Как соединить медь и сталь заземление

Обновлено: 01.05.2024

Отличная альтернатива треугольника – штыревое заземление. Как это сделать поэтапно + проверка. Советы электрика.

Введение.

Меня зовут Дмитрий, и я занимаюсь электромонтажом почти 6 лет. При монтаже в частных домах, делаю заземление. На этот раз, хотел бы протестировать штыревое заземление и показать его эффективность. В статье расскажу, что такое заземление и для чего оно нужно. Расскажу процесс монтажа такого заземления и покажу проверку данного заземления.

Что такое заземление.

Заземление – это совокупность устройств (заземлителя, заземляющего провода, заземляющей шины), которые, при возникновении на корпусе электроприбора опасного потенциала, защитит человека или животное, благодаря "стеканию" опасного потенциала в землю.

Заземление – совокупность устройств (заземлителя, заземляющего провода, заземляющей шины). Грубая схема автора статьи. Заземление – совокупность устройств (заземлителя, заземляющего провода, заземляющей шины). Грубая схема автора статьи.

Важно понимать, что лишь одно заземление – это хорошо и повышает электробезопасность, но при объединении с УДТ (устройством дифференциального тока): УЗО или АВДТ – эта система в разы повысит вашу безопасность. Так как, при появлении опасного потенциала, УДТ мгновенно отключит напряжение. Использовать заземление без УДТ можно, а вот наоборот нельзя. Можно только если УДТ электромеханическое, но это только моё мнение. Статью об этом я писал (ссылка ниже).

Заземляющий провод имеет зелёно-жёлтый цвет, а сечение его должно быть не меньше того, что идёт на вводе. Если на вводе у вас 6 мм² провод на фазе и нуле, то и для заземления следует брать 6, а лучше 10 мм². Заземляющая шина (PE) в щите – это та шина, куда подключаются все заземляющие провода.

Заземляющая шина (PE) в щите с заземляющий проводом зелёно-жёлтого цвета. Сечение на вводе 10 мм², а отходящие, соответственно 1,5; 2,5 и 6 мм². Также УДТ, в виде АВДТ присутствуют. Фотография автора статьи. Заземляющая шина (PE) в щите с заземляющий проводом зелёно-жёлтого цвета. Сечение на вводе 10 мм², а отходящие, соответственно 1,5; 2,5 и 6 мм². Также УДТ, в виде АВДТ присутствуют. Фотография автора статьи.

Комплект модульно-штыревого заземления.

Это тот самый заземлитель, в данном случае, о котором я писал выше. Обычно, для заземлителя используют схему из трёх стальных уголков длиной от 1,2 до 3-х метров (в зависимости от грунта) на расстоянии друг от друга в 3 метра, которые соединены стальной полосой с помощью сварки. А от этого всего уже отходит заземляющий проводник или провод.

Знаменитый треугольник из трёх стальных уголков. Схема автора статьи. Знаменитый треугольник из трёх стальных уголков. Схема автора статьи.

Но сейчас мы о другом, более новом, заземлителе. Это комплект модульно-штыревого заземления (писать какой производитель не буду, а-то снова подумают, что реклама). Состоит из 8 частей (картинки ниже). Составляющие в описании картинок по номерам.

Соединение заземлителей

Здравствуйте! Помогите пожалуйста советом: допускается ли соединять заземлители проводом ПВ-1х10? Провод будет в гофре проходить по стене снаружи. Заземлители - арматура д12 и уголок 4х40 по углам здания + присоединение к металлическому забору, соединение стальной лентой на сварке затруднительно сделать. Система ТТ. Спасибо

05.05.2010 в 22:33

Вы имели ввиду контур заземления с ВРУ? Или отдельную арматуру между собой?

06.05.2010 в 07:47

Вы имели ввиду контур заземления с ВРУ? Или отдельную арматуру между собой?

Имелось ввиду соединение отдельных заземлителей между собой - арматуры и уголка

06.05.2010 в 10:32

D-Link написал :
. допускается ли соединять заземлители проводом ПВ-1х10.

По правде говоря - не вижу никакого криминала и собираюсь сделать аналогично. Единственно что - попытаться сделать эти соединения неразрывным проводом с защитой от коррозии (болтовых соединений) и "наблюдаемыми": например, миниколодцы (кусок хоть деревенной трубы с лючком)

06.05.2010 в 11:23

Dachnik77 написал :
с защитой от коррозии

Кстати, если краской (слоем потолще) закрасить, этого будет достаточно?

06.05.2010 в 20:47

2D-Link
Вроде 25 кв надо.

06.05.2010 в 21:02

А можно ссылку на соответствующий документ, где это написано? Неужели медь 10 кв не хватит?

06.05.2010 в 21:18

2Dachnik77
А как Вы считаете, лучше сделать присоединение к заземлителю выше уровня земли (т.е. заземлитель не полностью в землю забивать) или заземлители заглубить и мини-колодцы сделать?

06.05.2010 в 21:50

D-Link написал :
допускается ли соединять заземлители проводом ПВ-1х10

D-Link написал :
Имелось ввиду соединение отдельных заземлителей между собой - арматуры и уголка

Вы себе, или врагу ?

06.05.2010 в 21:59

Вы себе, или врагу ?
__________________
Электрик это не профессия,это диагноз!

Себе Вы к тому, что заземлители разные? Просто хочется сделать из того, что есть в наличии

06.05.2010 в 22:10

D-Link написал :
Просто хочется сделать из того, что есть в наличии

Понятно, а для чего Вам вообще заземление ?
Если для защиты, то делать его надо с максимальной надёжностью.
Тут найдёте инфу :

06.05.2010 в 22:16

Вот тумана-то напустили. Вся разница между стальной полосой со сваркой и проводом ПВ только в том, что сварка в принципе более надежное и долговечное соединение, к тому же обладающее меньшими переходными сопротивлениями. Пэвэшку придется прятать в стальную трубу, чтобы защититься от грызунов и воздействия почвы на изоляцию, а суммарные переходные сопротивления получаются больше, чем у стальной полосы, что повышает общее сопротивление ЗУ.
Пэвэшка выходит стоит столько же, только получается хуже. Хотя, если провести провод поверху, будет дешевле, так как можно будет взять жесткий ПВХ или ПНД. Но тогда повышается риск повреждения, да и чтобы грамотно выполнить все эти подъемы-спуски из-под
земли и под землю тоже попотеть придется.
Так что, ИМХО, овчинка выделки не стоит.

06.05.2010 в 23:05

D-Link написал :
А можно ссылку на соответствующий документ, где это написано?

06.05.2010 в 23:48

Chabrez написал :
Вся разница между стальной полосой со сваркой и проводом ПВ только в том, что сварка в принципе более надежное и долговечное соединение, к тому же обладающее меньшими переходными сопротивлениями. Пэвэшку придется прятать в стальную трубу, чтобы защититься от грызунов и воздействия почвы на изоляцию, а суммарные переходные сопротивления получаются больше, чем у стальной полосы, что повышает общее сопротивление З

Это все уже мелочи. Основная проблема - стойкость соединения к коррозии. У сварки металлосвязь заземлителя и заземляющего проводника будет сохраняться пока металл не сгниет полностью. У соединения сталь-ПВ-1 стоит окислиться меди и(или) поржаветь стали - и прощай контакт.

07.05.2010 в 06:03

Kamikaze написал :
У соединения сталь-ПВ-1 стоит окислиться меди и(или) поржаветь стали - и прощай контакт.

Это да, не спорю. И самое главное, что это будет совершенно незаметно - до первого поражения током.

07.05.2010 в 09:19

Kamikaze написал :
. Основная проблема - стойкость соединения к коррозии. У сварки металлосвязь заземлителя и заземляющего проводника будет сохраняться пока металл не сгниет полностью. У соединения сталь-ПВ-1 стоит окислиться меди и(или) поржаветь стали - и прощай контакт.

Думаю да, такая проблема существует. Но.

Для этого болтовое соединением и делается с коррозионной защитой и смотровым лючком. Я, например, думаю обмазать это все дело чем-нибудь типа литола (консистентной смазкой)

Для ТТ (в отличии TNC-S, когда через соединение бОльшую часть времени будет течь ток) это не столь критично - контакт не греется, нет условий для коррозии, инициированой эл.током.

Chabrez написал :
Это да, не спорю. И самое главное, что это будет совершенно незаметно - до первого поражения током.

Для этого надо не забывать контролировать ЗУ, совмещая "обязательное" (контроль работы УЗО, которое нужно делать раз в месяц!) с "полезным" (проверка сопротивления ЗУ).
Например, ОСТРОЖНО включая заведомо неисправный эл/приемник (с пробоем фазы на корпус) в розетку

07.05.2010 в 09:20

Dachnik77 написал :
не забывать контролировать ЗУ

В общем, вариант только для специалистов. От человека, в электрике не сведущего, нормального обслуживания этой системы ждать бессмысленно.

07.05.2010 в 09:36

Chabrez написал :
В общем, вариант только для специалистов. От человека, в электрике не сведущего, нормального обслуживания этой системы ждать бессмысленно

Ну, обслуживание то делать должен, действительно, специалист или, как минимум, человек понимающий что он делает. Контроль - дело другое.

В принципе, по хорошему, по уму (да и по Правилам, наверное, тоже) нужно делать перемычку для контроля сопротивления ЗУ. И, если нет желания, возможности, умения, . вызывать раз в год специалиста для замера. Опять же, для ТТ высокая точность не нужна (в отличии от ЗУ TNC-S): измерение плюс/минус десяток Ом вполне достаточно.

07.05.2010 в 11:09

Мне кажется, в устройстве ЗУ лишние переменные (типа состояния контактов) ни к чему. Лучше сделать с запасом прочности и защитой "от дурака" - все на сварку и сталь потолще.

07.05.2010 в 12:19

О-опс, пардон, пропустил вопрос

D-Link написал :
А как Вы считаете, лучше сделать присоединение к заземлителю выше уровня земли (т.е. заземлитель не полностью в землю забивать) или заземлители заглубить и мини-колодцы сделать?

Полагаю (чиста мое мнение), что для ТТ - зависит от предпочтений хозяина. Я собираюсь делать с заглублением 30. 50 см под полом веранды.

Для TNC-S - только заглублять (чем глыбже - тем лучше) и вывод на ГЗШ делать изолированным проводником (полосой, . ), если его выход из земли находится ЗА периметром контура заземления.

07.05.2010 в 12:22

Chabrez написал :
Лучше сделать с запасом прочности и защитой "от дурака" - все на сварку и сталь потолще

Это да. Но у меня в деревне сварки нет, как класса. Приходится "под болт".

07.05.2010 в 14:02

Dachnik77 написал :
например, думаю обмазать это все дело чем-нибудь типа литола (консистентной смазкой)

Есть специальная антикоррозийная проводящая смазка (в модульно штыревых системах) + сверху замотать герметизирующей лентой, от тех-же систем.

07.05.2010 в 15:00

Большое спасибо участникам обсуждения! Открыл для себя много ньюансов!

Dachnik77 написал :
Я, например, думаю обмазать это все дело чем-нибудь типа литола (консистентной смазкой)

Скажите, а разве от этого не ухудшатся характеристики соединения? Ведь тогда между медью и сталью будет тонкий слой литола, а он, насколько я знаю, диэлектрик.

Есть специальная антикоррозийная проводящая смазка (в модульно штыревых системах)

Может и есть, но в магазинах я ее не нашел. Единственное, что можно найти - смазка, которую в клеммники помещают при соединении алюминия. Это она и есть, или это немного другое? Можно этой смазкой для клеммников соединение медного провода с зазаемлителем смазывать?

07.05.2010 в 15:28

D-Link написал :
Может и есть, но в магазинах я ее не нашел

Это не в магазинах, а на фирмах занимающихся заземлением и молниезащитой.

07.05.2010 в 16:09

D-Link написал :
Скажите, а разве от этого не ухудшатся характеристики соединения? Ведь тогда между медью и сталью будет тонкий слой литола, а он, насколько я знаю, диэлектрик.

Контакт делается "на сухую" (т.е. без смазки) и обмазывается уже после затягивания соединения для предотвращения доступа кислорода. Эх, была в советское время такая весчь, как "пушечное сало". По-моему им обмазывали тушёнку для стратегических запасов. Сносу не было. Скорее всего - какя-то хрень на основе нормальных тяжелых парафинов (в химическом значении этого слова).

А литол. Это, кажется, смесь солей лития и консистентной смазки, типа (нефтехимического) вазелина. Свою задачу (защиты соединения от окисления) должна, вроде бы, выполнить.

21.05.2010 в 16:01

По мере выполнения работ появиласть еще пара вопросов

Как правильно сделать подвод провода со стены к заземлителю? Заземлитель примерно в метре от стены. Предполагается сделать так: прокопать траншейку сантиметров 10-20, в нее положить трубу ПНД с ПВ-1 внутри, затем все это залить бетоном.

P.S. Прошу за глупые вопросы не пинать - заземлением не каждый день занимаюсь

21.05.2010 в 16:43

"допускается ли соединять заземлители проводом ПВ-1х10?"
1.7.117. Заземляющий проводник, присоединяющий заземлитель рабочего (функционального) заземления к главной заземляющей шине в электроустановках напряжением до 1 кВ, должен иметь сечение не менее: медный - 10 мм2, алюминиевый - 16 мм2, стальной - 75 мм2.

ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК (ПУЭ)

(ШЕСТОЕ ИЗДАНИЕ,
переработанное и дополненное, с изменениями)

21.05.2010 в 17:32

2Перец Не зачет!
Смотрим ПУЭ-7 таблицу 1.7.4. Наименьшие размеры заземлителей и заземляющих проводников,
проложенных в земле.
Медь, Канат многопроволочный, Диаметр 1,8мм (каждой проволоки), сечение 35 мм кв.

21.05.2010 в 17:41 21.05.2010 в 18:26

D-Link написал :
Я не собираюсь прокладывать голый медный провод в земле,

Если изолированный - то заземляющий проводник, если нет - заземлитель.

"Траншейки" копаются на 0,8 метра - в электротехнике не меньше. ПНД для защиты от мех. повреждений - да бетонируются, типовой проект от 100мм бетона со всех сторон . Вы кабельный коллектор строите. -.
Да нет у Вас "контура" И НЕ БУДЕТ. Подключайте индивидуально каждый электрод к ГЗШ, коль уж такое сотворили.
Если планируется молниезащита - можно начинать переделывать. Ваши очаги шагового напряжения- в традиционное заземляющее устройство.

21.05.2010 в 21:37

ПPOPAБ написал :
Если планируется молниезащита - можно начинать переделывать. Ваши очаги шагового напряжения- в традиционное заземляющее устройство.

Поясните, не совсем понятно.

21.05.2010 в 22:09

AnV написал :
Поясните, не совсем понятно.

Явно недостаточное сопротивление ЗУ для молниезащиты.
Отсутствие горизонтальных заземлителей, уравнивающих потенциал на поверхности грунта.
Недостаточное заглубление электродов. (см. картинку - "шаговое напряжение")
Применение медных многожильных проводников недостаточного сечения (для молниезащиты только сталь не менее Ф12мм)
Не соответствующее требованиям ПУЭ присоединение заземляющих проводников.
Достаточно?

22.05.2010 в 07:30

Как правильно сделать подвод провода со стены к заземлителю? Заземлитель примерно в метре от стены. Предполагается сделать так: прокопать траншейку сантиметров 10-20, в нее положить трубу ПНД с ПВ-1 внутри, затем все это залить бетоном.

А что, если ввод в ГЗШ сделать от разных заземлителей? На практике так вроде не делают, но тогда повреждение провода, подходящего к одному заземлителю будет нектритично. Или же заземлители необходимо объединить в контур и в ГЗШ обязательно подключить только один провод?

Не могу сказать, что на этот счет говорят Правила, но логика подсказывает, что все это вполне допустимо (собснно, и я также собираюсь и сделать ) для системы ТТ . Надо только постараться сделать этот ПВ-1 не "в натяг", чтобы он не порвался от механических напряжений, типа всплыло/утонуло из-за промерзаний грунта.

Явно недостаточное сопротивление ЗУ для молниезащиты.
Отсутствие горизонтальных заземлителей, уравнивающих потенциал на поверхности грунта.
Недостаточное заглубление электродов. (см. картинку - "шаговое напряжение")
Применение медных многожильных проводников недостаточного сечения (для молниезащиты только сталь не менее Ф12мм)
Не соответствующее требованиям ПУЭ присоединение заземляющих проводников.
Достаточно?

Думаю (т.е. это МХО) сопротивлению ЗУ предъявляют слишком завышенные требования (не выше 10 Ом?). Полагаю, что для этого есть 2 причины:
(а) время "рассасывания" потенциала молнии на ЗУ. Но постоянная времени для этого процесса равна R*C. Для, например, R=10 Ом и емкости Земли 0.7 мФ она составляет 7 мс. Потенциал, например, в 5 кВ спадет до 25 В за время порядка 42 мс. Пусть R ЗУ (против требований Правил) составляет 100 Ом. И что? Вместо 42 мс - 420 мс. По мне - так не отличимо
(б) альтернативные (помимо ЗУ) токи в "землю", т.е. ЗУ не полностью выполняет свои фунции. Тоже, вроде, не критично

2) Множество (несколько) вертикальных заземлителей, расположенные недалеко друг от друга и соединенные между собой, образуют эквипотенциальную систему. Потенциал от одиночного стержневого замедлителя спадает по логарифму (примерно, как -ln(r/r[sub]стержня[/sub])). Потенциал от системы эквипотенциальных заземлителей уже будет спадать (примерно) как обратная величина расстояния (r[sub]периметра системы[/sub]/r). Радиус отсчитывается от геом.центра системы заземлителей). Причем, внутри "системы" потенциал примерно постоянен (зависит от расстояния между стержнями), т.е. это, фактически зона СУП.

3) Система ТТ не имеет такого "врожденного" недостатка TNC(S) как "шаговое напряжение" (ессно, при наличии УЗО). Максимум, что можно получить при ТТ - это dI*R[sub]ЗУ[/sub]. И то только на единичном заземлителе (см. 2) выше).

4) Тут уже вроде бы цитировали ПУЭ - 10 квадратов по меди

5) Как я понимаю, ПУЭ мне не запрещает болтовое соединение заземлителя с медным проводником при его соединении с ГЗШ (как же тогда "глубинные заземлители"?). По ПУЭ (или аналогичным документам), да и по логике, максимальное сопротивление ЗУ в системе ТТ = 25В/30 мА = 833 Ом (для УЗО 30 мА). Никто мне не запрещает провести резервирование нескольких единичных ЗУ-стержней путем их соединения еа ГЗШ.

Как правильно соединить провода из разных металлов

Ответ вроде бы простой, но тем не менее часто соединяя провода, электрики и люди, которые делают электромонтажные работы самостоятельно, нарушают основные требования к электрическим контактам. К чему это приводит? В лучшем случае к обгоранию проводов в месте соединения, в худшем к воспламенению и обширному пожару. Чтобы этого не произошло, далее в статье будут рассматриваться основные способы соединения проводов при ведении электромонтажных работ.

Методы соединения:
-скруткой;
-через клемму;
-через зажим;
-болтовое соединение;
-пайка;
-через наконечники.

Соединение проводов методом скручивания.
Это самый быстрый и простой способ соединить один или несколько проводов, поэтому он используется чаще других. Если провода скрутить правильно, то при использовании их в домашней сети с небольшой нагрузкой, они прослужат долго без напоминаний о себе.
Частые ошибки при соединении проводов методом скрутки.
Самая частая ошибка которую допускают монтажники — это скручивание жил разных металлов (медь с алюминием). При таком соединении в скрутке происходит сложный процесс электролиза, что приводит к разрушению самого металла. Он покрывается окислами и рытвинами. Все это приводит к плохому контакту в месте соединения, и впоследствии нагреву. В конце концов проводники просто обгорают друг от друга. Это сопровождается запахом паленой изоляции, потрескиванием, а иногда и возгоранием.
Как сделать скрутку из проводов с разными металлами правильно.
Найти небольшой отрезок луженого провода

и снять с него изоляцию. Далее распушить жилы и равномерно накрутить их на алюминиевый провод. С помощью плоскогубцев, с усилием обвить вокруг него медный проводник.

В конце, загнуть лишнее на эту скрутку.

Теперь медь соприкасается непосредственно с алюминием через луженый провод. И это не даст возникновению электролиза на разных проводниках.
Соединение через клемму.
Наличие клемм также может облегчить эту работу и обеспечить качественное соединение. Видов клемм бывает очень много, но принцип у них один и тот же. На фото видно два вида клемм, которые часто можно увидеть в разных устройствах.

Например, в светильниках дневного света, в месте соединения питающих проводов. Также эти клеммы есть свободно в продаже и могут составлять 10 шт. и более в длину. Купив такой блок, можно просто отрезать нужное количество элементов ножом. Соединить проводники из разных металлов в клемме не составляет особого труда. Сначала нужно снять изоляцию с окончания проводов на 3—4 мм, чтобы оголенный участок сильно не выходил за пределы клеммы.

Откручиваем винты до свободного прохождения жил проводов, и вставив, зажимаем их.

То проблему с соединением можно решить с его помощью. Как это сделать понятно из фотографии.

После того как винты надежно зажаты, весь этот оголенный участок, нужно изолировать липкой ПВХ лентой.
Болтовое соединение.
Болты, гайки и шайбы всегда найдутся под рукой. Поэтому за неимением зажимов и клеммов они тоже сгодятся. Кстати сказать, на болтах больших размеров, делают довольно качественные соединения мощных кабелей большого сечения, и этот метод до сих пор с успехом используется на промышленных предприятиях.
Итак, вам понадобиться:
-болт нужной длины;
-гайка;
-три широкие шайбы.

Сначала на болт одеваем одну шайбу, далее, можем круглогубцами сделать кольца или просто плоскогубцами обвить проводник вокруг резьбы.

Загибать нужно по движению резьбы. То есть так, чтобы при закручивании гайки, петля не разжималась в стороны.
Шайба между двумя проводниками не даст им соприкасаться, и предотвратит эффект электролиза, разрушающий металлы.

Пайка.
Соединение пайкой считается наиболее качественным, так как сопротивление в этом месте становится минимальным. Некоторые сами пропаивают скрутки в коробках, улучшая таким образом соединение. Но это можно сделать с медью. А алюминий не очень хорошо паяется. Да, можно применить разные кислоты и присадки, но они, как правило, сами со временем разрушают соединение.
Но с помощью канифоли и олова можно залудить медный проводник. И после этого спокойно скрутить его с алюминиевым. Соединение также получится довольно качественное.

Наконечники.
Если вы найдете такие наконечники, то будет совсем хорошо. Это одно из надежнейших видов соединения. Вставляем провода в наконечники, и зажимаем их с помощью плоскогубцев, а после дожимаем молотком и наставкой.

Наконечники должны быть луженые, или нужно алюминиевый проводник, обвернуть луженным проводом перед тем, как вставить в отверстие наконечника. После наконечники следует сжать болтом с гайкой, и все изолировать лентой.
Заключение.
Конечно, сейчас существуют более продвинутые методы и приспособления для соединения проводов, но их нужно покупать и осваивать, на что уходит лишние деньги и время. Старые—добрые методы, описанные выше, еще долго будут использоваться, и также долго прослужат верой и правдой. Так зачем же платить больше?!

Соединение элементов заземляющих устройств в земле

При обустройстве заземления приходится соединять между собой провода, а также проводники и штыри, устанавливаемые под землей. Такие соединения должны быть устойчивыми к действию коррозии, а также не требовать обслуживания в течение длительного периода времени. В настоящее время используются три основных способа соединения проводов заземлений — опресовка, сварка и винтовой зажим. В этой статье будет дано краткое описание каждого из методов и проведено сравнение их преимуществ и недостатков.

Нормативная база

Соединение проводов заземления регулируется ГОСТ Р 50571.5.54-2013 (МЭК 60364-5-54:2011) «Электроустановки низковольтные». Часть 5-54, пункт 542.2.8: «Если заземлитель состоит из частей, которые должны быть соединены вместе, соединение должно быть выполнено экзотермической сваркой, опрессовкой, зажимами или другим разрешённым механическим соединителем».

Другим документом, регламентирующим соединение проводов заземления, является ПУЭ. П. 1.7.139, 7-е издание ПУЭ, в частности, гласит: «Соединения и присоединения заземляющих, защитных проводников и проводников системы уравнивания и выравнивания потенциалов должны быть надёжными и обеспечивать непрерывность электрической цепи… Соединения должны быть защищены от коррозии и механических повреждений. Для болтовых соединений должны быть предусмотрены меры против ослабления контакта».

Кроме этого, параметры соединения проводов заземления винтовыми зажимами регулируются ГОСТ 10434 «Соединения контактные электрические. Общие технические требования». Если нет агрессивной среды (земля к ней, как правило, не относится), то соединения должны относиться ко 2 классу. К нему относятся контактные соединения цепей, сечения проводников которых выбраны по стойкости к сквозным токам, потере и отклонению напряжения, механической прочности и защите от перегрузки. Допускает зажимное соединение и циркуляр 11/2006 ассоциации «Электромонтаж», если соединяемые элементы выполнены не из чёрных металлов.

Опрессовка

Соединение проводов посредством опрессовки — самый простой и технологичный способ. Провода вставляются с двух сторон в гильзу и опрессовываются специальным устройством, именуемым кримпером. Однако, такой способ непригоден для соединения провода со штырём заземления. К тому же, если соединение опрессовкой находится под землей, то гильза и провода покрываются слоем окиси, что повышает сопротивление контакта. Применяется герметизация такого соединения, но в итоге такая герметизация представляет собой сложное и ненадёжное решение. По сути, не могут полностью быть соблюдены нормы ПУЭ. Вот почему опрессовка не может быть применяться для соединения, находящегося под землей.

Сварка

В настоящее время ГОСТ не упоминает в числе методов, допустимых для соединения проводов заземления дуговую сварку

Набор для экзотермической сварки проводников

Вместо дуговой сейчас для соединения проводов заземления применяют так называемую экзотермическую (иногда её ещё называют термитной) сварку. При экзотермической сварке для нагрева металла используется так называемый термит — порошкообразная смесь алюминия или магния с железной окалиной (либо окисью меди). Применительно к контуру заземления обычно используется термит на основе алюминия и оксида меди. Место соединения заформовывают огнеупорным материалом, туда засыпают порошкообразный термитный состав, который затем поджигают. В результате сгорания термита образуется жидкая медь, которая имеет хорошую адгезию со свариваемым материалам. Температура расплава превышает 3000°C. Экзотермическая сварка соответствует нормам как ГОСТ Р 50571.5.54-2013, так и ПУЭ.

Посмотреть, как осуществляется экзотермическая сварка, можно на видео:

Выпускаются готовые комплекты для экзотермической сварки, для использования которых не требуется специальной подготовки. Тем не менее, при прочих равных условиях, применение экзотермической сварки всё же сложнее, чем соединение проводов винтовыми зажимами. Естественно, к винтовым зажимам, пригодным для соединения проводов заземления, предъявляются особые требования.

Винтовые зажимы

Для того, чтобы реализовать преимущества готовых наборов для заземления ZANDZ, а, именно, предельную простоту сборки и установки, есть смысл использовать винтовые зажимы. Если при сборке допущена ошибка, можно разобрать и потом правильно собрать. Но даже если ваши квалификация и опыт позволяют сразу сделать всё правильно, всё равно с винтовыми зажимами работать проще, чем применять сварку.

Но у винтовых зажимов есть два недостатка, которые, впрочем, преодолимы. Во-первых, при соединении ими омеднённого штыря заземления и провода из обычной стали, либо оцинкованной стали, возникает электрохимическая реакция, приводящая к коррозии. Во-вторых, со временем может происходить ослабление затяжки винтов, на что особое внимание обращено в ПУЭ.

Омедненная сталь и заземление

Заземление является целенаправленным электрическим соединением элемента электроустановки или оборудования с заземлителем. Заземляющее устройство представляет собой ряд проводниковых элементов, состоящих в контакте с нулевым потенциалом земли. Используются заземлители с целью обеспечения эффективной и безопасной работы электрооборудования, а также для осуществления молниезащиты. При выборе материала заземлителя важными параметрами являются удельное электрическое сопротивление проводника (чем ниже сопротивление, тем эффективнее устройство), приемлемая цена и достаточная долговечность. То есть, токопроводящие свойства заземляющего устройства обязаны обеспечить безопасную эксплуатацию оборудования на протяжении всего срока службы. Это значит, что материал должен обладать не только хорошей проводимостью, но и быть коррозионностойким.

ГОСТ Р 50571.5.54-2013/МЭК 60364-5-54:2011 пункт 542.2.1 оговаривает, что типы, материалы и размеры заземляющих электродов должны обеспечивать коррозионную и необходимую механическую прочность на весь срок службы. В таблице 5.54 этого ГОСТ приводятся минимальные размеры электродов и из наиболее распространённых коррозионностойких материалов. Несмотря на высокую механическую прочность, чёрные стали быстро подвергаются разрушению в грунте (до 7 лет). Такой материал в процессе взаимодействия с агрессивной средой приобретает неравномерную структуру, наблюдается увеличение объёма. На поверхности стали образуется рыхлая оболочка, которая значительно снижает контакт элемента с грунтом. В итоге возрастает сопротивление растеканию тока. В связи с этим недопустимо применение чёрных металлов.

На сегодняшний день для исключения разрушения заземлителя используют медные проводники, нержавеющие материалы или токопроводящие коррозионностойкие покрытия, нанесённые на чёрную сталь. Последний вариант является более дешёвым и при этом весьма эффективным, поскольку переменный электрический ток растекается преимущественно по поверхности проводника. Нанесение на поверхность чёрного металла слоя с большей электропроводностью уменьшает сопротивление растеканию тока во всем проводнике. Например, покрытие чёрного металла цинком или медью, может увеличить проводниковые свойства стального заземляющего устройства до 6 раз.

Рассмотрим основные достоинства и недостатки перечисленных материалов.

Элементы систем заземления из нержавеющей стали: стержень, полоса, проволока

Нержавеющая сталь представляет из себя материал, устойчивый к взаимодействию с окружающей средой (коррозионностойкий). Такие свойства обусловлены наличием в стали хрома. При этом его содержание должно быть не менее 12,5%, тогда потенциал стали становится положительным, что препятствует коррозии. Помимо этого хром, окисляясь, формирует на поверхности стали пассивный слой оксида хрома (Сr2O3). Для увеличения антикоррозионных свойств сталь легируют никелем, молибденом, азотом. Также данные материалы обладают высокими значениями прочности. Срок службы «нержавейки» может достигать 100 лет.

Оцинкованные стальные элементы систем заземления: стержень, полоса, проволока

Широкое распространение получило применение оцинкованной стали, которая является более дешёвым материалом, чем «нержавейка». Цинк обладает достаточно низким удельным сопротивлением (0,059 Ом∙мм2/м). Цинковое покрытие наносят на чёрный металл методом горячего оцинковывания, его толщина составляет 0,080 мм.

В паре цинк-сталь цинк является более электрохимически активным материалом, следовательно, начинает разрушаться раньше, чем стальная основа. При введении оцинкованного заземлителя в агрессивную среду (в частности – почву), цинк будет постепенно растворяться, защищая чёрную сталь от коррозии. И даже глубокие царапины, образование которых возможно на поверхности электрода в процессе монтажа, не могут привести к быстрому появлению ржавчины. Пока слой цинка будет сохраняться вокруг места повреждения, коррозия распространяться не будет. Естественный же процесс окисления цинка является очень длительным. Применяют оцинкованные заземлители в кислых и нейтральных средах. Срок службы изделия может составлять более 30 лет.

Медные элементы систем заземления: стержень, полоса, проволока

Медь – цветной металл, главными отличительными характеристиками которого являются высокая электропроводимость, пластичность, коррозионная стойкость, хорошая обрабатываемость. Данный металл обладает очень низким удельным сопротивлением. Оно составляет всего 0,0175 Ом∙мм2/м. Единственными недостатками меди являются её относительно высокая цена и низкая прочность по сравнению со сталью. Полностью медные стержни достаточно легко гнутся при погружении их в грунт. Для избежания этих проблем и увеличения его срока службы готового изделия, применяют медь в качестве высокопроводящего покрытия.

Медное покрытие наносят на чёрную сталь электрохимическим методом. Сущность электрохимического омеднения стали заключается в следующем: стальной стержень (катод) подключают к минусу источника тока, а медные пластинки (анод) – к плюсу. Электроды помещают в раствор электролита, содержащий соль меди. Под действием электрического тока положительно заряженные ионы меди Сu2+ движутся к аноду (стальной основе заземлителя) и оседают на его поверхности в виде чистого металла. Полученный материал называют омеднённой сталью.

Омеднённое покрытие характеризуются высоким сцеплением с разными металлами, высокой пластичностью и электропроводностью. Кроме того, омеднённая сталь обладает большей прочностью, чем медь.

Адгезия меди к стали выше, чем у цинка, поэтому даже при значительных механических нагрузках отслаивания меди от основы не наблюдается. Толщина медного покрытия, как правило, составляет 0,250 мм.

Омеднённый заземлитель обладает рядом преимуществ в сравнении с оцинкованным. Дело в том, что медь является менее электрохимически активным (достаточно взглянуть на ряд напряжения металлов) материалом, чем цинк и сталь. Поэтому в паре медь-сталь быстрее разрушается сталь, и пока вся она не разрушится медное покрытие остается целым. При достаточной толщине медное покрытие служит дольше, чем оцинкованное, являясь более эффективным и коррозионностойким.

Омеднённая сталь получила широкое распространение на практике, как материал для изготовления заземлителей. Стальные стержни, с нанесённым на них медным покрытием можно применять в любых условиях. Срок службы омеднённой стали в качестве заземлителя превышает 35 лет.

Как сделать заземление без сварки: два рабочих способа

Согласно ПУЭ, соединение стальных проводников при обустройстве системы заземления следует выполнять только при помощи сварки. Но что делать, если со сваркой проблемы, и никак нет возможности соединить проводники между собой. Как быть в таком случае?

Здесь существует всего лишь два варианта развития событий. Первое, это использовать болтовое соединение, но существует ряд минусов. Второе, это установить комплект модульного заземления, которое представляет собой омедненные штыри, забиваемые в землю. В таком случае сварка при монтаже заземления не нужна.

Рассмотрим каждый из вышеперечисленных способов обустройства заземления подробней, чтобы выяснить их плюсы и минусы.

Заземление без сварки на болтах

Выполнить монтаж заземления можно и без сварки, соединив проводники болтами. В качестве заземлителей и проводников могут быть использованы металлические уголки и стальная полоса, шириной не менее чем 4 см. В дом от заземления должен быть отведён медный провод (10 кв. мм), который присоединяется к одному из вбитых в землю уголков, также при помощи болта.

Проблема, с которой придётся столкнуться в дальнейшем при обустройстве заземления на болтах, это коррозия металла, и ухудшением контакта соединения. Но что делать, если под рукой нет сварки, а это единственно возможный способ.

В таком случае стоит предусмотреть максимально возможную защиту мест соединения от коррозии и воздействия влаги. Для защиты рекомендуется использовать разогретый битум или готовую мастику на его основе, чтобы надёжно защитить места соединения проводников.

Вторым вариантом решения проблемы, является монтаж заземлительного контура из омедненных заземлителей. Модульное заземление набирает в последнее время все большую популярность, в силу своей надёжности и простоты монтажа. Для его обустройства нет необходимости использовать сварку, а монтаж осуществляется без земляных работ, всего лишь за несколько часов.

Что представляет собой модульное заземление

Если нет возможности использовать сварку при монтаже заземления, то лучше всего воспользоваться именно омедненными заземлителями. Такие заземлители представляют собой штыри по 1,5 метра длиной, которые забиваются в землю на глубину в 20-30 метров. Друг с другом штыри соединяются при помощи специальных муфт.

Муфты для модульного заземления сделаны таким образом, чтобы исключить коррозию металла и обеспечить надёжный контакт. Не стоит переживать по поводу того, что через 5 или 10 лет, такое заземление придёт в негодность по причине разрушения муфт, и, как следствие, разъединения заземлителей.

Кроме достаточно весомого преимущества, такого, как отсутствие необходимости в сварке, при монтаже модульного заземления есть и другие, не менее «жирные» плюсы:

Это минимальная площадь, которая может быть выделена на монтаж заземления. Всего один штырь, торчащий из земли, допускается расположить прямо вблизи стен дома;
Отличная стойкость материалов изготовления модульного заземления к коррозии. Производители омедненных заземлителей гарантируют их долгий срок службы, не менее чем 100 лет;
Простота монтажа модульного заземления, также является его неоспоримым достоинством. Для выполнения всей работы по монтажу нужен лишь один человек, и совсем необязательно чтобы он был сварщиком.

Поэтому, если сварки нет, а заземление нужно, то мы рекомендуем отказаться от соединения заземлителей болтами.

Лучше всего и надёжней будет именно модульное заземление, отличающееся долговечностью, надёжностью, а также простотой монтажа.

Читайте также: