Заземление в скальном грунте как сделать

Обновлено: 28.04.2024

Заземление в скальном грунте как сделать

Но электриков полно и в Челябе. Просто вопрос не такой, чтоб спецов нанимать, тем более, что я привык делать все сам.

Senior Member

Уазовод с опытом общения

Адрес: Тамбов

Начал делать заземление, выкопал траншею глубиной 80см, дальше идет скала, ломиком вполне продолблябельная, но вот штырь забивать тяжело. Поэтому 2 вопроса-
1) Не будет ли сопротивление заземления выше, если штыри все таки постарацца вбить в скалу, или все нормально, и скала проводит также как и суглинок, к примеру? Просто я не представляю удельного сопротивления различных грунтов
2) Может просто проложить на глубине 50 см оцинкованнуюю полосу, вдоль всего фундамента? Ведь все равно, я буду делать завалинку и утепленную отмостку, т.е. на глубине 50 см промерзания гарантированно не будет.

обычная соль Вам в помощь-2-5 кг раз в 4 года подсыпайте-лучше не стержень,а трубу и её заполнить солью ,и насверлить отверстия.втягивая влагу с почвы,образует электролит,только обновляйте раз в 5 лет соль. электролитическое заземление-такое делают в вечной мерзлоте и скальных грунтах)

Senior Member

Уазовод с опытом общения

Адрес: Санкт-Петербург

Заземление в камне или скале

Как правило, стандартной схемой является изготовление из трубы или металлических штырей электродов заземления длиной около двух метров, которые забиваются в землю по форме треугольника.

При этом расстояние между каждым забиваемым электродом выдерживается в пределах 50 сантиметров. Такой способ создания защитного заземления, наиболее приемлем, и отлично подходит для заземления бытовых электроприборов.

Однако что же делать тем владельцам загородных домов, на участках которых преобладает в основном скальный грунт, забить в который электрод на 2 метра не получается? Оказывается, что и в таком случае выход из сложившейся ситуации есть и вариант этому, заземление в камне или скале.

Заземление в камне или скале своими руками

В основе данной технологии, лежит так называемое электролитическое заземление, которое предназначено именно для установки на скалистых или каменистых грунтах, имеющих достаточно высокое удельное сопротивление.

Так же при установке электролитического заземления нет необходимости использовать, например специализированную технику либо же досыпать на участке дополнительный слой земли. Поэтому, данный вариант заземления отлично подходит для тех загородных участков, где нет возможности забить заземляющие электроды на глубину, большую, чем один метр.

В основе данной технологии заземления, лежит использование специальных электродов, которые обеспечивают наименьшее сопротивление заземления в отличие от обычных электродов, изготовленных из металла.

Кроме этого, при обустройстве электролитического заземления на участке, используется и специальная смесь, которая состоит из минеральных солей с определённого рода добавками. Это позволяет обеспечить электродам заземления больший срок эксплуатации, защищает их от коррозии и ржавления. Например, срок службы такого заземления более 50 лет.

Заземление в скальном грунте

Как было сказано выше, когда устанавливается заземление в камне или скале, то для этих целей лучше всего использовать технологию электролитического заземления. В конструкцию такого заземления входит несколько составляющих:

Электроды заземления;
Специальная смесь, состоящая из минеральных солей с добавками;

Вовнутрь установленного электрода засыпается смесь с минеральной солью и добавками, которая хорошо притягивает и впитывает воду, обеспечивая тем самым создание электролита. Электролит после выщелачивания возвращается в грунт тем самым, обеспечивая нужной плотности электропроводность грунта, понижая в несколько раз его удельное сопротивления.

Как измерить сопротивление заземления?

Чтобы измерить сопротивление заземляющего контура используется специальный прибор для измерения сопротивления заземления. Один конец такого прибора подсоединяется к выводу заземляющего контура, а другой конец к технологическому установленному штырю. После этого смотрят реальные показания заземляющего контура.

Важно знать при этом, что сопротивление заземления для частного дома, который обслуживается воздушной линией электропередач подающей 220 Вольт, должно быть не более 30 Ом.

Монтаж заземления в камне или скале: советы ⇓

⇒ Делать заземляющий контур рекомендуется, как можно дальше от жилого строения. В таком случае возле дома не будет создаваться опасная зона «шагового» напряжения.

⇒ Перед установкой заземления, рекомендуется проверить, чтобы и у соседей также было бы рабочее заземление. В противном случае может получиться так, что после монтажа заземляющего контура «земля» приходящая в дом будет иметь меньшее по значению сопротивление, поскольку весь ток будет «перетекать» на установленный возле дома заземлитель.

⇒ Если применяется стандартная схема заземления, то желательно использовать только сварку для соединения всех элементов заземляющего контура. В противном случае, уже через небольшой промежуток времени, болты, которыми соединялись конструктивные элементы заземления, могут окислиться, а сопротивление заземления при этом резко подпрыгнет вверх и толку от него будет мало.

Как видно из всего сказанного, заземление в камне или скале сделать совсем не сложно, главное придерживаться правильной технологии и знать, как делается заземление в камне или скале.

Заземление в песчаном грунте

Однако, как и заземление в скальном грунте , проблема вполне решаема и своими руками, главное правильно определиться с материалами, которые будут использоваться для этих целей.

Конечно же, если опыта никакого в изготовлении заземления нет, то лучше всего пригласить специалистов для изучения участка и составления проекта. Но если есть желание самостоятельно сделать заземление, то можно обработать песчаный грунт солью, что позволит в значительной мере снизить его сопротивление.

Итак, о том, как делается заземление в песчаном грунте, о материалах используемых для этих целях и будет рассказано ниже.

Заземление в песчаном грунте

При изготовлении заземления в песчаном грунте из металлических уголков, сначала вырывается котлован. Глубина котлована должна быть не менее 2-2,5 метра, а по своей форме он должен быть круглым, диаметром приблизительно в один метр.

После того как котлован вырыт, в него устанавливается электрод, а котлован поочерёдно засыпается слоями соли и земли. При этом слои соли должны быть несколько меньше по толщине, чем засыпаемые слои земли. Обязательно в процессе укладки слоёв соли и земли, используется трамбовка и вода для их смачивания.

Рекомендуется использовать соль для заземления в песчаном грунте, только такую, которая не будет отрицательно воздействовать в плане коррозии на металлический электрод. Для этого отлично подходит окись кальция или нитрат натрия.

Таким образом, изготавливается три электрода, которые соединяются между собой в треугольник посредством металлической полосы или арматуры. Просыпать солью траншею для укладки шины заземления в дом не нужно.

Насыпное заземление в песчаном грунте своими руками

Существует ещё один способ сделать заземление в песчаном грунте, применив для этого другой грунт, который имеет меньшее удельное сопротивление. Что это значит?

В тех местах песчаного грунта, где будут установлены электроды заземления, вырываются ямы радиусом не менее 1,5 метра и глубиной на всю длину электрода. После установки электрода заземления своими руками, ямы засыпаются не песчаным грунтом, а другим, обладающим меньшим сопротивлением.

При этом, как и в первом случае, используется вода и трамбовка, поскольку грунт после засыпания в котлован должен быть очень плотно утрамбован.

На самом деле, сделать заземление в песчаном грунте вполне под силу своими руками. В интернете сегодня можно найти много видео и схем на эту тему, что без труда поможет определиться и выбрать правильный тип заземления в песке.

заземление в скалистом грунте.

Забивать большее количество "штырей" и обваривать их.

Или использовать систему глубинного заземления ШИП

Эксперт клуба 04 февраля 2015, 12:04

КАМАЗ соли дешевле, только есть риск в пустыню посоленный участок над ЗУ превратить.

Эксперт клуба 04 февраля 2015, 12:05 HaleonЗабивать большее количество "штырей" и обваривать их.
Или использовать систему глубинного заземления ШИП

У вас как с чтением? Или думаете победить отбойником скалу? Ничего не выйдет.

Почитал ваш сайт. Вопросов больше не имею. Нетленку про заземление разберу на цитаты. Особенно доставили "чистый нуль" и про УЗО, которое "разрывает линию фазового провода, а не только нулевого". Удачи вам во всем. Не думал, что в состоянии завала сроков сдачи работы меня что-либо может так улыбнуть. Настроение мое улучшилось. Глядишь к вечеру все сдам.

Эксперт клуба 04 февраля 2015, 13:39

При сооружении искуственных заземлителей в районах с большим удельным сопративлением земли , рекомендуют следующие мероприятия.
Укладка в траншеи вокруг горизонтальных заземлителей в скальных структурах влажного глинистых грунта,с последующей трамбовкой и засыпкой щебнем до верха траншеи.
Применение искуственной обработки грунта с целью уменьшения его удельного сопративлением, если другие способы не могут быть применены или не дают нужного эффекта.
Либо глубинные заземления, обсадная труба в скважину. И конечно же применения электролитического заземления.

Эксперт клуба 04 февраля 2015, 13:50 mig29как делать если на 2-3 метра не забить? может на метр но чаще? кто сталкивался?

Откуда взяли, что надо на 2-3 метра забить?

04 февраля 2015, 16:00

в инэте при запросе устройство заземления.

Эксперт клуба 04 февраля 2015, 16:44

Ниже уровня промерзания/высыхания грунта.

04 февраля 2015, 16:52

какое там промерзание/высыхание скала галимая через пол метра.

Эксперт клуба 04 февраля 2015, 21:07 mig29в инэте при запросе устройство заземления.
Зависит от грунта. От растекания тока в грунте.
В скале можно спираль. Можно использовать естественные заземлители. Это надо смотреть по месту. 04 февраля 2015, 22:32

например естественные заземлители.

Эксперт клуба 04 февраля 2015, 23:22 ГеополисИспользовать электролитическое заземление.

Как показывает практика - не панацея. Точнее, при помощи электролитов гораздо проще и быстрее можно достичь необходимого результата, но цена вопроса такова, что может оказаться дешевле прокопать сотни метров траншей и заковать тонны металла (лишь бы было место для протяженного заземлителя).

mig29например естественные заземлители.

И с этим могут быть трудности. Пример - на вершине песчаного холма на скалистом основании открытый 25-метровый железобетонный бассейн. Смеха ради померил сопротивление растекания такого "заземлителя", в котором тонны металла. Около 100 Ом((

HaleonЗабивать большее количество "штырей" и обваривать их.
Или использовать систему глубинного заземления ШИП

Пробовать, пробовать и еще раз пробовать. Точнее, измерять, измерять и еще раз измерять.
На одной и той же "поляне" могут быть на расстоянии каких-то 25 метров и песчаная линза и русло подземной реки. В первом случае на 20-ти метровом штыре будете ловить под 600 Ом, а во втором - и на 4-х метрах получите 10 Ом (Юрий Михалыч не даст соврать - он своими глазами наблюдал такую картинку на одном из моих объектов. Аж усомнились в достоверности показаний вполне приличного прибора когда чем глубже забивали, тем больше (!) становилось сопротивление растекания на одиночном штыре)))

Из чего и как делать заземление в вечной мерзлоте и скалах

Чем ниже температура грунта, тем выше его сопротивление. Для сравнения, в средней полосе России, максимальное сопротивление, которое дает суглинок - 60 Ом, в зоне вечной мерзлоты этот же тип почвы может показать 20 000 Ом, а песок и все 50 000 Ом. И это при том, что смонтированная система заземления в среднем должна давать 10-30 Ом.

Чтобы достигнуть таких показателей в суровых заполярных условиях, обычных стержневых электродов нужно несколько десятков. Но это временное решение - вечномерзлый грунт вытолкнет их за пару лет, такая особенность почвы. Поэтому, чтобы смонтировать заземление в том же Норильске или Мурманске, людям приходится идти на хитрости.

Один из способов, как раз посолить грунт. Так сильно, пока его удельное сопротивление около электродов не снизится до нужных значений. Но через 2-5 лет все придётся повторить, потому что осадки смоют часть соли, снизив эффект, а оставшиеся нитраты съедят стальной электрод из чего бы его не делали - стержней или уголка. Можно заменить почву под заземление на грунт с низким удельным сопротивлением, который даже после промерзания даст нужное значение. Это эффективно, но очень дорого.

Интересные рекомендации по монтажу в районах вечной мерзлоты даёт ПЭУ. В пункте 1.7.107 предлагается помещать заземлители в непромерзающие водоемы и талые зоны или создавать последние самим, использовать обсажены трубы скважин и с вертикальными заземлителями монтировать горизонтальные.

Помимо описанных выше способов, для скалистых грунтов в том же ПЭУ допускается монтаж горизонтального заземления на глубине не меньше 15 сантиметров. Также предлагается делать выносимое заземление - монтировать его в более подходящем грунте, но не дальне чем в 2 километрах от объекта защиты.

Конечно, все зависит от объекта. Но сейчас электромонтажники все чаще используются электролитическое заземление. Оно монтируется в специальный колодец и способно поддерживать нужную влажность и удельное сопротивление грунта много лет.

Компания Ezetek производит и продает комплекты электролитического заземления с трубами из нержавеющей стали длиной от 2,5 до 15 метров (арт.90051-90056, 60729, 60739, 60839, 60749, 60759, 60769). Они подходят для монтажа в скалистых грунтах и в зоне вечной мерзлоты с самым высоким удельным сопротивлением. По сути это электроды, заполненные специальной смесью (арт. 65309), которая проникает в грунт и снижает показатели с тех же 50 000 Ом до нужных 10-30 Ом. А специальный состав состав EZACTIV (арт. 90057) удерживает влагу и смесь вокруг электрода. Прослужит такое заземление более 50 лет.

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.

Заземление в скальном грунте

Добрый день! Как можно сделать хорошее заземление в скальном грунте?
============
Приветствую. Если на скальном монолите есть хотя бы 0,8 - 1 метр мелкого грунта, можно воспользоваться электролитическим заземлением. Это горизонтальный электрод в виде трубы из нержавеющей стали с перфорацией, внутри которой находится смесь специальных солей. Эта соль впитывает влагу из окружающего грунта и, выщелачиваясь, выходит в этот грунт в виде электропроводящего электролита. Таким образом, грунт резко уменьшает своё удельное сопротивление - позволяя получить сопротивление заземления электрода (той самой трубы из нержавеющей стали) в 10 раз меньше, чем обычного горизонтального электрода таких размеров в обычном (не улучшенном) грунте.

Мало того - электролитическое заземление активно используется для монтажа заземляющих устройств в вечномерзлых грунтах, где сопротивление растеканию равное 4 Ома реально в зимний период.

Делаем правильное заземление в частном доме своими руками: инструкция от А до Я

Важность вопроса

Если Вы задаетесь вопросом, обязательно ли нужно делать заземление в своем дачном домике либо коттедже, то сразу же говорим, что без защитного контура нельзя обойтись. Даже по нормативам ПУЭ, СНиП и ГОСТу требуется делать специальный отвод, который обезопасит Вас от поражения электрическим током. Организация системы TN-S (ее правильное название) в сети 220 и 380 Вольт должна производиться еще при строительстве, т.к. потом это делать более затратно (необходимо будет менять двухжильный кабель на трех- либо пятижильный по всему дому).

Если вы приобрели дом, в котором отсутствует заземление, то необходимо его смонтировать и подключить. Монтаж системы заземления достаточно простой. Помимо заземления, необходимо создать молниезащиту. О том, как сделать громоотвод своими руками , мы рассказывали в отдельной статье.

Устройство контура заземления

Требования к заземлению и занулению определяются в ПУЭ Глава 1.7 . Также перед организацией защитного контура рекомендуем изучить ГОСТ Р 50571.5.54-2013 .

Контур заземляющего устройства представляет из себя электроды, вкопанные в землю и соединенные между собой электродом - стержнем из металла или металлической полосой. Обычно заземляющий контур делают в форме треугольника или квадрата. На фото показано, как устанавливать заземлители в траншею.

При устройстве заземления вертикальные заземлители должны закладываться на глубину 0,5-0,6 м от уровня планировочной отметки земли и выступать от дна траншеи на 0,1-0,2 м. Расстояние между электродами 2,5-3 м. Горизонтальные заземлители и соединительные полосы между вертикальными заземлителями укладывают в траншеи глубиной 0,6-0,7 м от уровня планировочной отметки земли.

Сопротивление грунта и заземление

Удельное сопротивление грунта - это главный параметр, который влияет на конструкцию заземляющего устройства: количество и длину заземляющих электродов. Физически оно равняется электрическому сопротивлению, которое грунт оказывает току при прохождении им расстояния между противоположными гранями условного куба объёмом 1 куб. м.; размерность Ом*м. Удельное сопротивление зависит от многих факторов: состава и структуры грунта, его плотности, влажности, температуры, наличия примесей – солей, кислот, щелочей. Все эти параметры изменяются в течение года, поэтому соответствующим образом меняется и сопротивление грунта. Данный факт нужно учитывать при проведении замеров, расчётов, а также при измерении сопротивления растеканию смонтированного заземляющего устройства.

Сопротивление грунта и сопротивление заземления

Чем ниже значение удельного сопротивления грунта, тем лучше электрический ток растекается в среде, и тем меньше получится сопротивление заземляющего устройства. Низкое сопротивление заземления обеспечивает поглощение грунтом токов повреждений, токов утечки и молниевых токов, что предотвращает их нежелательное протекание по проводящим частям электроустановок и защищает контактирующих с ними людей от поражения электрическим током, а оборудование — от помех и нарушений работы. Заземляющее устройство обязательно должно быть дополнено правильно организованной системой уравнивания потенциалов.

Такие объекты, как жилой дом и линия электропередачи не требуют столь низкого сопротивления заземления, как, например, подстанции и сооружения с большим объёмом информационного и коммуникационного оборудования: ЦОД, медицинские центры и объекты связи. Более низкое сопротивление заземляющего устройства можно обеспечить растеканием тока с большего количества электродов, при том что высокое сопротивления грунта приводит к ещё большему увеличению габаритов заземлителя.

Норма сопротивления заземляющего устройства определяется ПУЭ 7 изд. раздел 1.7. - для электроустановок разных классов напряжения, пункты 2.5.116-2.5.134 - для линий электропередачи, а также другими отраслевыми стандартами и документацией к аппаратам и приборам.

Удельное сопротивление преимущественно зависит от типа грунта. Так, «хорошие» грунты, обладающие низким сопротивлением - это глина, чернозём (80 Ом*м), суглинок (100 Ом*м). Сопротивление песка сильно зависит от содержания влаги и колеблется от 10 до 4000 Ом*м. У каменистых грунтов оно легко может достигать нескольких тысяч Ом*м: у щебенистых — 3000-5000 Ом*м, а у гранита и других горных пород — 20000 Ом*м.

Удельное сопротивление грунтов в России

Среднее удельное сопротивление часто встречающихся на территории России грунтов приведено в таблице на странице, посвященной удельному сопротивлению грунта

Принять тип грунта можно по карте почв на территории России (для просмотра карты в полном размере, щёлкните на ней).

Значения, приведённые в таблицах справочные и подходят только для ориентировочного расчёта в том случае, когда другая информация отсутствует. Для того чтобы получить точное значение удельного сопротивления, необходимо проводить изыскательные работы. Замеры грунта проводятся в полевых условиях методом амперметра-вольтметра, а также путем измерения инженерно-геологических элементов (ИГЭ), проведенных на разной глубине методом вертикально электрического зондирования (ВЭЗ). Значения, полученные этими двумя способами, могут значительно отличаться, также, как отличаются характеристики грунта незначительно удаленных точек на местности. Поэтому, чтобы исключить ошибку в расчетах необходимо брать максимальный из результатов этих двух методов при приведении к однослойной расчётной модели. Если для расчётов необходимо привести грунт к двухслойной модели, то использовать можно только метод ВЭЗ.

Сезонное изменение сопротивления грунта и его учёт

Для учёта сезонных изменений и влияния природных явлений «Руководство по проектированию, строительству и эксплуатации заземлений в установках проводной связи и радиотрансляционных узлов» оперирует коэффициентом промерзания, который предписывается определенной климатической зоне России и коэффициентом влажности, учитывающим накопленную грунтом влагу и количество осадков, выпавших перед измерением. РД 153-34.0-20.525-00 при определении сопротивления заземляющего устройства подстанций использует сезонный коэффициент.

При пропитывании почвы водой, удельное сопротивление может снижаться в десятки раз, а при промерзании в разы увеличиваться. Поэтому, в зависимости от того, в какое время года были выполнены измерения, необходимо учитывать данные коэффициенты.

Это позволит предотвратить превышения нормы заземляющего устройства в результате изменений удельного сопротивления; нормируемое значение в соответствии с ПУЭ 7 изд. должно обеспечиваться при самых неблагоприятных условиях в любое время года.

При увеличении габаритов заземляющего устройства влияние сезонных изменений значительно снижается. Если заземлитель имеет горизонтальные размеры порядка 10 метров, то его сопротивление в течение года может изменяться в десятки и сотни раз, тогда как сопротивление заземлителя габаритами 100-200 метров изменяется всего лишь в 2 раза. Это связано с тем, что глубина растекания тока соизмерима с габаритами горизонтального заземлителя.Таким образом, распространенная в горизонтальном направлении конструкция действует на глубинные слои почвы, часто обладающие низким удельным сопротивлением в любое время года.

"Сложные грунты" с высоким удельным сопротивлением

Некоторые типы грунта имеют крайне высокое удельное сопротивление. Его значение для каменистых грунтов достигает нескольких тысяч Ом*м при том, что организация заземляющего устройства в такой среде связана с множеством трудностей – значительными затратами материалов и объёмами земляных работ. Из-за твердых включений практически невозможно использовать вертикальные электроды без применения бурения. Пример заземления в условиях каменистого грунта приведён на странице.

Возможно, ещё более сложный случай – это вечномерзлый грунт. При понижении температуры удельное сопротивление резко возрастает. Для суглинка при +10 С° оно составляет около 100 Ом*м, но уже при -10 С° может достигать 500 - 1000 Ом*м. Глубина промерзания вечномерзлого грунта бывает от нескольких сот метров до нескольких километров, при том что в летнее время оттаивает лишь верхний слой незначительной толщины: 1-3 м. В результате круглый год вся зона эффективного растекания тока будет иметь значительное удельное сопротивление – порядка 20000 Ом*м в вечномерзлом суглинке и 50000 Ом*м в вечномерзлом песке. Это чревато организацией заземляющего устройства на огромной площади, либо применением специальных решений, например, таких как электролитическое заземление. Для наглядного сравнения, пройдя по ссылке, можно посмотреть расчёт в вечномерзлом грунте.

Решения по достижению необходимого сопротивления

Традиционные способы

В хороших грунтах, как правило, устанавливается традиционное заземляющее устройство, состоящее из горизонтальных и вертикальных электродов.

Использование вертикальных электродов несет важное преимущество. С увеличением глубины удельное сопротивление грунта «стабилизируется». В глубинных слоях оно в меньшей степени зависит от сезонных изменений, а также, благодаря повышенному содержанию влаги, имеет более низкое сопротивление. Такая особенность очень часто позволяет значительно снизить сопротивление заземляющего устройства.

Горизонтальные электроды применяются для соединения вертикальных, также они способствуют ещё большему снижению сопротивления. Но могут использоваться и в качестве самостоятельного решения, когда монтаж вертикальных штырей сопряжен с трудностями, либо когда необходимо организовать заземляющее устройство определенного типа, например, сетку.

Нестандартные способы

В тяжелых каменистых и вечномерзлых грунтах монтаж традиционного заземления сопряжен с рядом проблем, начиная сложностью монтажа из-за специфики местности, заканчивая огромными размерами заземляющего устройства (соответственно - большими объемами строительных работ), необходимыми для соответствия его сопротивления нормам.

В условиях вечномерзлого грунта также имеет место такое явление как выталкивание, в результате которого горизонтальные электроды оказываются над поверхностью уже через год.

Чтобы решить эти проблемы, специалисты часто прибегают к следующим мерам:

Замена необходимых объёмов на грунт с низким удельным сопротивлением (несет ограниченную пользу в случае вечномерзлого грунта, т.к. грунт замены также промерзает). Объемы такого грунта часто очень велики, и не всегда приводят к ожидаемым результатам, т.к. зона действия заземлителя вглубь практически равна его горизонтальным размерам, поэтому влияние верхнего слоя может быть незначительным.
Организация выносного заземлителя в очагах с низким удельным сопротивлением, что позволяет установить заземлитель на удалении до 2 км.
Применение специальных химических веществ – солей и электролитов, которые снижают удельное сопротивление мерзлого грунта. Данное мероприятие необходимо проводить раз в несколько лет из-за процесса вымывания.

Одним из наиболее предпочтительных решений в тяжелых условиях является электролитическое заземление, оно сочетает химическое воздействие на грунт (снижение его удельного сопротивления) и замену грунта (уменьшение влияния промерзания). Электролитический электрод наполнен смесью минеральных солей, которые равномерно распределяются в рабочей области и снижают её удельное сопротивление. Данный процесс стабилизируется с помощью околоэлектродного заполнителя, который делает процесс выщелачивания солей равномерным. Применение электролитического заземления позволяет избежать проблем организации традиционного заземляющего устройства, значительно уменьшает количество оборудования, габариты заземлителя и объёмы земляных работ.

Заключение

При проектировании заземляющего устройства необходимо иметь достоверные данные об удельном сопротивлении грунта на месте строительства. Точную информацию можно получить только с помощью изысканий и измерений на местности, но по разным причинам бывает, что возможности их провести нет. В таком случае можно воспользоваться справочными таблицами, но стоит принять во внимание, что расчёт будет носить ориентировочный характер.

Независимо от того, каким образом получены значения удельного сопротивления, нужно внимательно рассматривать все влияющие факторы. Важно учесть пределы, в которых удельное сопротивление может меняться, чтобы сопротивление заземляющего устройства никогда не превышало норму.

Читайте также: