Модульное заземление что это такое
Модульное заземление: что это такое, в чем его преимущества
Модульное заземление — преимущества и недостатки монтажа
Сделать заземление в частном доме или на предприятии можно различными способами. Кто-то использует арматуру и уголок, ну а кто-то отдаёт предпочтение более современным вариантам. Одним из таких, по праву, считается модульное заземление.
В отличие от уголков и арматуры, при монтаже модульного заземления нет необходимости рыть грунт и сваривать металлические части. Модульное заземление представляет собой готовый комплект заземляющей системы, которая состоит из омедненных штырей, муфт и наконечников.
Что такое модульное заземление, и в чем его преимущества? Какие недостатки есть у такого заземления, и в чем они заключаются? Обо всем этом вы сможете узнать из данной статьи сайта Электрик ИНФО.
Модульное заземление — что это, и что собой представляет?
Как было сказано выше, модульное заземление представляет собой готовый комплект заземляющей системы, в которую входят:
Комплектация может отличаться. Поэтому прежде чем купить модульное заземление, следует уточнить все нюансы у производителя.
В чем преимущества модульного заземления
Плюсы модульных систем заземления связаны вот с чем:
Недостатками модульного заземления является стоимость. Один комплект заземления может обойтись в 20 и более тысяч рублей. Во всех же остальных аспектах, модульное заземление является отличным вариантом защиты от поражения электрическим током, как для частных домов, так и не слишком больших предприятий.
Простота монтажа, а также высокая эффективность, позволили сделать заземление столь же простым, но не менее надежным, как и молниезащиту дома. Сегодня всё больше внимания уделяется наличию заземления не только в квартирах, но и частных домах.
Например, при проверке подключения электрокотла, сотрудники РЭСа могут выразить свое недовольство, в случае отсутствия заземления.
Модульное заземление — преимущества и недостатки
Модульное заземление — преимущества и недостатки
Устройство заземления может быть разным, но принцип его работы и конструкции один: чем глубже заземлители и больше охват площади, тем лучше будет заземление. И если десятилетиями для этого разносились штыри по форме треугольника, которые потом сваривались стальной полосой, то сегодня, подход к устройству заземлительного контура серьёзно поменялся.
Что представляет собой модульное заземление?
Комплект модульного заземления состоит из омеднённых штырей длиной 1,5-2 мм, и специальных соединительных муфт. В зависимости от типа грунта и некоторых других особенностей участка, возможно, определить длину заземлителей, увеличить или уменьшить её при необходимости.
Для подвода заземляющей шины в дом используется медный провод. Также к заземлителям для облегчения монтажа приделываются острые наконечники, которые упрощают их погружение в грунт. Поэтому монтаж модульного заземления очень прост, а с установкой заземлителей может справиться даже неподготовленный человек.
Как осуществляется монтаж модульного заземления
Возможно, кто-то спросит, как можно заглубить штыри заземления на глубину более 20 метров? На самом деле все достаточно просто. Поскольку в комплект модульного заземления входят заземлители длиной в 1,5-2 метра, их установка в грунт происходит поочерёдно. Сначала забивается первый штырь, затем, через муфту к нему фиксируется второй, и дальше все происходит заново.
Десять таких штырей по 1,5 метров, это уже будет 15 метров. Забивать штыри несложно, хотя здесь во многом все и зависит от типа почвы на участке, а также от присутствия в ней пород. Забивание штырей производится механическим путём, при помощи балды или перфоратора, что очень удобно.
В чем преимущества модульного заземления
Во-первых, экономится немалая площадь на установку. Всего один штырь, который можно разместить в непосредственной близости от фундамента. Отсутствие каких-либо «треугольников» и полос металла под землёй. Торчит себе штырь, а от него в дом заходит медный кабель, и это все что нужно для нормальной работы заземления.
Во-вторых, отсутствие сварки. Для монтажа модульного заземления не нужна сварка, а сами штыри соединяются друг с другом при помощи резьб и муфт. Все это делает процесс установки заземлителей простым и незамысловатым: забил штыри и подключил контур. Поэтому с монтажом модульного заземления может вполне справиться всего один человек.
В-третьих, очень долгий срок службы. Производители модульного заземления дают гарантию на свою продукцию 100 лет. Они заверяют в том, что специальное покрытие заземлителей защищает их от гниения в земле, что также, положительным образом сказывается на функциональности заземления.
Единственным недостатком модульного заземления является высокая стоимость за один комплект. Однако такая цена вполне обоснованная, ведь модульное заземление изготавливается в заводских условиях, по заранее заданным параметрам, что в свою очередь гарантирует его бесперебойную работу.
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.
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.
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:
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.
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:
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.
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.
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
Важной характеристикой заземлителей является способ их стыковки между собой. В месте соединения (конец штыря) существуют конструкции:
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.
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
* 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
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
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.