновения опасных напряжений. Для выравнивания потенциалов в таких случаях искусственный заземлитель изготавливается в форме сетки. Горизонтальные электроды прокладываются как вдоль, так и поперек площади электроустановки. Соединения на местах пересечения выполняются сваркой.
Важно! При близком расположении электродов такого типа происходит экранирование. Снижается показатель их эффективности.
Завершающим этапом выполнения заземления обязательно будет работа по измерению параметров сопротивления заземления.
Как определить сопротивление
Согласно нормативной документации, такой показатель считается основным для определения качества заземляющего устройства. Сопротивление регламентирует надежность производства основных функций заземляющих элементов.
Факторы, которые оказывают первостепенное влияние на показатель:
- Площадь (S) заземляющих электродов с почвой («стекание» тока).
- Удельное электрическое сопротивление грунта (R).
Существуют стандартные показатели сопротивления растекания, при соответствии которым реализуется эффективная работа заземляющей системы. Определяется уровень проводимости тока устройством.
Обратите внимание! Для электроустановки с напряжением в 380 В показатель сопротивления не должен превышать 30 Ом. Системы видеонаблюдения, серверные блоки и медаппаратура выполняется заземлением с сопротивлением заземляющих элементов в 0,5–1 Ом.
Определение такого показателя проводимости не единичная рекомендация. Существует еще и ряд общеобязательных требований по структуре и монтажу такого элемента заземления.
Основные требования
Большая часть профильных рекомендаций и правил регламентирует конструкцию и размещение такой составной части заземляющей системы. Требования, которым должен соответствовать искусственный заземлитель:
- Для засушливых территорий существует отдельная технология производства заземления с применением железобетонных конструкций.
- Искусственный заземлитель не подлежит окраске. Объясняется тем, что любое окрашивание выполняет роль изолятора. Изоляция будет препятствовать протеканию тока в почву. Искусственный заземлитель должен иметь естественный цвет.
- Окраске подлежат сварочные швы (соединения проводников). Окрашиваются битумной краской, предотвращается преждевременное разрушение соединительных элементов.
- Нестандартные (уменьшенные) значения электродов применяются исключительно при установке временных электроустановок.
Оптимальным выбором материала заземлителя считается круглая арматура. Обоснование такого приоритета:
- Минимальный расход металла. Следовательно, снижается себестоимость заземляющего устройства.
- Коррозионная стойкость у такого электрода значительно выше, чем у его аналогов.
- Легкость монтажа.
Помимо профильных требований, существует рекомендационная стандартизация параметров (размеров) материала, используемого для создания искусственного заземляющего элемента.
Как подбираются размеры искусственных электродов
Все параметры основной конфигурации проводников в обязательном порядке должны соответствовать нормативным требованиям профильной документации, в частности ГОСТ Р 50571.5.54-2013.
Основные аспекты:
- Стальной прут в диаметре должен быть свыше 10 мм.
- Оцинкованный арматурный стержень должен иметь диаметр 6 мм и больше.
- Соблюдение толщины стенок в уголках — свыше 4 мм.
- Молниезащитные заземлители применяются с сечением свыше 155 мм².
- Стенки отбракованных труб монтируются с толщиной свыше 3,5 мм.
- Толщина стенок отбракованных труб не менее 3,5 мм.
Правильно подобранные материалы и размеры электродов, применение оптимальной вариации производства такого электромонтажа — основные рабочие моменты заземления, которые влияют на качество работы заземлителя.
Искусственный электрод обладает важным эксплуатационным преимуществом, обусловленным принципом монтажа. Такой вид чаще монтируется глубоко в грунт. За счет грунтовых вод уменьшается показатель удельного сопротивления материала. Итог — реализация оптимальной характеристики и стабильности конечного сопротивления заземлителя.
Искусственный интеллект воображает инопланетные миры в компьютерном научно-фантастическом фильме
Технологии и наука
Энтони Катбертсон
Аниматор Джулиус Хорстуис использовал искусственный интеллект для создания научно-фантастического мира. Юлиус ХорстуисТехнологии и наука Искусственный интеллект ИИ фильм Инопланетяне
«Ленивый аниматор» показал, как могут выглядеть футуристические фильмы, если искусственный интеллект возьмет на себя работу режиссера.
Цифровой аниматор Джулиус Хорстуис создал научно-фантастический фильм в жанре фэнтези, используя фракталы — бесконечно сложные узоры, которые создаются с помощью непрерывной петли обратной связи. В его последнем короткометражном фильме « Fraktaal » фрактальные узоры использовались для автоматического создания инопланетной цивилизации и ландшафта.
Инопланетные миры, созданные искусственным интеллектом, сделаны с использованием фракталов. Юлиус Хорстуис«Я позаимствовал эстетику из научно-фантастических фильмов и выделил ее во что-то, что, как я надеюсь, будет стимулировать воображение к его собственному космическому путешествию», — сказал Хорстуис.
«Так получилось, что я ленивый аниматор. Используя фракталы, я могу создавать целые миры, не рисуя и не моделируя ничего. Эти формы прячутся в формулах, они существуют в математической реальности, все, что мне нужно сделать исследовать эти миры и заставить их открыться».
Мир, выглядящий как антиутопия, был создан с помощью программы под названием Mandelbulb 3D, которая позволяет пользователям создавать 3D-рендеринг окружающей среды, включающей «освещение, цвет, зеркальность, глубину резкости, тени и эффекты свечения», согласно веб-сайту программы. .
Fraktaal — не первый фильм Horsthuis, в котором используются фракталы. Он следует за серией «фрактальных шорт», созданных искусственным интеллектом. Единственное, чего не хватает короткометражкам, так это сюжета, впрочем, это не выходит за рамки возможностей современного ИИ.
Программа Shelley, созданная MIT Media Lab, недавно привлекла к себе внимание благодаря автономному написанию коротких рассказов ужасов. Шелли использовала информацию из раздела Reddit под названием r/nosleep, где пользователи публикуют короткие страшилки.
Подробнее: Эти ужасные истории, созданные искусственным интеллектом, просто кошмары.
Другие творческие алгоритмы искусственного интеллекта включают композитора музыки, созданного Aiva Technologies, который создает музыкальные композиции с помощью процесса, который компания описывает как «инновации через случайность».
Генеральный директор Aiva Technologies Пьер Барро сказал Futurism на прошлой неделе: «С точки зрения Айвы, вдохновение строится на обширном обучении 15 000 произведений симфонической музыки, написанных Моцартом, Бетховеном, Бахом и другими великими композиторами».0003
«Инновационная часть приходит через случайность, так как системы, которые мы создаем, по своей природе являются стохастическими. И, по замыслу, они очень хороши в инновациях, потому что могут очень быстро опробовать множество очень разных идей.»
Запрос на перепечатку и лицензирование, внесение исправлений или просмотр редакционных правил
спутник Земли | Определение и факты
Sputnik 1
Смотреть все СМИ
- Ключевые люди:
- Вернер фон Браун Цянь Сюэсэнь Уильям Хейворд Пикеринг Валентин Петрович Глушко
- Похожие темы:
- спутник солнечной энергии ветра Телстар Спутник науки и техники Космос Ландсат
Просмотреть весь связанный контент →
Разобраться в функционировании искусственных спутников, о проблеме перенаселенности и о том, как космический мусор представляет угрозу космическим путешествиям
Посмотреть все видео к этой статьеСпутник Земли , также называемый искусственным спутником , искусственный объект выведен на временную или постоянную орбиту вокруг Земли. Космический корабль этого типа может быть как с экипажем, так и без экипажа, причем последний вариант является наиболее распространенным.
Идея искусственного спутника в орбитальном полете была впервые предложена сэром Исааком Ньютоном в его книге Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687). Он указал, что пушечное ядро, выпущенное с достаточной скоростью с вершины горы в направлении, параллельном горизонту, прежде чем упасть, пролетит вокруг Земли. Хотя объект будет стремиться упасть к поверхности Земли из-за силы гравитации, его импульс заставит его опускаться по изогнутой траектории. Большая скорость вывела бы его на стабильную орбиту, как у Луны, или вообще отвела бы его от Земли.
Викторина «Британника»
Объекты в космосе: правда или вымысел?
4 октября 1957 года, почти через три столетия после того, как Ньютон выдвинул свою теорию, Советский Союз запустил первый спутник Земли, «Спутник-1». мир. Три месяца спустя (31 января 1958 г. ) Соединенные Штаты вывели на орбиту свой первый спутник «Эксплорер-1». Исследователь, хотя и намного меньше, чем спутник, был оснащен инструментами для обнаружения радиации и обнаружил самый внутренний из двух радиационных поясов Ван Аллена, зону электрически заряженных солнечных частиц, окружающую Землю.
С момента этих первоначальных усилий более 70 различных стран вывели на орбиту более 5000 спутников Земли. По состоянию на 2017 год на орбите находится более 2000 спутников, большинство из которых принадлежат России или США. Спутники сильно различаются по размеру и конструкции: от небольших «пикоспутников» весом менее килограмма до Международной космической станции, космической лаборатории, которая является домом для шести астронавтов и имеет массу более 400 тонн. Они одинаково разнообразны по функциям. Научные спутники в основном используются для сбора данных о поверхности и атмосфере Земли, а также для астрономических наблюдений. Метеорологические спутники передают фотографии облачности и измерения других метеорологических условий, которые помогают в прогнозировании погоды, в то время как спутники связи передают телефонные звонки, радио- и телевизионные программы, а также передачу данных между отдаленными частями мира.