Заземление. Выбор комплектующих. — Молниезащита и заземление ИПС-ЭНЕРГО
> Центр знаний> Заземление. Выбор комплектующих.
Распределительная коробка узнать подробнее | |
Горизонтальный заземлитель узнать подробнее | |
Удароприемная головка узнать подробнее | |
Крестообразный зажим узнать подробнее | |
Соединительная муфта узнать подробнее | |
Стержень заземления узнать подробнее | |
Стартовый наконечник узнать подробнее | |
| Стержень заземления | |||||||||
Описание: Основной элемент системы заземления. Выбор типа стержней зависит от определенных условий, основные из них: тип грунта, стоимость, требуемая долговечность. Определиться с выбором вам помогут сотрудники нашей компании. Стержни заземления выбирают в первую очередь, а далее под них собирают необходимый комплект для контура заземления. В таблице ниже представлены только самые распространенные позиции. С полным ассортиментом можно ознакомится в каталоге на нашем сайте. | |||||||||
| Артикул | Наименование | Длина, мм | Диаметр, мм | ||||||
| IE11102 | Стержень заземления омедненный диаметром 14,2 мм с резьбой | 1500 | 14,2 | ||||||
| IE11106 | Стержень заземления омедненный диаметром 17,2 мм с резьбой | 1500 | 17,2 | ||||||
| IE11201 | Стержень заземления оцинкованный с резьбой серии GSE-01 | 1500 | 16 | ||||||
| IE01090 | Стержень заземления из нержавеющей стали с резьбой серии SSE-01 | 1500 | 16 | ||||||
В ассортименте имеются стержни заземления с резьбой трех типов: Оцинкованные, омедненные, из нержавеющей стали. Также стержни отличаются длиной и диаметром..
| Соединительная муфта | |||||||
| Описание: Соединительные муфты предназначены для соединения стержней заземления между собой. Выбор соединительной муфты зависит от типа и диаметра стержней, которые Вы выбрали. Поэтому для выбора обращаем внимание на столбцы: тип совместимых стержней и диаметр стержня. | |||||||
| Артикул | Наименование | Тип совместимых стержней | Материал | Диаметр стержня,мм | |||
| IE12601 | Муфта соединительная с резьбой 5/8″ (14,2 мм), бронза (CR58) | омедненные стержни (IE11102) | бронза | 14,2 | |||
| IE12602 | Муфта соединительная с резьбой 3/4″ (17,2 мм), бронза (CR34) | омедненные стержни (IE11106) | бронза | 17,2 | |||
| IE01091 | Муфта соединительная с резьбой 5/8″ GSE-02 | оцинкованные стержни (IE11201) | нерж. сталь | 16 | |||
| IE12701 | Муфта соединительная с резьбой 5/8″ SSE-02 | стержни из нерж.стали (IE01090) | латунь | 16 | |||
.
.
.
.
| Удароприемная головка | |||||||||
Описание: Удароприемная головка необходима для передачи ударного усилия от отбойного молотка на заземлитель. Сверху удароприемной головки имеется углубление под насадку на отбойный молоток. Головки выполнены из закаленной стали, что позволяет выдерживать большие ударные нагрузки. Выбирается удароприемная головка в зависимости от диаметра стержня заземления. | |||||||||
| Артикул | Наименование | Тип совместимых стержней | Диаметр стержня,мм | ||||||
| IE14301 | Головка удароприемная 5/8», 14,2 сталь (DS58) | омедненные стержни (IE11102) | 14,2 | ||||||
| IE14302 | Головка удароприемная 3/4», 17,2 сталь (DS34) | омедненные стержни (IE11106) | 17,2 | ||||||
| IE14305 | Головка удароприемная GSE-04 5/8» | оцинкованные стержни (IE11201), стержни из нерж. стали (IE01090) | 16 | ||||||
.
.
.
.
| Стартовый наконечник | |||||||
| Описание: Стартовый наконечник накручивается на первый стержень заземления, погружаемый в грунт. Он необходим для облегчения монтажа заземлителя. Вторым его предназначением является защита заземлителя от камней и прочих твердых элементов, которые могут встретиться в земле. Это обеспечивается за счет того, что внешний диаметр наконечника больше, чем диаметр стержня заземления. Выбор стартового наконечника зависит от диаметра выбранного стержня. | |||||||
| Артикул | Наименование | Тип совместимых стержней | Диаметр стержня,мм | ||||
| IE12601 | Наконечник для заземляющих электродов 5/8″, сталь (CR58) | омедненные стержни (IE11102) | 14,2 | ||||
| IE12602 | Наконечник для заземляющих электродов 3/4″, сталь (CR34) | омедненные стержни (IE11106) | 17,2 | ||||
| IE01091 | Наконечник для стержня заземления 5/8″ SSE-03 | оцинкованные стержни (IE11201), стержни из нерж. стали (IE01090) | 16 | ||||
.
.
.
.
| Крестообразный зажим | |||||||||
Описание: Крестообразный зажим предназначен для соединения различных элементов систем заземления и молниезащиты. Крестообразные зажимы выбираются исходя из типов соединяемых материалов и их размеров. | |||||||||
| Артикул | Наименование | Назначение | Материал | ||||||
| IE15701 | Зажим крестообразный для стержня d-14.2 мм, SPK-01 | стержень ø 14,2 мм; полоса шириной до 40 мм; проводник сечением до 95 мм2. | латунь | ||||||
| IE15702 | Зажим крестообразный для стержня d-17.2 мм, SPK-01 | стержень ø 17,2 мм; полоса шириной до 40 мм; проводник сечением до 150 мм2.  | латунь | ||||||
| IE15801 | Зажим универсальный, нержавеющая сталь (MPSC404SS) | стержень ø 14,2 мм,ø 17,2 мм; полоса шириной до 40 мм; проводник сечением 28-78 мм2. | нерж. сталь | ||||||
| IE15203 | Зажим крестообразный SPK-02, полоса 40 мм — катанка ø 6-10 мм | стержень ø 14,2 мм,ø 17,2 мм; полоса шириной до 40 мм; проводник сечением 28-78 мм2 | оцинк. сталь | ||||||
| IE15101 | Зажим крестообразный SPK-03,полоса 30 мм — катанка ø 6-10 мм | полоса шириной до 30 мм; катанка ø 6-10 мм. | медь | ||||||
.
.
.
.
| Горизонтальный заземлитель | |||||||
| Описание: Горизонтальный заземлитель служит для соединения всех естественных и искусственных заземлителей между собой Горизонтальный заземлитель выбирается исходя из формы, материала и размеров. В таблице указаны только те горизонтальные заземлители, которые допустимо прокладывать в земле, согласно ГОСТ Р МЭК 62561.2-2014 «Компоненты систем молниезащиты. Часть 2. Требования к проводникам и заземляющим электродам». | |||||||
| Артикул | Наименование | Материал | Площадь сечения, мм2 | ||||
| IE41202 | Пруток (катанка) из оцинкованной стали Ø 10 мм | оцинкованная сталь | 78,5 | ||||
| IE41102 | Пруток (катанка) медный Ø 8 мм | медь | 50,3 | ||||
| IE42201 | Полоса из оцинкованной стали 25х4 | оцинкованная сталь | 100 | ||||
| IE42202 | Полоса из оцинкованной стали 30х3,5 | оцинкованная сталь | 105 | ||||
| IE42203 | Полоса из оцинкованной стали 40х4 | оцинкованная сталь | 160 | ||||
| IE42204 | Полоса из оцинкованной стали 50х5 | оцинкованная сталь | 250 | ||||
| IE42101 | Полоса медная 20х3 | медь | 60 | ||||
| IE42101 | Полоса медная 25х3 | медь | 75 | ||||
| IE42107 | Полоса медная 40х4 | медь | 160 | ||||
| IE42108 | Полоса медная 50х6 | медь | 300 | ||||
.
.
.
.
| Распределительная коробка | |||||||||
Описание: В системе заземления распределительная коробка используется, чтобы защитить место соединения горизонтального заземлителя и заземляющих проводников от атмосферных воздействий. Коробка выбирается по размеру горизонтального заземлителя который будет туда смонтирован. Также на выбор влияет количество отходящих заземляющих проводников. | |||||||||
| Артикул | Наименование | Назначение | Материал | ||||||
| Коробка распределительная 100х100х50мм | стержень ø 14,2 мм; полоса шириной до 40 мм; проводник сечением до 95 мм2. | пластик | |||||||
| Коробка распределительная 150х110х70мм | стержень ø 17,2 мм; полоса шириной до 40 мм; проводник сечением до 150 мм2.  | пластик | |||||||
Вверх
Подберем лучшее решение по соотношению цена/качество для молниезащиты зданий с плоской и скатной кровлей (Многоквартирные дома, склады, гос. учреждения и прочие.)8 (812) 913-73-52
[email protected]
.
.
Прайс-лист апрель 2023г.
Скачать
Выбор заземления
Выбор материала:
Детали изготавливаются из разных материалов и возникает вопрос — выбрать из какого материала?
Металлические заземлители, находясь в земле, подвергаются коррозии, причем в особо неблагоприятных условиях
находятся заземлители рабочего заземления, через которые проходят рабочие токи.
Для определения стойкости к коррозии материалов были проведены лабораторные испытания. Оценка исследований была результатом анализа повреждений причиненных коррозией причем в основу оценки положены результаты процентной потери массы каждого заземлителя.
Процентная потеря массы вертикальны заземлителей из различных материалов.
Испытания показали, что только у омедненных заземлителей с медным гальваническим покрытием толщиной Сu в 0,250 мм, а также у заземлителей изготовленных из нержавеющей стали — самая высокая коррозионная стойкость.
Причина указания в нормах толщины медного покрытия как минимум 0.250 мм, связанна с его механической стойкостью во время забивания в грунт. Во время монтажа заземлитель подвергается трению, которое может вызвать нарушение медного покрытия. Проведенные испытания показали, что гальваническое покрытие меди толщиной 0,250 мм эффективно предохраняет сталь во время забивания заземлителя и одновременно обеспечивает высокую стойкость к коррозии.
Установить контур или модульный глубинный заземлитель:
Заземлитель используется тем лучше, чем выше проводимость грунта, в котором он
помещен.
Эффективность заземлителя при правильном выборе его расположения может быть повышена в 3-5 и более раз.
При проводимости нижнего слоя в 3-10 раз больше, чем верхнего, следует применять глубинные заземлители, причем один
такой вертикальный электрод может оказаться эффективнее контура заземления с большим числом вертикальных электродов меньшей длины.
Для полосы контура заземления решающее значение приобретает глубина заложения полосы. При соответствующей глубине
заложения одна короткая полоса по своей проводимости может оказаться эффективней чем полоса большей длины.
Во многих случаях удельное сопротивление нижнего слоя грунта ниже
сопротивления верхнего слоя, поэтому целесообразно использование модульных заглубленных (от 5 до 10 метров ) и глубинных (свыше 10
м) заземлителей, что приводит к существенной экономии средств, труда и материалов.
Модульные комплекты для заземления дома представлены на рынке в широком ассортименте и их купить можно без особых трудностей.
Комплектующие фирмы Galmar.
Фирма Galmar-изготовитель изделий для заземления и молниезащиты, располагает многолетним опытом на польском и мировом рынках. Благодаря разработанной специалистами фирмы технологии предоставляющей возможность омеднения стержней, стальной полосы и проволоки с 30-летней гарантией их стойкости к коррозии.
Стержни Galmar с зажимной уплотняющей втулкой.
Заземлитель из катанной стали с электролитически нанесенным покрытием меди толщиной в 0,250 мм, составляющей молекулярное и неразрывное соединение со сталью. Стальной стержень отличается высокой прочностью на растяжение — 600 N/mm2. Один из концов заземлителя сужен вследствие кования, благодаря чему стержень сохраняет своё защитное, медное покрытие по всей длине. Во втором конце эаземлителя сделано отверстие для соединения заземлителей друг с другом и увеличения их длины.
Стык соединения заземлителей обеспечен уплотняющей втулкой из нержавеющей стали, выполняющей одновременно укрепляющую роль.
Из таких стержней Galmar изготавливается комплект ZANDZ ZZ-6 — «Заземление в частном доме»
Преимущества втулки:
— уплотнение соединения типа шпонка — паз,
— усиление механического соединения.
— предотвращение деформации паза.
Стержни Galmar с резьбовыми муфтами.
Стержень с тянутой стали, гальванически покрыт чистой медью, молекулярно и прочно сцепленной со сталью. Стальной стержень отличается высоким сопротивлением растяжению 600 N/mm2. предоставляющем возможность забивания его на большую глубину с помощью вибромолотов. Медное покрытие толщиной не менее 0.
Стержень Galmar с резьбой, применяется в качестве элемета глубинного заземлителя. Длину применяемых в качестве глубинных заземлителей полутораметровых стержней Galmar с резьбой можно увеличить посредством внешних соединительных муфт. Стержни L 1.5 м и D 14.2 мм, с медным гальваническим покрытием толщиной не менее 250 микрон, соединяемые посредством резьбовых муфт предоставляют возможность, при необходимости, монтировать заземлители на глубину до 30 метров. При забивании заэемлителей на большую глубину следует использовать электроиструмент с силой удара от 25 Дж.
Зажим для заземления.
Универсальный профилированный зажим соединяемый болтами М10 с промежуточной пластиной из нержавеющей стали, предоставляет возможность соединить стержень комплекта заземления со стальной полосой либо с круглым проводом.
Промежуточная пластина противодействует образованию коррозии между цинком и медью в случае соединения различных металлов.
Косой зажим с прокладкой из нержавеющей стали предоставляет возможность соединить стержень со стальной полосой либо с круглым проводом (внутри помещена прокладка противодействующая образованию коррозии между цинком и медью в случае соединения различных металлов]
Чем забивать стержни заземления?
Наборы для заземления комплектуются как для монтажа кувалдой, так и перфоратором. Если рассматривать вес кувалды — оптимальный вариант 9-10кг. Следует учитывать, что при забивании кувалдой стержней в плотных грунты — могут возникнуть проблемы.
Вот, что например по поводу ограничения указано в инструкции для набора ZZ-6:
Комплект «Заземление в частном доме» ZZ-6 предназначен для монтажа в мягких глинистых грунтах (например, суглинках).
Затруднителен, но допустим, монтаж в плотных глинистых грунтах (например, тяжелая глина).
Невозможен монтаж в твёрдых песчаных и каменистых грунтах. Данное ограничение связано с малой энергией удара ручного инструмента (кувалды), применяемой при монтаже.
Выбор компонентов, используемых в электрическом заземлении
Общая эффективность любой системы заземления будет определяться отдельными компонентами, которые используются для построения системы, и способом соединения компонентов . Целью данной статьи будет обзор выбора этих компонентов и методов, с помощью которых они должны быть связаны между собой.
Особое внимание следует уделить выбору всех следующих компонентов заземления:
- Заземляющие проводники
- Заземляющие электроды
- Соединители
Компоненты заземления
Заземляющие проводники
NEC содержит требования для заземления оборудования проводники (EGC) и провод заземления ( ГЭК).
Напомним, что EGC используется для соединения нетоконесущих металлических частей оборудования, кожухов, кабельных каналов и т.
д. с заземляющим проводом системы и/или проводником заземляющего электрода при обслуживании или источнике отдельной системы. GEC, с другой стороны, используется для подключения заземляющего электрода к EGC и/или заземляющему проводнику при обслуживании или источнике отдельной системы.
Заземляющие проводники оборудования
Материалы:
В разделе 250-91 (b) перечислены 11 компонентов, которые разрешено использовать в качестве заземляющих проводников для ответвлений и фидеров. Допустимыми элементами являются медные или другие коррозионно-стойкие жилы.
EGC могут быть одножильными или многопроволочными; изолированные, покрытые или голые; и в виде провода или шины любой формы, жесткого металлического рукава, промежуточного металлического рукава, электротехнической металлической трубы, гибкого металлического рукава, где и провод, и арматура указаны для заземления, брони кабеля типа АС, медной оболочки кабеля кабель с минеральной изоляцией и металлической оболочкой, металлическая оболочка или комбинированная металлическая оболочка и заземляющие жилы кабеля типа MC, кабельные лотки, как разрешено в разделах 318-3(c) и 318-7 NEC, каркас кабельной шины, как разрешено в Раздел 365-2 (a) NEC, другие электрически непрерывные металлические кабельные каналы, перечисленные для заземления.
Установка:
Независимо от того, какой тип EGC выбран, NEC требует в Разделе 300-3 (b), что в целом все проводники цепи, включая EGC, должны находиться в одном и том же кабелепроводе, кабельном лотке, траншея, кабель или шнур.
Целью этого требования является обеспечение того, чтобы импеданс EGC оставался на минимально возможном уровне. Когда проводники цепи проложены параллельно, как это разрешено Разделом 310-4 NEC, заземляющие проводники оборудования также должны быть проложены параллельно. В этих параллельных установках EGC должен быть полноразмерным проводником в зависимости от номинального тока устройства защиты от перегрузки по току, защищающего проводники цепи.
NEC далее требует в Разделе 250-92 (c), чтобы EGC был установлен с соблюдением всех применимых положений Кодекса для выбранного типа EGC. Другими словами, если в качестве EGC используется жесткий металлический кабелепровод (RMC), как это разрешено в Разделе 250-91 (b) (2), RMC должен быть установлен таким образом, чтобы он отвечал всем требованиям к RMC, содержащимся в статье 346 НЭК.
Монтажники электрических систем должны понимать, что при установке кабельной системы, такой как RMC, и ее использовании в качестве EGC каждый отрезок кабелепровода является частью общей системы заземления оборудования. По этой причине любые выводы в коробках или муфтах должны быть затянуты ключом, чтобы обеспечить путь заземления с низким импедансом.
Размер:
Когда заземляющий проводник оборудования является отдельным проводником, как это разрешено 250-91 (b) (1), размер EGC определяется номиналом или настройкой устройства защиты от перегрузки по току (предохранитель или автоматический выключатель), который находится впереди оборудования, трубопровода и т. д.
В таблице 250-95 НЭК указаны минимальные размеры алюминиевых, медных алюминиевых и медных заземляющих проводников оборудования. В таблице указаны размеры для цепей от 15 до 6000 ампер. Значения, указанные в таблице, основаны на максимальной длине проводника цепи 100 футов.
Для проводников длиной более 100 футов может потребоваться регулировка размера EGC.
Раздел 250-95 требует, чтобы размер незаземленных проводников цепи был увеличен с учетом падения напряжения, а заземляющие проводники оборудования цепи также должны быть отрегулированы пропорционально.
Проводники электрода заземления
Материалы:
Проводник электрода заземления может быть изготовлен из меди, алюминия или алюминия с медным покрытием. Алюминий, плакированный медью, состоит из минимум 10% меди, которая металлургически связана с алюминиевым сердечником.
GEC может быть одножильным или многожильным проводником, а также изолированным, покрытым или неизолированным проводником. Твердые проводники обеспечивают меньшую площадь поверхности, подверженную коррозии, и впоследствии используются при установке в коррозионно-активных местах. Однако с многожильными проводами в целом легче работать, поэтому они используются чаще.
Для многожильных проводов заданного размера, чем больше число жил, тем меньше каждая жила и проводник более гибкий. Медь на сегодняшний день является наиболее распространенным выбором для проводников заземляющих электродов, но алюминий, плакированный медью, может использоваться для снижения вероятности повторной кражи медных GEC.
Основным недостатком использования алюминия является ограничение по установке во влажных или мокрых местах. См. положения по установке ниже.
Установка:
Как правило, заземляющие электроды должны быть установлены на одной непрерывной длине без сращивания или соединений. Однако, как отмечалось выше, GEC можно соединить с помощью необратимых соединителей компрессионного типа, перечисленных для использования, или с помощью процесса экзотермической сварки (CADWELD).
Также, как отмечалось выше, GEC может быть установлен непосредственно на конструкции здания, если это AWG № 6 или больше, и не подвергается физическому повреждению. Если GEC будет подвергаться физическому повреждению, для защиты его следует установить в кабелепровод или кабельную броню.
Раздел 250-92 (a) запрещает использование алюминиевых или покрытых медью алюминиевых заземляющих проводников, когда они установлены в непосредственном контакте с каменной кладкой, землей или там, где они подвержены коррозионным условиям.
Другим важным ограничением для алюминиевых или плакированных медью алюминиевых GEC является запрет на их использование на открытом воздухе в пределах 18 дюймов от земли. Это требование фактически исключает использование алюминия или плакированного медью алюминия для подключения к «изготовленным» электродам, установленным на открытом воздухе.
Размер:
Размер проводника заземляющего электрода зависит от размера самого большого проводника служебного ввода, питающего здание или сооружение. Когда служебные проводники установлены параллельно, размер GEC основан на размере эквивалентной площади одного проводника.
Например, если 3-фазная 4-проводная сеть состоит из двух проводников по 500 тыс. х 2 проводника). Таблица 250-94 NEC содержит минимальный размер для алюминиевых, алюминиевых и медных заземляющих проводников.
Таблица включает размеры для цепей от меди № 2 AWG и алюминия № 1/0 AWG до меди 1100 тыс.смил и алюминия 1750 тыс.смил или плакированного медью алюминия.
Проектировщики и установщики электрических систем должны помнить, что независимо от размера сети, GEC никогда не должен быть больше, чем медный проводник 3/0 AWG или алюминиевый провод сечением 250 тыс. смили или алюминиевый, плакированный медью.
Причина этого ограничения заключается в том, что заземляющий электрод не может рассеивать в землю больше тока, чем может пройти по этим проводникам. Таким образом, даже если бы размер проводника был увеличен, эффективность системы заземляющих электродов не повысилась бы.
Могут быть особые применения, когда проектировщики завышают размер проводника заземляющего электрода из-за размера объекта или характера оборудования, которое может использоваться на объекте. Для крупных объектов, где используется наружное оборудование и открытые проводники, необходимо учитывать доступный ток короткого замыкания и максимальное время устранения. Стандарт IEEE Std 80 дает рекомендации по выбору размера и материала проводника.
Заземляющий электрод
Доступно множество различных типов заземляющих электродов, некоторые из них «естественные», а некоторые — «сделанные».
К естественным типам относятся металлические подземные водопроводные трубы, металлический каркас здания (при наличии надежного заземления), медная проволока или арматурный стержень в бетонных фундаментах или подземных сооружениях.
Электроды «Made» специально устанавливаются для улучшения заземления или заземления системы. Изготовленные электроды включают стержни или трубы, вбитые в землю, металлические пластины, закопанные в землю, или кольцо из медной проволоки, окружающее конструкцию. Обратите внимание, что подземный газопровод нельзя использовать в качестве заземляющего электрода. Точно так же алюминиевые электроды запрещены NEC.
Также могут применяться другие правила для вышеуказанных электродов. К числу действующих на момент написания этой статьи относятся:
Правило № 1
Все электроды водопроводных труб должны соприкасаться с землей не менее чем на 10 футов и должны быть дополнены дополнительным электродом, как указано выше. (Если водопроводная труба будет отсоединена или если часть пластиковой трубы будет установлена позже, дополнительный электрод все равно будет эффективен.
)
Правило № 2
№ 4 AWG или больше и должен быть не менее 20 футов, если он будет использоваться в качестве заземляющего электрода. Если используются арматурные стержни, они должны быть размером 1/2 дюйма (#4) или больше, голыми или покрытыми электропроводным материалом и иметь длину не менее 20 футов. Фундамент должен находиться в непосредственном контакте с землей.
Этот тип электрода обычно называют «Ufer Ground». (Запрещается использовать пластиковый лист для отделения бетона от земли.) На рис. 1 показана медная проволока № 4 AWG или крупнее, уложенная в бетонный фундамент. На рис. 2 показан арматурный стержень № 4 (1/2 дюйма) или больше, залитый в бетонный фундамент. Соединения CADWELD используются для создания неразъемных соединений либо с медным проводом, либо с арматурой.
Правило № 3
Заземляющее кольцо из медного провода, окружающее здание или сооружение, должно иметь размер 2 AWG или больше, иметь длину не менее 20 футов (6 м) и быть заглублено в землю не менее чем на 2 1/2 фута (0,76 м).
.
Правило № 4
Стержневые или трубчатые электроды должны быть не менее 8 футов в длину и не менее 8 футов в контакте с землей, установлены вертикально, за исключением случаев, когда встречается скала, и в этом случае их можно забивать под углом 45 o угол или закопан в траншею глубиной 2 1/2 фута. Верхний конец стержня или трубы должен находиться на одном уровне или ниже уровня земли, если только верхний конец и соединитель не защищены от повреждений.
Трубные электроды должны быть размером 3/4 дюйма или больше и иметь оцинкованную внешнюю поверхность или другое металлическое покрытие для защиты от коррозии. Стержневые электроды должны быть диаметром 5/8 дюйма, если они изготовлены из железа или стали. Стержни из нержавеющей стали диаметром менее 5/8 дюйма и стержни из цветных металлов, включая стальные стержни с медным покрытием, должны быть указаны и иметь диаметр не менее 1/2 дюйма.
Правило № 5
Пластинчатые электроды должны иметь площадь не менее 1 квадратного фута (0,093 квадратных метра) и толщину 1/4 дюйма (6,3 мм) для стальных или 0,06 дюймов (1,5 мм) для цветных металлов.
Обратите внимание, что толщина пластины, требуемая NEC, отличается от толщины, необходимой для защиты от молнии. Глубина захоронения кодом не указывается. Если он используется, мы предлагаем, чтобы для получения наилучших характеристик он был установлен на краю и с верхней частью не менее чем на 18 дюймов (460 мм) ниже уровня земли. Однако пластинчатые электроды не так эффективны, как большинство других типов электродов, и обычно используются только в особых условиях, когда другие типы электродов не могут быть использованы.
Рекомендуемая практика заключается в установке электродов и соединительных проводников на расстоянии 18 дюймов (460 мм) от капельной линии крыши. Это обеспечивает дополнительную влажность для снижения сопротивления.
Электроды, используемые для заземления систем молниезащиты, не должны совпадать с электродами, используемыми для заземления электрических систем, но электроды обеих систем должны быть соединены вместе. Все заземляющие электроды должны быть соединены между собой не только в соответствии с требованиями NEC, но и в целях безопасности всех, кто может соприкасаться с электрической системой.
Отдельные и изолированные системы заземления опасны и не допускаются! Хотя когда-то для многих электронных систем использовались отдельные и изолированные наземные системы, было показано, что такая практика приводит к искажению данных, повреждению оборудования и, кроме того, может быть чрезвычайно опасной.
Заземляющие стержни
Заземляющие стержни обычно доступны из омедненной стали или из оцинкованной стали. Также используются твердая нержавеющая сталь, твердая медь и иногда простая сталь. Стержни также доступны с приваренным на заводе пигтейлом (рис. 3). Хотя стальные стержни с медным покрытием имеют немного более низкое электрическое сопротивление, чем стержни из оцинкованной или простой стали, они выбраны не из-за их более низкого электрического сопротивления, а скорее из-за их устойчивости к коррозии.
Медь является более благородным металлом, чем сталь, и, следовательно, будет сопротивляться коррозии намного лучше, чем сталь, или даже оцинкованная сталь в большинстве почв.
(Рис. 3)
Однако, когда медь электрически соединена со сталью в присутствии электролита, сталь подвергается коррозии, чтобы защитить медь. Поскольку соотношение стали и меди в системе заземления обычно велико, степень коррозии стали обычно настолько мала, что ею можно пренебречь.
Однако в тех случаях, когда отношение стали к меди невелико, необходимо учитывать аспект коррозии, например, в столбе, имеющем как заземляющий стержень, так и анкерную оттяжку. Они могут быть электрически связаны. Если анкер оттяжки выполнен из стали, а электрод представляет собой стержень, связанный медью, следует использовать изолятор в оттяжке для разрыва электрического соединения. В противном случае может возникнуть гальваническая коррозия на анкерной оттяжке.
Если удельное сопротивление грунта очень высокое, вокруг заземляющего стержня используется материал обратной засыпки для снижения сопротивления системы. Следует внимательно отнестись к выбору используемого материала. Он должен быть изготовлен из материала, совместимого с заземляющим стержнем, проводником и соединительным материалом.
Рис. 4
Часто один заземляющий стержень не обеспечивает сопротивления заземления, необходимого для конкретной установки. NEC требует, чтобы сопротивление заземления с одним стержневым, трубчатым или пластинчатым электродом не превышало 25 Ом. Если оно превышает 25 Ом, требуется второй электрод, подключенный к первому электроду и расположенный на расстоянии 6 футов или более. Сопротивление двух электродов не должно соответствовать требованию максимального сопротивления 25 Ом.
Чаще в технических заданиях указывается максимальное сопротивление. Это может быть 5 Ом, а иногда и 1 Ом. В зависимости от удельного сопротивления земли на площадке получить низкое сопротивление может быть затруднительно.
Существует несколько способов снижения сопротивления заземления системы:
Использование нескольких стержней
Если поверхностный слой почвы (верхний слой от 8 до 10 футов) не имеет относительно низкого сопротивления, использование нескольких стержней может оказаться неэффективным.
Несколько стержней должны быть разделены на 8-10 футов для максимальной эффективности и экономии, требующей большей площади, которая может отсутствовать.
Используйте штанги с глубокой забивкой
Многие участки с высоким сопротивлением имеют грунт с высоким сопротивлением на верхних уровнях (например, каменистая поверхность), но более низкое сопротивление на нижних уровнях. Глубоко забитые стержни достигают этого слоя с низким удельным сопротивлением.
Иногда необходимо проехать от 100 до 150 футов, чтобы добраться до этого слоя с низким удельным сопротивлением. Так как неразрезной стержень установить нельзя, необходимо тщательно изучить способ сращивания секций стержня. Доступны следующие методы: резьбовые соединения, компрессионный (безрезьбовой) тип и сварной тип.
Рис. 5
Хотя сварные муфты дороже, они гарантируют, что муфты не станут элементом с высоким сопротивлением на пути тока в течение всего срока службы системы. Одно слабое соединение сделает все нижние секции стержня бесполезными.
Также доступно соединение, представляющее собой комбинацию резьбового соединения и сварного соединения. После установки винтовой муфты выполняются два соединения CADWELD, чтобы приварить муфту к верхнему и нижнему стержням. (Рис. 6)
Рис. 6
Испытания показали, что при использовании глубокозабивных стержней для достижения грунтов с низким сопротивлением расстояние между стержнями не должно превышать 10 футов для максимальной эффективности. Вероятно, это связано с тем, что только нижние 10 футов стержня находятся в грунте с более низким сопротивлением.
Используйте материал для улучшения заземления
Доступны несколько материалов для снижения сопротивления установленного стержневого электрода. Они размещаются вокруг стержня, установленного в просверленном отверстии. Хотя их удельное сопротивление выше, чем у металлического стержня, их удельное сопротивление ниже, чем у окружающего грунта. Это, по сути, увеличивает диаметр стержня.
Ниже приведены некоторые из материалов, обычно используемых в качестве материалов для улучшения грунта, а также их удельные сопротивления;
- бетон: от 3000 до 9000 Ом-см (30-90 Ом-м)
- бентонит (глина): 250 Ом-см.
(2,5 Ом-м) (Сжимается и теряет контакт как со стержнем, так и с землей при высыхании) - GEM™: 12 Ом-см (0,12 Ом-м) или меньше. (Постоянный, застывает как бетон, не дает усадки и не просачивается в почву)
(2,5 Ом-м) (Сжимается и теряет контакт как со стержнем, так и с землей при высыхании)Используйте заземляющий электрод химического типа
Доступны несколько марок химических типов заземлителей. По сути, это медная труба с отверстиями в ней. Труба заполнена солью, например сульфатом магния. Соль медленно вымывается из отверстий в трубе, проникая в почву. Соли необходимо периодически заменять, чтобы электрод оставался эффективным. Кроме того, Агентство по охране окружающей среды (EPA) может возражать против добавления солей в почву.
Использование соли вокруг стержня
Добавление соли в траншею вокруг заземляющего стержня является недорогим методом внесения соли в почву. Соли необходимо периодически обновлять. Агентство по охране окружающей среды также может возражать против этого метода. Некоторые соли могут вызывать коррозию заземляющих проводников.
Такой подход к снижению сопротивления заземления не рекомендуется.
Соединения
Соединения с заземляющим стержнем могут быть такими же важными, как и сам стержень. (Разъемы более подробно обсуждаются в следующем разделе.) Часто большой проводник подключается к одному или двум заземляющим стержням. Во многих случаях это несоответствие, поскольку стержень не может проводить такой же ток, как проводник.
В Таблице -1 указаны эквивалентные размеры медных проводников для различных размеров стержней на основе формул плавких предохранителей.
Таблица: 1
Необходимо также учитывать протекание тока в стержнях. Если ток нагревает окружающий грунт до 100°С и выше, влага испаряется и удельное сопротивление грунта увеличивается. Максимальный ток короткого замыкания в течение одной секунды для заземляющего стержня размером 5/8 дюйма x 10 футов в грунте с сопротивлением 100 Ом составляет 27 ампер, что ограничивает температуру до 60°С.0115 o C. (Ref IEEE Std 80-1986)
В районах с ограниченным количеством доступной земли и высоким удельным сопротивлением почвы использование нескольких стержней с соединительными проводниками снизит сопротивление системы.
Если этого недостаточно, следует рассмотреть возможность использования GEM вокруг стержней или проводников, или того и другого. (Рис. 4)
Соединители
Для большинства применений соединителей существует выбор между хорошим, лучшим и лучшим. Этот выбор зависит от требуемого срока службы, ожидаемой коррозии, ожидаемого уровня тока (молнии и неисправности) и общей стоимости установки. Заземляющие соединения пропускают небольшой ток или не пропускают его до тех пор, пока не произойдет неисправность. Тогда токи могут быть очень большими и вероятность обнаружения поврежденного разъема мала, так как многие из них скрыты.
В результате деградация системы или отказ. Для разъемов, спрятанных за стенами или в земле, невозможно определить, не деградировало ли что-то. Выход из строя даже одной точки подключения в сети заземления может быть опасным, но оставаться незамеченным в течение многих лет.
Соединители перечислены в таблице 2 с указанием относительной стоимости, времени установки, применимых тестов и кодов, а также рекомендаций, в которых, по мнению автора, их не следует использовать.
Окончательное решение за дизайнером!
Таблица: 2
Рис: 7
У вас есть проблемы с заземлением? Поделитесь с нами.
Ссылка: erico
Далее:
- Заземление электронного оборудования
- Плавающее напряжение в сравнении с заземленным напряжением
- Как избежать плохого заземления?
- Измерение сопротивления заземления
- Типы заземления приборов
Будьте первым, кто получит эксклюзивную информацию прямо на вашу электронную почту.
Обещаем не спамить. Вы можете отписаться в любое время.
Неверный адрес электронной почты
Выбор вариантов заземления для систем электроснабжения.
Выбор надежного заземления, заземления с низким или высоким сопротивлением зависит от применения энергосистемы и допустимой степени прерывания питания.
Жесткое заземление с низким или высоким сопротивлением? Этим вопросом задаются те, кто занимается проектированием или модернизацией энергосистем.
Таблица, показанная на следующей странице, включает сравнение характеристик этих различных методов заземления. Давайте посмотрим на них более внимательно.
Историческая справка
Большинство старых промышленных предприятий питались от незаземленных, 3-фазных, 3-проводных систем питания треугольником. Многие из этих систем используются до сих пор. Этот выбор системы был основан на двух факторах. Во-первых, он максимально эффективно использовал медные проводники. Во-вторых, при первом замыкании на землю ток замыкания не протекал, что считалось и до сих пор считается преимуществом в некоторых приложениях, хотя при этом возникает опасность поражения электрическим током.
Однако на многих промышленных предприятиях наблюдались множественные отказы двигателей из-за серьезных перенапряжений, вызванных искрением или резонансными замыканиями на землю в незаземленных системах.
Чтобы предотвратить эти перенапряжения, многие нейтрали энергосистемы были заземлены, как правило, надежно. Было много факторов, которые способствовали переходу к надежно заземленным системам, и эти факторы по-прежнему важны сегодня.
Во-первых, жесткое заземление очень эффективно ограничивает максимальное напряжение между фазой и землей. Во-вторых, он позволяет обслуживать нагрузки между фазой и нейтралью, не сталкиваясь с опасными напряжениями между нейтралью и землей в условиях замыкания на землю. В-третьих, простые и эффективные системы заземления могут использоваться для изоляции неисправной части системы в условиях замыкания на землю.
Ограничения на твердое заземление
Однако существуют некоторые ограничения на твердое заземление. В системах среднего напряжения (MV) (от 2400 В до 35 кВ) даже при хорошей релейной защите от замыканий на землю ущерб в месте повреждения может быть чрезмерным. Фактически, эта проблема привела к повсеместному использованию заземления с низким сопротивлением, которое позволяет пропускать от нескольких сотен до нескольких тысяч ампер тока замыкания на землю.
Эта практика снижает ущерб от короткого замыкания до приемлемого уровня, сохраняя при этом достаточный ток замыкания на землю для эффективного отключения неисправной части системы.
Кроме того, низковольтные системы с глухозаземленным заземлением в диапазоне от 480 до 600 В имеют еще две проблемы. Первая проблема связана с проблемами приложений. Некоторые пользователи предпочитают поддерживать работу, если это возможно, при наличии замыкания на землю в системе или, по крайней мере, организовать упорядоченное контролируемое отключение. Это особенно актуально для таких непрерывных производств, как производство электроэнергии, нефтепереработка, химическое и металлургическое производство, бумажная промышленность. Поскольку многие из этих энергосистем работают при высокой температуре, электрики подвергаются значительной опасности вспышки из-за возможного замыкания линии на землю, вызванного неуместным инструментом.
Во-вторых, поскольку в большинстве таких систем для защиты от замыканий на землю используются устройства максимальной токовой защиты фаз, возможно возникновение разрушительной дуги силой в несколько тысяч ампер в течение нескольких минут без автоматического отключения.
Для решения проблем нежелательного отключения, опасности вспышки и возгорания при сохранении защиты от переходных перенапряжений заземленной системы было разработано высокоомное заземление.
Высокопрочные аргументы Pro
Заземление с высоким сопротивлением включает заземление нейтрали системы через сопротивление, которое ограничивает протекание тока замыкания на землю до значения, равного или немного превышающего емкостной зарядный ток системы. Это значение выбрано потому, что оно является самым низким уровнем протекания тока замыкания на землю, при котором перенапряжения в системе могут быть эффективно ограничены. Увеличение протекающего тока улучшает контроль перенапряжения за счет увеличения повреждения в месте неисправности; уменьшение протекающего тока уменьшает повреждение в месте повреждения за счет большего риска перенапряжения.
Высокоомное заземление применимо к системам распределения электроэнергии низкого и среднего напряжения, обслуживающим 3-фазные, 3-проводные нагрузки или междуфазные, однофазные нагрузки.
Он эффективно контролирует переходные перенапряжения при замыканиях на землю, сводит к минимуму повреждение дуги и опасность вспышки в месте повреждения, а также обеспечивает непрерывную работу системы при наличии замыкания на землю при напряжении 5 кВ и ниже.
Компоненты системы высокоомного заземления
Система высокоомного заземления состоит из пяти основных частей: нейтрали системы, сопротивления заземления, детектора неисправности и схемы сигнализации [ТАБЛИЧНЫЕ ДАННЫЕ ОПУЩЕНЫ], схемы локализации неисправности, и упаковки для этих компонентов. Строго говоря, требуются только первые два пункта; однако полезность системы заземления без трех других элементов сильно ограничена.
Нейтральная система. Безусловно, самый простой способ получить нейтраль системы — это использовать нейтраль силового трансформатора или генератора, соединенных звездой, питающих систему. В любой новой системе рекомендуется использовать этот метод.
В существующих системах, соединенных треугольником (или в новых системах, которые должны быть соединены треугольником, чтобы обеспечить параллельную работу с существующими системами), нейтраль может быть получена путем использования группы из трех небольших трансформаторов, соединенных звездой на первичной обмотке и треугольником на первичной обмотке.
вторичное. Номинальное первичное напряжение должно быть равно линейному напряжению системы, поскольку трансформаторы, подключенные к незаземленным фазам, будут видеть это напряжение в условиях сплошного замыкания на землю на одной фазе. Вторичная обмотка должна быть рассчитана на 120 В для удобства обнаружения неисправностей. Номинальную мощность в кВА следует выбирать таким образом, чтобы номинальный первичный ток трансформатора равнялся или превышал 1/3 выбранного тока заземления системы, поскольку ток заземления делится поровну между тремя трансформаторами.
Например, если вы решили заземлить систему на 2400 В так, чтобы мог протекать ток земли 10 А, необходимая мощность трансформатора равна количеству 2400, умноженному на 10, деленному на 3, или 8000 ВА. Таким образом, будут использоваться три стандартных трансформатора мощностью 10 кВА.
Сопротивление заземления. Сопротивление заземления определяет величину тока замыкания на землю, который будет протекать. Поскольку желаемое значение зависит от емкостного зарядного тока системы, зарядный ток должен быть определен до выбора резистора.
Единственным точным методом определения этого тока для любой данной системы является измерение.
Поскольку измерение невозможно на этапах проектирования установки, обычной практикой является оценка емкостного зарядного тока, обеспечение резистора с ответвлениями, допускающего несколько настроек в диапазоне расчетного тока, выполнение необходимых измерений и установка сопротивления во время установки.
В результате системных измерений было накоплено достаточно данных, позволяющих достаточно точно оценить емкостные зарядные токи различных систем.
Типичные значения емкостных зарядных токов оказались следующими.
* Системы 480 В: обычно менее 1 А, максимум около 5 А.
* Системы 2400 В и 4160 В: от 2 до 7 А.
* Системы 13,8 кВ: от 10 до 20 А.
Эти значения относятся к внутризаводским энергосистемам, таким как вспомогательные системы для генерирующих систем или распределительные системы для промышленных предприятий. Системы распределения коммунальных услуг будут демонстрировать более высокие значения из-за большей длины задействованного проводника.
(выпуск за июль 1994 г., «Что нужно знать о заземлении с высоким сопротивлением»). определен. Для систем на 480 В очень практичный заземляющий резистор можно сделать из четырех резисторов по 77 Ом мощностью 750 Вт, 240 В каждый. Они могут быть соединены в различные последовательно-параллельные схемы для получения соответствующего тока.
Низковольтные системы, соединенные треугольником. Чаще всего к вторичной обмотке 480 В подключают группу заземляющих трансформаторов и вставляют сопротивление между нейтралью этой группы и землей, как показано на рис. 1, без нагрузки, подключенной к вторичной обмотке. Как показано, ток замыкания на землю можно ограничить до 1,2 А сопротивлением 277, деленным на 1,2, или 230,8 Ом. Таким образом, три последовательно соединенных резистора по 77 Ом обеспечат это значение.
Системы среднего напряжения, соединенные треугольником. Для систем среднего напряжения, имеющих силовой трансформатор с вторичной обмоткой, соединенной треугольником, группа заземляющих трансформаторов подключается к вторичной обмотке силового трансформатора, а заземляющее сопротивление подключается во вторичной обмотке этой группы, как показано на рис.
2. Это разрешает неисправность. -обнаружение и локализация компонентов схемы, которые должны работать на вторичном уровне напряжения. При таком соединении вторичный ток можно рассчитать, умножив первичный ток трансформатора на коэффициент трансформации. Это ток через заземляющий резистор, и его значение определяет номинальный постоянный ток заземляющего резистора. Напряжение на резисторе в условиях замыкания на землю в 1,732 раза больше вторичного напряжения батареи заземляющего трансформатора или 208 В для номинала 120 В. Требуемое сопротивление заземления можно определить по этим значениям тока и напряжения. Для примера, показанного на рис. 2, коэффициент трансформации равен 4160, делённому на 120, или 34,67 к 1. Для тока короткого замыкания 5 А первичный ток будет равен 5, делённому на 3, или 1,67 А; вторичный ток будет 1,67 умножить на 34,67, или 57,9A. Требуемое сопротивление заземления будет равно 208, деленное на 57,9, или 3,6 Ом. Это будет восприниматься током короткого замыкания как высокое сопротивление при отражении от первичной обмотки.
Системы среднего напряжения, соединенные звездой. Для силового трансформатора с вторичной обмоткой, соединенной звездой, первичная обмотка однофазного заземляющего трансформатора подключается между нейтралью и землей, а резистор включается во вторичную цепь, как показано на рис. 3. Номинальное первичное напряжение трансформатора должно быть как минимум равно линейному напряжению сети и может быть равно линейному напряжению системы, если это более удобно. Номинальная мощность в кВА должна быть выбрана таким образом, чтобы номинальный первичный ток трансформатора не превышал ток замыкания на землю в системе. Номинальное вторичное напряжение может составлять 120 или 240 В. Вторичный ток в условиях замыкания на землю будет представлять собой ток замыкания на землю в системе, умноженный на коэффициент трансформации. Вторичное напряжение в условиях замыкания на землю будет представлять собой линейное напряжение системы к нейтрали, деленное на коэффициент трансформации. Используя эти значения, можно рассчитать сопротивление и мощность заземляющего резистора.
Значения, показанные на рис. 3, являются результатами для тока замыкания на землю 5 А. Обратите внимание, что омическое сопротивление отличается от показанного на рис. 2, но требуемая мощность такая же.
Как и в системах низкого напряжения, производители обычно поставляют резисторы с ответвлениями, которые охватывают диапазон ожидаемых значений. Полевые измерения определят окончательную настройку.
Что можно и чего нельзя делать при использовании высокоомного заземления
При использовании высокоомной системы заземления необходимо соблюдать следующие рекомендации.
* Используйте высокоомное заземление для ограничения переходных перенапряжений без отключения заземленного оборудования при первом замыкании на землю (5 кВ и ниже).
* Используйте чувствительные реле замыкания на землю для отключения выключателей, питающих неисправные элементы системы при напряжении выше 5 кВ.
* Применяйте процедуры технического обслуживания для обнаружения и устранения замыканий на землю сразу же после их обнаружения.