Модульно-штыревое заземление
Модульное (или модульно-штыревое) заземление – такой тип заземляющего устройства, при котором можно варьировать общую длину и количество точек установки в грунт вертикальных заземлителей. То есть речь идет о сборной конструкции, что очень удобно в условиях меняющихся характеристиках грунта и условий монтажа, особенно когда не хочется тратить много времени на организацию замкнутого или разомкнутого контура по периметру здания.
Цены на готовые комплекты заземления
Назначение
Модульно-штыревое заземление предназначено для организации глубинной схемы контура заземления с вертикальным заглублением на основе круглых стержней заземления диаметром D от 14 до 20 мм (редко 25 мм) и длиной L от 1200 или 1500 мм.
Задачей его является отвод и рассеивание тока молнии в землю через систему внешней молниезащиты (молниеприемники и токоотводы) или создание безопасных условий эксплуатации электрооборудования в целях исключения электротравм у пользователей.
Подробнее о существующих типах заземления (глубинное, кольцевое и фундаментное) читайте в материале Заземление молниезащиты.
Иногда глубинные заземлители используют в составе комбинированной конструкции, когда стержни устанавливают в некоторых точках замкнутого кольцевого или разомкнутого контура.
На схеме: 1 — плоский проводник (полоса заземления), 2 — щиток в месте соединения токоотвода и заземляющего проводника, 3 — соединительный зажим для круглых/плоских проводников, 4- стержни глубинного заземления, 5 — наконечник, 6 — диагональный зажим, 7 — крестовой зажим, 8 — антикоррозионная лента.
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.
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.
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.
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.
Конструктивные особенности
Как уже было сказано выше базовым элементом конструкции являются стержни заземления. Их количество, материал, диаметр и длина зависят от условий монтажа и показателя удельного сопротивления грунта растеканию тока. Чем выше сопротивление, тем больше общая длина и/или диаметр, количество точек установки заземлителей.
Стержни имеют резьбу на концах и соединяются между собой посредством муфт. При этом для обеспечения лучшей токопроводимости в местах их установки конструктив смазывают токопроводящей смазкой (пастой).
Зарубежные производители используют цапфовое безмуфтовое соединение, оно более контактное и его не нужно смазывать пастой. То есть получается самозакрывающаяся конструкция (на примере ниже показан разрез в месте соединения).
Для облегчения монтажа в землю в состав комплектов входят наконечники и удароприемные головки. Производители из России делают эти компоненты с резьбой, зарубежные исключают риски, возникающие при резьбовом контакте, особенно при забивании, и соединяют элементы надежно в стык.
В месте выхода последнего (верхнего) заземлителя всю конструкцию подключают с помощью зажима к системе молниезащиты или шине заземления. Геометрия зажима значения не имеет (диагональный или крестовой), важно лишь чтоб его материал в плане коррозии не «конфликтовал» с материалом заземлителей и заземляющих проводников.
Преимущества модульно-штыревой системы
Перечислим достоинства модульного метода:
- Простота сборки конструкции
- Большой срок службы
- Высокая коррозионная стойкость
- Удобство транспортировки и хранения
- Минимум подготовительных работ
- Большая вариативность выбора места установки
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).
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.
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
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).
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.
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).
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.
Место соединения стержня и заземляющего проводника через зажим бинтуют антикоррозионной лентой.
Опционально модульно-штыревые комплекты поставляются с насадкой для перфоратора и заземляющим проводником, иногда еще и шиной заземления.
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:
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.
Км — коэффициент сезонности, который для стержневых заземлителей находится по таблице в зависимости от того, в какой климатической зоне находится объект.
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.
Этапы монтажа
Финальная монтажная схема: 1 — токоотвод (круглый проводник), 2 — круглый проводник в ПВХ-оболочке, 3 и 4 — держатели проводника с накладкой и фланцем, 5 — универсальная разделитеьная клемма, 8 — соединительный зажим, 9 — стержень заземления, 10 — наконечник.
* Нажмите на схему для увеличения масштаба.
1. Первоначально необходимо подготовить место монтажа стержней в землю. Для этого грунт прикапывают примерно на 70-80 см. При этом необходимо соблюдать минимальное расстояние от фундамента около 1 метра.
2. На конец заземлителя накручивают (или запрессовывают небольшим ручным усилием) наконечник
3. На противоположную стороны ввинчивают муфту
4. На муфту накручивают ударный наконечник. В немецких комплектах ударную головку одевают на часть стержня с уменьшением диаметра.
5. Конструкцию забивают, оставляю свободный конец выходящим из земли настолько, насколько это позволит Вам удобно продолжить монтаж следующего стержня. Делать это можно как в ручную, так и с помощью вибромолота или перфоратора.
6. Вывинчиваю ударную головку, на ее место вкручивают следующий стержень. При этом место соединения «стержень-муфта-стержень» смазывают токопроводящей пастой. В зарубежных аналогах, поскольку переходная муфта не используется, стержни соединяют в стык без использования смазки или пасты.
7. Повторяют монтажные операции 3-4-5-6
8. Последний стержень должен выходить из земли на расстояние примерно 20 см таким образом, чтобы после засыпки монтажной ямы он был от поверхности на 40 — 50 см. На его свободный конец монтируют соединительный зажим и конструкцию соединяют с круглым проводником или полосой.
9. Место соединения герметизируют антикоррозионной лентой, как показано на рисунке.
Видеоинструкция
Предлагаем посмотреть видео монтажа комплекта заземления в частном доме под пол без выноса его за периметр коробки фундамента. Иногда похожим образом его устанавливают в погребе.
Несколько полезных советов
Необходимо учитывать морозные сезоны и обязательно заглублять конструкцию ниже точки промерзания грунта для данной местности, так как при этом существенно падает способность почвы поглощать заряд, то есть повышается удельное сопротивление. Данные можно найти, например, в справочнике «Строительная климатология» (СНиП).
Смонтировать модульно-штыревую систему можно и в холодное время года. Для этого используйте пространство под полом, в подполе или пристройках дома (гараж, мастерская, бойлерная и т.п.) Желательно чтобы рядом была шина заземления, на которую будет заведен проводник от заземлителя.
Для большей надежности муфтового соединения при забивании используйте дополнительно термоусадку в месте контакта.
Не забывайте делать замеры сопротивлений после каждой итерации, возможно вам не потребуется использовать все стержни из комплекта, так требуемая величина будет достигнута раньше. Если у вас конечно есть поверенный измерительный прибор.
Не будет лишним установить на выходе после модульно-штыревой конструкции ревизионный лючок, чтобы в дальнейшем контролировать величину сопротивления.
Цены на комплекты
Стоимость готовых комплектов заземления на основе модульно-штыревой конструкции не высока и не сильно отличается у разных производителей. У зарубежных она немного выше, но зато вы гарантированно получаете лучшее качество.
Комплект с нержавеющими стержнями стоит дороже омедненного, а тот в свою очередь чуть дороже оцинкованного. Также стержни большего диаметра и длины при прочих равных дороже аналогичных. Ниже примеры карточек товаров с ценами. Разница между разными типами комплектов составляет около 1 тыс. рублей, тогда как срок эксплуатации может отличаться десятком лет.
* Кликните на карточку соответствующего комплекта ниже и посмотрите подробную информацию о составе комплекта, характеристиках, там же можно почитать комментарии пользователей и скачать инструкции по монтажу.
Купить модульное заземление
Цены на готовые комплекты заземления
У нас Вы можете купить готовые компекты зазмления по низким цена. Компания «МЗК-Электро» является официальным дилером немецких и российских производителей, что позволяет сохранять гарантию и стоимость на должном уровне. Наличие продукции на собственном складе позволяет осуществлять быструю доставку покупателю. География заказов – вся терриитория России. Более подробно ознакомиться с каталогом и условиями продажи можно на сайте нашего интернет-магазина.
Системы молниезащиты
- Что такое молниезащита?
- Громоотвод
- Молниеотвод
- Молниеприемник
- Токоотвод
- Заземление
- Устройства защиты от перенапряжений
- Активная система молниезащиты
- Зонная концепция молниезащиты
- Система уравнивания потенциалов
Расчет стоимости
Наши объекты
Здание Макдональдса Адрес объекта: Московская обл., г. Домодедово, трасса М4-Дон Вид работ: Изготовление и монтаж системы внешней молниезащиты. Комплектующие: производство фирмы J.Propster. Состав комплекта: молниепримная сетка из проводника Rd8, 50 кв.мм, СГЦ; алюминиевые молниеприемные стержни Rd16 L=2000 мм; универсальные соединители Rd8-10/Rd8-10, СГЦ; промежуточные соединители Rd8-10/Rd16, Al; стеновые держатели Rd8-10, СГЦ; клеммы конечные, СГЦ; пластиковые держатели на плоской кровле с крышкой (с бетоном) для оцинкованного проводника Rd8; изолированные штанги d=16 L=500 мм.
Частный дом, Икша Адрес объекта: Московская обл., поселок Икша Вид работ: Проектирование и монтаж систем внешней молниезащиты, заземления и уравнивания потенциалов. Комплектующие: B-S-Technic, Citel. Внешняя молниезащита: молниеприемные стержни из меди, медный проводник общей длиной 250 м, кровельные и фасадные держатели, соединительные элементы. Внутренняя молниезащита: Разрядник DUT250VG-300/G TNC, производство CITEL GmbH. Заземление: стержни заземления из оцинкованной стали Rd20 12 шт. с наконечниками, стальная полоса Fl30 общей длиной 65 м, крестовые соединители.
Частный дом, Ярославское шоссе Адрес объекта: Московская обл., Пушкинский район, Ярославкое шоссе, коттеджный поселок Вид работ: Проектирование и монтаж системы внешней молниезащиты и заземления. Комплектующие производства фирмы Dehn. Состав комплекта молниезащиты сооружения: проводник Rd8, 50 кв.мм, медь; хомут Rd8-10 трубный; молниеприемные стержни Rd16 L=3000 мм, медь; стержни заземления Rd20 L=1500 мм, СГЦ; полоса Fl30 25х4 (50 м), оцинкованная сталь; разрядник DUT250VG-300/G TNC, CITEL GmbH.
Территория «Ногинск-Технопарк», производственно-складской корпус с офисно-бытовым блоком Адрес объекта: Московская обл., Ногинский район. Вид работ: производство и монтаж системы внешней молниезащиты и заземления. Комплектующие: J. Propster. Внешняя молниезащита: На плоской кровле защищаемого здания уложена молниеприемная сетка с шагом ячейки 10 х10 м. Зенитные фонари защищены посредством установки на них молниеприемных стержней длиной 2000 мм и диаметром 16 мм в количестве девяти штук. Токоотводы: Проложены в «пироге» фасадов здания в количестве 16 штук. Для токоотводов использован проводник из оцинкованной стали в ПВХ-оболочке диаметром 10 мм. Заземление: Выполнено в виде кольцевого контура c горизонтальным заземлителем в виде оцинкованной полосы 40х4 мм и глубинными стерженями заземления Rd20 длиной L 2х1500 мм.
Индивидуальный жилой дом, Дмитровское шоссе Адрес объекта: Московская обл., Дмитровское шоссе Вид работ: монтаж систем внешней молниезащиты, заземления и УЗИП для внутренней молниезащиты Комплектующие: J. Propster. Система внешней молниезащиты: по кровле уложена молниеприемная сетка с шагом ячейки не более 10х10 м, в качестве молниеприемного проводника на кровле использован алюминиевый проводник диаметром 10 мм, который прокладывается по конькам и скатам кровли на специальных держателях на кровле с шагом 1 метр; трубы на кровле в количестве двух штук защищены посредством установки молниеприемных стержней из алюминия диаметром D=16 мм и длиной L=2000 мм. Внутренняя молниезащита: вводной трехфазный автомат на 40 А (STOS203 C40) и вводной разрядник на 12,5 kA TNC 3-poling. Заземление: выполнено по очаговой схеме, в качестве горизонтального заземлителя использована оцинкованная полоса 40х4 мм, в качестве вертикального заземлителя использован глубинный стержень заземления Rd20 мм длиной L=2х1500 мм.
Палаты бояр Романовых в Зарядье Характеристика объекта:Исторический государственный музей «Палаты Романовых в Зарядье» Адрес объекта: г. Москва, ул. Варварка, д. 10 Вид работ: Поставка комплектующих и монтаж системы молниезащиты Комплектующие: производства OBO Bettermann и J. Propster (Германия) Исполнение: Здание относится к III категории по уровню защиты. Для защиты применяется молниеприемная сетка и токоотводы из медной проволоки D=8 мм. В качестве заземлителя используется заземляющее устройство электроустановки, с которым соединены выводы с токоотводов.
Источник https://www.mzke.ru/modulno-shtyrevoe_zazemlenie.html