Типы заземляющих электродов

Jun 20, 2023

Если распределитель электроэнергии не предоставляет средства заземления для установки или если это требуется по нормативным причинам, следует установить заземляющий электрод, и установка должна соответствовать требованиям BS 7671 для системы TT. Подходящие типы заземлителей перечислены в правиле 542.2.2 стандарта BS 7671, и в этой статье рассматриваются некоторые из признанных типов.

При выборе соответствующего типа электрода проектировщик установки должен учитывать тип и состав грунта, возможные внешние воздействия, включая последствия высыхания или замерзания почвы (см. Правило 542.2.4), а также риск механического повреждения. .

Часто предпочтение отдается приводному стержню или трубчатому заземлителю, поскольку он подходит для многих, если не для большинства, случаев заземления. Легко доступен ряд стандартных длин стержней различного диаметра, включая стержни из меди, плакированной медью стали (со связующим стальным сердечником), нержавеющей стали или оцинкованной стали.

Из-за удельного сопротивления почвы надежность соединения стержня с общей массой Земли может значительно варьироваться от одного места к другому. Чтобы подтвердить, что соединение достаточно низкое для надежной работы, BS 7671 требует, чтобы сопротивление электрода относительно земли (RA) было измерено, и это значение записано в соответствующей части сертификата или отчета (Правило 643.7.2). Если измеренное значение сопротивления электрода относительно земли (RA) практически невозможно, измеренное значение полного сопротивления контура внешнего замыкания на землю (Ze) может использоваться как приблизительное значение. Следует отметить, что значение, превышающее 200 Ом, может оказаться ненадежным для обеспечения защиты от замыканий на землю (см. примечание 2 таблицы 41.5 стандарта BS 7671).

Общие методы, используемые для уменьшения значения сопротивления заземлителя стержневого типа, включают: удлинение электрода или установка дополнительных стержней. В зависимости от удельного сопротивления почвы может быть полезно использовать удлинитель для увеличения длины электрода, но в некоторых местах из-за состава грунта удлинение заземляющего электрода за пределы определенной глубины может быть не только трудоемким, но и трудоемким. также требуется специальное оборудование. Кроме того, можно добиться очень незначительного снижения сопротивления грунта, особенно там, где более глубокие слои почвы сформированы из материалов, имеющих более высокие значения удельного сопротивления.

При наличии достаточного пространства установка дополнительных стержней, соединенных параллельно, может оказаться более целесообразным. Однако в этом случае области сопротивления электродов не должны перекрываться. Как правило, это достигается путем обеспечения того, чтобы стержни были разделены расстоянием, не меньшим глубины их погружения, как показано на рис. 1. Для электродов, соединенных параллельно, совокупное сопротивление всех стержней примерно пропорционально обратной величине количество используемых стержней (см. пункт 9.5.3 BS 7430: 2011 + A1: 2015 Свод правил по защитному заземлению электроустановок). Например, если измеренное сопротивление заземления одного стержня составляет 300 Ом, то параллельное подключение двух дополнительных стержней должно уменьшить общее значение сопротивления земли примерно до: 300/3 = 100 Ом.

Правило 542.2.5 стандарта BS 7671 разрешает использовать свинцовую оболочку или другое металлическое покрытие кабеля в качестве заземляющего электрода при условии, что приняты адекватные меры предосторожности для предотвращения чрезмерного разрушения в результате коррозии, которая может возникнуть, когда два разнородных металла находятся в близость. Оболочка или покрытие должны иметь эффективный контакт с землей, чего невозможно достичь, если кабель имеет полимерную оболочку. Необходимо получить согласие владельца кабеля и принять меры для предупреждения владельца электроустановки о любых изменениях в кабеле, которые могут повлиять на его сопротивление.

В качестве альтернативы установке заземляющих стержней можно использовать армированные сталью фундаменты зданий или стальные опоры, залитые бетоном, в качестве средства заземления, при условии, что к конструкции можно выполнить соответствующие соединения. Общая площадь электродов, образованная объединенными подземными металлическими конструкциями большой конструкции, может обеспечить общее сопротивление заземления, намного меньшее, чем можно получить другими методами, иногда достигая значений ниже 1 Ом. Однако следует внимательно рассмотреть возможность использования таких металлических конструкций фундамента в качестве заземлителя.