Комплекты модульного заземления

Сборка модульного заземления

Все элементы конструкции соединяются без сварочно-монтажных работ. Используется неразъёмная или резьбовая сборка. Для подключения к электроду заземляющего контура используется болтовой зажим, выполненный из нержавеющей стали или латуни. Соединение стержней между собой производится несколькими способами:

  • Глухое отверстие + шип;
  • глухое отверстие + фиксатор + глухое отверстие;
  • резьба + муфта + резьба.

В комплексе это позволяет монтировать модульные штыри до 50 метров в глубину, с сохранением электрических и защитных свойств по всей длине.

Комплект заземления для частного дома 6м

Недорогой комплект для частного загородного дома / для дачи [вертикальный заземлитель] L= 6 метров и D =14.2 мм, предназначен для погружения в грунт модульного электрода на основе четырёх резьбовых омедненных штырей – ручным способом (посредством ударной силы кувалды). Применение стали с гальваническим медным покрытием обеспечивает высокую коррозионную стойкость и продолжительный срок службы.

1. Стержень заземления резьбовой, омедненный: d=14,2 мм; L=1,5 м

Сталь с электролитическим медным покрытием(гальваника), включая накатаную резьбу.
В комплекте 4 стержня
sterzen1.png

Стержень комплекта гальванически покрыт чистой медью. Толщина покрытия 250 микрон
создаёт прочное и пластичное молекулярное сцепление со сталью, позволяющее забивать
стержень в грунт без нарушения целостности медного слоя.

2. Муфта соединительная – в комплекте 4шт.
Латунь.
myfta1.png
3. Наконечник резьбовой стартовый, острый – в комплекте 1шт.
Сталь.
nak1.png
4. Насадка ударо-приемная, универсальная для монтажа кувалдой
и для монтажа перфоратором (под насадку перфоратора)
– в комплекте 1шт.
Закал. сталь, коэф. пр. – 12.9
nasadka1.png
5. Зажим для соединения с проводником – 1шт.
Нержавеющая сталь/латунь.
zazim1.png
6. Смазка токопроводящая – 1шт.
smazka1.png
7. Лента самоклеющаяся гидроизоляционная – 1шт.
Cинтетический материал.
lenta1.png

Что необходимо заземлять?

Заземляют в первую очередь молниезащитный контур, в этом случае устройство заземления является частью внешней молниезащиты, которое перенаправляет ток молнии от молниеприемников и токоотводов и распределяет его в земле. Это так называемое заземление молниезащиты.

Модульно-штыревое заземление контура молниезащиты частного дома

Есть еще защитное заземление, которое обеспечивает безопасную работу отдельных электроустановок. В этом случае оборудование заземляют в целях получения эффекта стекания заряда по пути меньшего сопротивления в случае возникновения пробоя напряжения на установке.

Как работает защитное заземление

Если говорить о частном доме, то заземляют следующие электроустановки:

  • газовые (и не только) котлы
  • бойлеры
  • генераторы
  • внутренняя электрика (повторное заземление электробытовых приборов через электрический шкаф)

Касательно последнего пункта, то это, например, духовка, микроволновка, стиральная машина и т.п., которые подключаются к общей шине заземления и от нее уже в свою очередь идет токоотвод на заземляющий контур. На рисунке показано защитное уравнивание потенциалов через подключение к ГЗШ (главной заземляющая шина) и уже от шины вывод на систему заземления.

Защитное уравнивание потенциалов через подключение к главной шине заземления

На схеме: 1 – распределительный щит, 2 – фиксированная точка заземления (проход через стену для соединения с заземляющим контуром модульного заземлителя на улице), 3- заземляющие хомуты, 4 – шина уравнивания потенциалов.

Монтаж резьбового комплекта заземления:

Во время монтажа следует обращать особое внимание на резьбовые соединения, чтобы ударная нагрузка передавалась исключительно через торцы стержней и при возникновении между ними зазора – докручивать. При соединении деталей комплекта, рекомендуется на торцы штырей наносить смазку.
– Острый наконечник накручивается на стержень:
9.1k.png
– На противоположный конец стержня накручивается муфта;- В муфту до упора вкручивается ударо-приёмная насадка;
– Cтержень забивается;
8k.png
– Выкручивается ударо-приёмная насадка;
– Второй стержень вкручивается в муфту первого стержня до упора;
9k.png
– Муфта накручивается на противоположный конец второго стержня;
– Во вторую муфту вкручивается до упора ударо-приёмная насадка;
– Забивается вторая часть комплекта;
– В таком порядке производится дальнейший монтаж;
Как отмечалось ранее – ударная нагрузка должна передаваться исключительно через торцы стержней, чтобы исключить повреждение резьбы муфт, при возникновении между стержнями зазора – докручивать.
– Заземляющий проводник подключается к заземлителю зажимом.
9.1.1k.png
– Зажим рекомендуется гидроизолировать лентой.

Монтаж в твердом грунте следует осуществлять только с перфоратором

Последовательный монтаж элементов

Установка модульно-штыревого заземления производится легко и просто. Резьбу первого штыря смазываем токопроводящей антикоррозийной пастой и накручиваем на нее конусообразный наконечник. На другой конец таким же образом устанавливаем соединительную муфту и вкручиваем в нее ударную головку, предназначенную для защиты штыря от ударной нагрузки перфоратора.

Установка заземлителя в грунтУстановка заземлителя в грунт

Модульно-штыревое заземление, которое собрали, опускаем в заранее подготовленное углубление в земле. Нужно максимально глубоко воткнуть его в грунт своими руками. Затем подключить к сети перфоратор и вставить его насадку в ударную (направляющую) головку. Таким образом штырь будет погружаться в грунт при воздействии на него ударной силы перфоратора. Для присоединения следующего стержня необходимо оставить примерно 20 см от земли.

Ниже мы приводим инструкцию завода-изготовителя по монтажу системы заземления с помощью перфоратора

Инструкция по монтажу модульно-штыревого заземленияИнструкция по монтажу модульно-штыревого заземления

После этого следует замерить сопротивление заземления. Для этого необходимо снять ударную головку и к тому месту, где она располагалась подсоединить специальный прибор, омметр.

Прибор для измерение сопротивления заземленияПрибор для измерение сопротивления заземления М-416

После того как заглубили первый штырь в землю на всю длину, направляющая головка для перфоратора снимается и через соединительную муфту прикручивается следующий штырь. На верхнюю часть снова монтируем соединительную муфту и направляющую головку под перфоратор, после чего процесс повторяется.

Обратите внимание! Штыри модульной системы допускается располагать не только в линию. Их можно вбивать в угловых точках по системе треугольника, а также по дуге. Суммарное сопротивление растеканию тока, создаваемое всей цепочкой, не должно превышать 3-4 Ома.

Количество вбиваемых штырей будет зависеть от суммарного сопротивления растеканию тока всей системы. О способах замера сопротивления заземления вы можете ознакомиться в нашей статье. На рисунке ниже указывается схема изменения сопротивления в зависимости от длины электродов (штырей):

График зависимости сопротивления растеканию заземлителяГрафик зависимости сопротивления растеканию заземлителя

После заглубления всех штырей необходимо их соединить горизонтальным заземлителем с помощью латунных зажимов. Один из вертикальных заземлителей соединяется через проводник с электрическим щитом.

Прямое назначение

Заземление отводит грозовое напряжение в землю, предупреждая любые риски для людей, сооружений и оборудования. В сочетании с устройством аварийного отключения (УЗО) обесточивает здание, если произошла утечка тока на проводящие части электрооборудования.

Качественное модульное заземление обеспечивает прохождение электричества по заданному пути (в случае прямого поражения молнией), а не случайным способом. Оборудованное молниезащитой сооружение сводит к нулю вероятность поражения молнией человека или животного. Заземляющий проводник на 99% погасит высокое напряжение.

Модульно-штыревая система заземления остается по настоящий день самым эффективным способом защиты имущества и жизни от разряда молнии. С помощью устройства достигается практически идеальное сопротивление в 1 Ом.

Модульная конструкция широко используется в новом строительстве, при реконструкциях зданий, технической оптимизации объектов энергетики, связи, промышленности, сельского хозяйства.

Комплект заземления оцинкованный 6м

Готовый комплект заземления из оцинкованной стали L=6 метров и D =16 мм, предназначен для погружения в грунт, модульного электрода на основе четырёх резьбовых стержней, ручным способом [кувалдой].

 

6ner.pngkyval.png

Монтаж кувалдой

Комплект
на базе стержней
из оцинкованной стали;
L= 1500 мм;
D= 16 мм.

Состав комплекта заземления оцинкованного 6 метров:

  1. Стержень заземления оцинкованный резьбовой [D16 мм; 1,5 м] – 4 штуки;
  2. Муфта резьбовая оцинкованная – 4 штуки;
  3. Наконечник острый стартовый -1 шт;
  4. Насадка удароприемная – 1 шт;
  5. Зажим для подключения проводников—1 шт;
  6. Смазка — 1 шт.
  7. Лента изоляционная – 1 шт.

Комплектация

Готовые комплекты модульного заземления ZANDZ – это универсальное решение для типовых случаев. При необходимости в состав комплекта можно включить любое требуемое количество комплектующих (индивидуальные комплекты поставляются под заказ).

Глубинные заземлители (стержни заземления) – основа модульной конструкции

Остановимся подробнее на базовом элементе готовых комплектов заземления, а именно стержнях заземления или как их еще называют штыри и заземлители.

На рынке РФ представлены три их разновидности: на основе омедненной (аббревиатура в каталогах St/Cu), оцинкованной (St/tZn, St/FT) и нержавеющей стали (V2A, NIRO).

Настоятельно рекомендуем не использовать дешевые штыри из обычной (черной) стали, особенно с диаметром 14-16 мм, которые предлагают как вариант некоторые поставщики. Они сгниют у вас гораздо раньше.

Зарубежные производители также предлагают полностью медные стержни и стержни из нержавеющей стали с содержанием молибдена (V4A), но это обычно не складские и очень дорогие позиции.

Оцинкованные стержни

Для получения цинкового слоя используют 2 метода:

Горячее оцинкование. Стальные стержни окунают в расплавленном до t 450-460 градусов цинке. В процессе диффузии атомы цинка проникают в наружную поверхность стали, образуя поверхностный железоцинковый сплав. В зависимости от условий метода (времени погружения, процесса охлаждения, качество основного материала, его химического состава и т.д.) толщина слоя, его цвет могут меняться.

Гальваническое оцинкование. Производится в электролитических ваннах.

Гальваническое выглядит эстетически приятнее, так как покрытие ложится равномерно повторяя геометрию изделия, но существенно уступает горячему по коррозионной стойкости, у которого толщина покрытия в разы выше (разница может достигать десятки раз), что существенно сказывается на сроках службы. Технология холодного гальванического цинкования дешевая, поэтому изделия стоят меньше.

Стержень заземления оцинкованный D=16 мм Россия Оцинкованный стержень заземления D=20 мм, L=1500 мм

Омедненные стержни

Меднение стали осуществляют только гальваническим способом. В условиях промышленного производства штыри помещают в специальные ванны с раствором меди, оснащенные средствами автоматики и контроля. Медь обладает сильной адгезией, поэтому процесс электрохимических реакций протекает быстрее, цикл изготовления короче.

Омедненный стержень заземления D=14 мм, L=1500 мм Омедненный стержень заземления D=20 мм, L=1500 производства DEHN+SOHNE

ВНИМАНИЕ! На российском рынке по разным оценкам сейчас присутствует до 50% низкокачественной продукции из Китая. В основном это как раз омедненные комплекты, которые имеют сомнительное происхождение, как и марки материалов, из которых они изготовлены. Так, например, в основе стержней низкосортные марки стали, заявленные диаметры изделий могут не совпадать с действительными, технология омеднения кустарная. Как результат омедненный слой слабый, потребитель получает товар с низкими механическим и антикоррозионными свойствами.

Нержавеющие стержни

Самая надежная марка стали для глубинного заземления. Следует заметить, что в Европе (в частности на родине молниезащиты – Германии), где более строгие нормативы, разрешено использовать только нержавейку. Зачастую для наших климатических условий и специфик грунта они рекомендуют использовать только ее, причем в варианте V4A.

 Нержавеющий стержень заземления D=20 мм, L=1500

Самое главное – это длина L и внешний диаметр D заземляющих электродов. Чем они выше, тем лучше показатель растекания тока (с большей площади растекается больше заряда). Самые распространенные длины – это 1.2 или 1.5 метра, а диаметры – от 14 до 25 (самые популярные 14 или 16 мм, у западных компаний, которые предъявляют повышенные требования к комплектующим, – от 20 до 25 мм).

Важной характеристикой заземлителей является способ их стыковки между собой. В месте соединения (конец штыря) существуют конструкции:

  • резьбовые
  • со свинцовыми шариками
  • с цапфовым соединением (накатные двойные, тройные или ступенчатые)
  • комбинации цапф и свинцовой вставки

Заземлитель со свинцовым шариком в месте соединения стержней

Заземлитель с тройной накатной цапфой

Заземлитель со ступенчатыми накатными цапфами

Первый способ требует накрутки переходных муфт, два остальные обеспечивают контакт между электродами за счет самостыкующихся элементов: накатных цапф или свинцовых шариков, которые при заглублении заземлителей с помощью молотка или вибромолота растекаются и заполняют полость внутри электрода.

Что еще входит в комплект?

Рассмотрим компоненты готовых комплектов заземления, представленных на рынке РФ. Про стержни много было сказано выше, поэтому поговорим об остальных комплектующих:

Для лучшего погружения в землю на конец первого стержня устанавливают стартовый наконечник. В российских комплектах он выполнен из черной стали (St), в немецких из тугоплавкого чугуна (TG/FT) или оцинкованной стали (St/FT).

Наконечник стержня заземления фирмы J. Propster   Наконечник стержня заземления производства Россия    Наконечник стержня заземления типа OMEX

У отечественных комплектов для соединения стержней на их соседние концы накручиваются муфты (выполняются из нержавеющей стали или латуни). Немецкие исключают использование этого элемента, поскольку соединяются в стык по принципу «папа – мама» (см. выше), за счет чего у них в месте соединения нет утолщения диаметра конструкции и как следствие получается более надежное соединение с хорошим электрическим контактом между соседними заземлителями.

Соединительная муфта для стержней заземления (латунь)   Соединительная муфта для стержней заземления (нержавеющая сталь)

Для передачи ударного усилия при монтаже у наших стержней в муфту с противоположной стороны вкручивается удароприемная головка (болт), а у немецких она просто надевается на конец стержня с накатной цапфой. Визуально это два разных элемента, у отечественных ударный болт выполнен из черной стали (St), а у импортных ударный наконечник из ковкого чугуна (TG/FT).

Ударный болт модульно-штыревого заземлителя производство РФ        Удароприемная головка модульного заземлителя производство Германия

Для улучшения качества соединения элементов и лучшей проводимости тока комплекты поставляются с токопроводящей смазкой, консистенция которой варьируется от жидкого до пастообразного состояния. Она наносится в местах стыковки компонентов конструкции.

На последний (верхний) электрод одевается диагональный или крестовой зажим (соединитель), к нему же подключается заземляющий проводник (круглый пруток или полоса). Выполняется он из нержавеющей или оцинкованной стали, последнюю для лучшей коррозионной стойкости лучше использовать с ПВХ-покрытием.

Диагональный зажим из латуни для соединения заземленияДиагональный зажим стальнойКрестообразный зажим из латуниКрестообразный зажим из стали

Место соединения стержня и заземляющего проводника через зажим бинтуют антикоррозионной лентой.

Антикоррозионная лента производство Россия     Антикоррозионная лента Германия

Опционально модульно-штыревые комплекты поставляются с насадкой для перфоратора и заземляющим проводником, иногда еще и шиной заземления.

Комплектующие

Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м)

Это стальной тянутый стержень диаметром 14 мм и длиной 1,5 метра, покрытый методом электролитического осаждения медью чистотой 99.9%, образующей покрытие с молекулярной и неразрывной связью со сталью.

Высококачественная сталь в таком заземлителе выполняет кроме электропроводящей еще и необходимую для зарывания электрода в почву – механическую роль. Штыри обладают высоким пределом прочности на разрыв 600 Н/мм² и могут быть погружены в грунт при помощи отбойного молотка на большую глубину (до 40 метров).

Толщина медного покрытия составляет не менее 0.250 мм по всей длине стержня (включая резьбу). Это гарантирует его (покрытия) устойчивость к изгибу, отслоению, сцарапыванию при монтаже. Особенно это важно на резьбе, где более тонкий слой меди будет полностью разрушен от нагрузок и трения с муфтой во время заглубления.

Эти особенности гарантирует высокую коррозийную устойчивость штыря заземления и обеспечивают столь долгий срок службы (до 100 лет).

По краям методом накатки нанесена резьба для их взаимного соединения с помощью соединительной муфты.

ZZ-001-065
Вес: 0,074 кг
Длина: 50 мм
Диаметр штыря: 14 мм
Диаметр резьбы: 16 мм

Муфта соединительная резьбовая

Латунная муфта предназначена для соединения штырей друг с другом. Она изготовлена таким образом, чтобы штыри соприкасались друг с другом в самом центре муфты и движущая энергия, необходимая заглублению штырей в почву, муфте не передавалась. Таким образом не происходит “рассеивания” ударного импульса и также снимает с муфты механическую нагрузку.

ZZ-002-061
Вес: 0,082 кг
Длина: 60 мм
Диаметр: 21 мм

Наконечник стартовый

Остроконечный стальной наконечник упрощает заглубление штырей в твердый грунт.

ZZ-003-061
Вес: 0,074 кг
Длина: 50 мм
Диаметр: 22 мм

Головка направляющая для насадки на отбойный молоток

Предназначена для упрощения процесса заглубления штырей заземления, а также для повышения безопасности работы как человека, так и инструмента.

При монтаже головка крепится к штырю заземления через соединительную муфту. Размеры головки подобраны таким образом, чтобы движущая сила не повредила муфту, т.е. ударный импульс передается непосредственно штырю, минуя ее.

ZZ-004-060
Вес: 0,088 кг
Длина: 55 мм
Диаметр: 25 мм

Зажим для подключения проводника

Профилированный зажим из нержавеющей стали с болтами М10. Позволяет соединять омедненный штырь с заземляющим проводником – круглым проводом либо полосой (шириной до 40 мм).

Возможно безопасное использование стального и оцинкованного проводника – для этого внутри зажима находится прокладка, препятствующая образованию электрохимической связи между сталью/цинком и медью.

Для предотвращения самоотвинчивания резьбовых соединений “болт-гайка” используются пружинные шайбы (шайбы Гровера / гровер-шайбы), установленные между поверхностью зажима и гайкой.

ZZ-005-064
Вес: 0,158 кг
Длина: 70 мм
Ширина: 70 мм
Высота: 30 мм

Смазка токопроводящая

Применяется для уменьшения электрического сопротивления между штырями и муфтой, а также дополнительной защиты торцов штырей (в муфте) от коррозии. Смазка также используется для направляющей головки, облегчая ее снятие после заглубления очередного штыря. Во время монтажа смазка наносится на резьбу деталей.

ZZ-006-000
Вес общий: 0,152 кг
Вес пасты: 0,100 кг
Высота: 200 мм
Ширина: 60 мм
Толщина: 50 мм

Лента гидроизоляционная

Лента используется для защиты соединения штыря с заземляющим проводником от почвенной и электрохимической коррозии путем полного вытеснения воды (влаги) из места соединения, без которой процесс коррозии невозможен. При этом лента не теряет своих физических и механических свойств в течении многих лет.

Изготовлена из нетканого синтетического волокнистого материала, пропитанного и покрытого нейтральным составом на основе насыщенного нефтяного углеводорода (петролатум) и инертного кремнийсодержащего наполнителя. Остается пластичной под воздействием широкого спектра температур. Не затвердевает и не растрескивается. Высокостойкая к неорганическим кислотам, щелочам, солям и микроорганизмам, высокогерметичная в отношении воды, водяного пара и газа.

С помощью этой ленты предохраняются только зажимы для подключения проводника.

ZZ-007-030
Вес: 0,422 кг
Высота ленты: 30 мм
Диаметр бухты: 150 мм
Длина в бухте: 10 м

Насадка на отбойный молоток

Стальная насадка с подкаленным бойком передает усилие отбойного молотка на направляющую головку (на монтируемые штыри). Адаптирована для работы с отбойными молотками с посадочным местом SDS-Max.

ZZ-008-000
Вес: 0,478 кг
Длина: 250 мм
Диаметр: 18 мм

Преимущества и недостатки системы

Модульно-штыревое заземление, как и любая система, обладает своими плюсами и минусами. По сравнению с классическим и стандартным контуром, штыревое заземление имеет такие преимущества:

  • легкость и простота в установке;
  • занимает небольшую территорию;
  • монтаж осуществляется минимальным количеством работников (1–2 человека);
  • установка происходит без сварочных работ, так как все соединения осуществляются с помощью соединительных муфт;
  • благодаря вибромолоту, нет тяжелых земельных работ;
  • модульно-штыревое заземление устойчиво к коррозии, так как обрабатывается специальными смазками и покрытиями, благодаря этому они служат несколько десятков лет;
  • в независимости от грунта штыревая система легко вбивается в землю;
  • элементы конструкции производятся промышленным образом, благодаря чему обладают высоким качеством и готовы к моментальной установке без дополнительных подготовительных работ.

Модульно-штыревое заземление обладает одним, но существенным минусом – это его высокая стоимость. Но, несмотря на такой недостаток, данная система выгодна, если учитывать все ее преимущества.

Промышленность производит множество разнообразных комплектов, которые объединяют в себе такие элементы, что необходимы для надежного и качественного монтажа. Модульно-штыревое заземление имеет важное назначение – это защита дома от пожара, а людей, находящихся в помещении от поражения электрическим током.

Расчет сопротивления модульно-штыревого заземления

Сопротивление заземления

Если вы знаете, что у вас за почвы, то вы всегда можете определить сопротивление одиночного вертикального заземлителя по формуле:

Формула расчета сопротивления вертикального заземлителя

Одиночный не значит один, а означает длину всей конструкции. То есть если у вас, например 6-и метровый комплект из 4-четырех стержней по 1.5 метра, то L = 6 метров, а не 1.5.

Удельное сопротивление Р грунта смотрим в таблицах. Обычно берут среднее значение из интервала, но лучше максимальное.

Удельное электрическое сопротивление разных типов грунта (таблица)

Км – коэффициент сезонности, который для стержневых заземлителей находится по таблице в зависимости от того, в какой климатической зоне находится объект.

Коэффициент сезонности сопротивления грунта

Расчет длины заземлителей

Чтобы посчитать длину вертикальной конструкции надо взять ту же формулу, только неизвестным будет длина, а общее сопротивление вертикального заземлителя берем из нормативных документов. Обычно это не более 10 Ом; в частных случаях, когда от вас этого специально не просят надзорные органы бывает достаточно и 30 Ом.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...