Монтаж заземлення

Заземлювачі є найвідповідальнішою частиною заземлювальних пристроїв і тому монтувати їх можна лише при наявності затвер­дженого і погодженого проекту. В заземлювальних пристроях мо­жуть бути використані природні і штучні заземлювачі.

Природними заземлювачами називають металеві споруди, що знаходяться в зем­лі, які можуть бути одночасно використані і з метою заземлення. Застосовувати природні заземлювачі краще, оскільки не лише до­сягається економія металу, а й відпадає необхідність у виконанні значного обсягу земляних і монтажних робіт.

Як природні заземлювачі можуть бути використані водопро­відні та інші металеві трубопроводи, прокладені в землі, а також обсадні труби артезіанських свердловин; металеві конструкції, що знаходяться в землі, та арматура залізобетонних конструкцій будинків і споруд, які з'єднані з землею; металеві шпунти гідро­технічних споруд; свинцеві оболонки кабелів, прокладених у землі.

Якщо оболонки кабелів є єдиними заземлювачами, то в розра­хунку заземлювальних пристроїв їх слід враховувати при кіль­кості кабелів не менше двох.

Коли безпосередньо поблизу від електроустановки природних заземлювачів немає, створюють штучні заземлювачі.

Штучними заземлювачами називаються спеціально встановлювані в землі металеві конструкції, призначені для приєднання до них зазем­лювальних провідників.

Як штучні заземлювачі застосовують вертикально або горизон­тально занурені в землю сталеві труби, кутову сталь, металеві стержні, сталеві смуги тощо. У ґрунтах, де є небезпека посиленої корозії металу, слід застосо­вувати оцинковані або оміднені заземлювачі.

Розташовані в землі заземлювачі, та заземлювальні провідники не повинні бути пофарбовані.

Як заземлювачі найчастіше використовують відрізки труб або кутової сталі завдовжки 2,5—3 м, оскільки при такій їх довжині зменшується вплив промерзання ґрунту. Під час вибору заземлювача перевагу слід віддавати кутовій сталі, оскільки опір розті­канню струму такого заземлювача буде меншим за опір однаково­го за масою заземлювача з труби.

Електроди заземлювача розташовують так, щоб їх верхні кін­ці були нижче від рівня землі на 0,5-0,7 м. Це дає змогу знизити опір розтіканню заземлювачів, а також зменшити коливання опо­ру заземлювачів, пов'язані із змінами зовнішньої температури. Для встановлення заземлювачів попередньо риють траншею зав­глибшки 0,7 м і завширшки в основі 0,5 - 0,6 м, після чого заземлю­вачі забивають або за допомогою механізмів занурюють у грунт.

Проте найефективнішим способом є укручування круглих ста­левих стержнів у грунт за допомогою електросвердел або спеці­альних механізмів, У разі використання електросвердла заздале­гідь підготовлені стержні Ø 15—18 мм загострюють з одного кінця, а потім на нього, відступивши по 50 мм, надягають і прива­рюють розрізану по радіусу і розтягнуту в спіраль шайбу («забурник»), в результаті чого цей кінець стержня набуває вигляду, подібного до бурава.

Заготовлення і наварювання розрізних шайб на стержні здійс­нюють завчасно в майстернях, де є зварювальний апарат. Стержень вкручують у грунт електросвердлом, оснащеним редуктором (мал. 35.2, а), для цього його вставляють у порожнистий шпиндель і затискують у трикулачковому патроні на відстані 1,5 м від кінця, який занурюють у грунт. При вмиканні електросвердла стержень обертається і вкручується в грунт. Після заглиблення стержня електросвердло вимикають, кулачки патрона розтискують, увесь механізм підіймають по стержню на висоту до 1,5 м від рівня землі і закріплюють у кулачках патрона, потім операцію повторюють доти, доки стержень не буде занурений на необхідну глибину. Взимку, особливо при глибокому промерзанні ґрунту, потужність електросвердла, може, виявитися недостатньою для вкручування стержнів у землю. В цьому випадку попередньо прогрівають грунт або свердлять у ґрунті отвори спіральним свердлом відповідного діаметра на глибину 0,5—0,8 м, потім вкручують стержень. Вкручування в грунт зазем­лювачів із сталевих стержнів на глибину понад 3мівсильно про­мерзлий та щільний грунт здійс­нюють механізованим інструмен­том — заглиблювачем, який виключає застосування фізично важких і трудомістких операцій. Заглиблювач електродів зазем­лювачів ЗЕ-1 (мал. 35.2, б) скла­дається з порожнистого шпинде­ля із закріпленим на ньому три­кулачковим патроном і зварної рами з колесами, вісь яких має трубчастий переріз і під час ро­боти над траншеєю може розсу­ватися на необхідну ширину. Привід шпинделя здійснюється від електродвигуна 7 типу АОЛ-2-21-4 потужністю 1,7 кВт через пару циліндричних прямозубих шестерень. Механізм з приводом переміщується по вертикальних штангах 6 рами. Робочий хід (до­низу), відбувається за рахунок маси механізму заглиблення і механізму самопіднімання.

Холо­стий хід (вверх) здійснюється за допомогою лебідки, яка має привід від шпинделя, що оберта­ється, через конічну пару. Під час занурення в грунт електрод із загостреним кінцем і привареним до нього забурником заводять у шпиндель, а потім вмикають електродвигун, і механізм вкручу­вання підіймається у верхнє положення. Далі електрод, затиску­ється в патроні, знову вмикається електродвигун, і електрод зану­рюється в грунт на величину ходу рухомої частини. Потім електро­двигун вимикається, електрод звільняється в патроні, і процес повторюється знову стільки разів, скільки необхідно для досягнення електродом необхідної глибини. Заглиблювач зручний у використанні, конструктивно простий і характеризується високою продуктивністю: електрод завдовжки 5 м за допомогою заглиблювача може бути занурений у мерзлий грунт протягом 12 хв, а в розталий грунт — за 4 хв. Габарити заглиблювача: ширина (з колесами) — 800...1200 мм; довжина — 900 мм; висота — 2400 мм; маса — 80 кг.

Для забивання електродів з кутової сталі в щільний грунт влітку і в промерзлий грунт взимку застосовують електричний без­контактний привід однофазного струму ударно-поступальної дії. Задавальним і виконавчим органом безконтактного приводу є соле­ноїд з осердям, яке вільно переміщується в ньому. Соленоїд і осердя відіграють роль перетворювача електричної енергії на механіч­ну. Осердя виконує функцію молотка і робить 160—180 ударів на хвилину. Безконтактні приводи типу БП, що випускаються, виго­товляють таких виконань: БП-400 — з ходом осердя 400 мм і по­тужністю електродвигуна 0,8 кВт, який забиває електрод з кута розміром 50X50X5 мм за 2-4 хв влітку і за 8-10 хв взимку; БП-500 - з ходом осердя 500 мм і потужністю електродвигуна 1 кВт, який забиває електрод з кута розміром 50X50X5 мм за 1,5-3 хв влітку і за 5-7 хв взимку.

Якщо механізмів немає і кількість встановлюваних електродів з круглих стержнів або кутової сталі незначна, їх забивають у землю кувалдою. Для того щоб під час забивання верхній кінець електрода не розплющувався, на ньому встановлюють сталеву надставку, а нижній кінець перед забиванням загострюють. Елект­роди забивають (вкручують) у траншеї так, щоб їх верхня части­на виступала над дном траншеї на 150—200 мм для приєднання до неї сталевої з'єднувальної смуги. Як з'єднувальні смуги (смуги зв'язку) застосовують сталевий круглий дріт (катанку) діаметром не менш як 6 мм (краще 12 мм) або прямокутну сталеву смугу завтовшки не менш як 4 мм і перерізом не нижче 48 мм². З'єднувальну смугу або магістраль заземлення приєднують до електродів заземлювача з відступом від верхньої кромки електрода на 50-60 мм.

Приєднування заземлювальних магістралей до природних і штучних заземлювачів, а також смуг зв'язку до заземлювачів з труб і стержнів повинно виконуватися зварюванням (мал. 35.3, а, б, в). Смуги зв'язку і магістралі заземлення зварюють внапуск, довжина шва повинна становити не менше: подвійної ширини смуги - при прямокутних проводах; шести діаметрів - при круг­лих проводах (мал. 35.3,

Мал. 35.3. З'єднання зварюванням смуг зв'язку заземлення: а - з вертикальним трубчастим заземлювачем; б - з вертикальним заземлювачем з круг­лої сталі; в - з вертикальним заземлювачем з кутової сталі; г - плоских і круглих смуг одна з одною; 1 - смуга зв'язку; 2 - накладка; 3 - електрод з труби; 4 - елек­трод із сталевого стержня; 5 - електрод з кутової сталі

г). Зварний шов накладають у два шари з усіх боків з'єднання. Міцність зварювання перевіряють кількома сильними ударами молотка масою 1,5-2 кг по зварних швах.

Місце введення заземлювальної магістралі в будинок має бути позначене розпізнавальним знаком у вигляді круга Ø 20 см із вписаною в ньому літерою 3, які наносять стійкою фарбою на сті­ні будинку на висоті 150—180 см. У разі відкритого прокладання вводу заземлювальної магістралі в приміщення він повинен бути вміщений у сталеву трубу для захисту від механічних пошкоджень. Встановлення електродів заземлювача і прокладання заземлювальних провідників у землі оформляють актом на сховані роботи. Міс­ця встановлення заземлювачів і трасу прокладеного в землі заземлювального провідника, з'єднаного із заземлювачем, наносять на план і зазначають відстань від них до постійних орієнтирів.