Использование железобетонного фундамента в качестве заземляющего устройства. Проектирование молниезащиты зданий и сооружений

Гроза несет огромный разрушительный потенциал, обезопасить воздействия которого можно путем точных инженерных решений.С другой стороны, молниезащита зданий и сооружений, которая строится без учета расчетных параметров, не обеспечит своих функций и может стать непосредственной причиной аварийных ситуаций.

О разрушительных действиях молний

Видимой частью проявления молнии является прямой удар, который расщепляет вековые стволы деревьев, оплавляет металлические конструкции и является причиной возгорания.

Невидимые, но не менее опасные вторичные проявления молнии, такие как наведенные токи и появление высокого потенциала, визуально не проявляется, но не становятся менее опасными, поскольку разрушения, вызванные этими факторами, носят массовый характер.

Токи, вызванные грозовыми электромагнитными полями, являются причиной выхода со строя различных электроприборов. Наведенные токи и занос высокого потенциала, вызывают искрение, особо опасное в помещениях с взрывоопасной концентрацией взрывчатых веществ. При наличии дорогостоящего электрооборудования, ущерб от молнии будет значительным.

Некоторые критерии расчета защиты

1) Годовой показатель ожидаемого количества поражений молнией. Рассчитывается по эмпирической формуле, в которой задаются геометрические параметры защищаемого объекта и статистические данные среднегодового числа ударов молнии на площади в 1 кв. км.

2) Уровень молниезащиты зданий и сооружений определяется нормативными документами. Защитой от прямых попаданий и появления высоких потенциалов оборудуются строения I, II и III категорий.

3) Надежность защиты. Регламентируется нормами инструкций не менее 99,5% для зоны А и 95% для зоны Б.

Вывод

Расчет молниезащиты зданий и сооружений различного назначения, независимо от сложности объекта и характера производства, выполняется в соответствие с нормативными документами.

Применение расчетных методов позволит с большой степенью вероятности обезопасить строения от природных катаклизмов.

Разрабатывается как на стадии проектной так и рабочей документации.

Нормативные документы по проектированию молниезащиты:

РД 34.21.122-87 Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений.

Ответы на вопросы по молниезащите зданий и сооружений

В многоквартирном здании из монолитного железобетона высотой 92 метра в качестве контура заземления использован естественный заземлитель – проваренная арматура фундамента. Как спуски использована арматура монолитного железобетона, проваренная на всем протяжении, соединенная горизонтальными эквипотенциальными поясами через 20 метров. Обязательны ли внешние молниеприемные пояса на фасаде здания (облицован гранитом)? Возможна ли установка активного молниеприемника, который будет использовать выполненную систему молниеотводов (спусков)?

В случае использования арматуры железобетонных конструкций здания в качестве токоотводов при соединении горизонтальных и вертикальных элементов арматуры сваркой, как указано в приведенном примере, дополнительное выполнение наружных токоотводов, в т.ч. горизонтальных соединительных поясов, не требуется (см. «Инструкцию по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (СО-153-34.21.122-2003), п. 3.2.2.5, последний абзац. – М.: Издательство МЭИ, 2004 г.).

Если внешний молниеприемник является готовым заводским изделием, его установка и присоединение к системе токоотводов выполняются в соответствии с инструкцией изготовителя молниеприемника. При этом проектом каркаса здания, используемого в качестве системы токоотводов, должны быть предусмотрены необходимые присоединительные выпуски и устройства.

Если внешний молниеприемник должен быть изготовлен и установлен в соответствии с проектной документацией на молниезащиту объекта, его конструкция, крепление и соединения должны соответствовать п. 3.2.4 Инструкции СО-153-34.21.122-2003 и п. 3 «Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (РД 34.21.122-87).

В здании высотой 7 м стоят дизель-генераторы; крыша двухскатная из шифера, по коньку крыши проложен неизолированный провод. Выхлопная труба от дизелей имеет высоту 1 м над крышей. Требуется ли для такого сооружения выполнять молниезащиту (однотросовую или стержневую)?

Защита вращающихся машин от грозовых перенапряжений является обязательной. Она выполняется на основе положений либо «Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (СО 153-34.21.122-2003), либо «Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (РД 34.21.122-87). Использование провода, проложенного по коньку крыши, в качестве молниеприемника не является достаточным, так как высшая точка молниеприемника (и тросового, и стержневого) должна находиться выше выхлопной трубы дизелей, чтобы защитить выхлопную трубу от прямого поражения молнией.

Вблизи выводов обмотки генератора или на сборных шинах следует устанавливать аппараты защиты от перенапряжений: нелинейные ограничители перенапряжений (ОПН), вентильные разрядники, защитные емкости.

В настоящее время на нашем предприятии питание прожекторов, установленных на металлических мачтах, предназначенных для наружного освещения территории, выполнено кабельными линиями на тросовой подвеске от вводов осветительных сетей в здание. Прожекторные мачты оснащены молниеотводами. Законно ли требование инспектора Ростехнадзора выполнить питание прожекторов кабелем с заземленной металлической оболочкой или в металлической трубе, проложенным в земле на протяжении не менее 10 м, в целях защиты питающей линии от грозовых перенапряжений (он ссылается на п. 6.3.19 ПУЭ 6-го изд.)?

Если прожекторная мачта и линии электроснабжения прожекторов входят в зону защиты отдельно стоящего(щих) молниеотвода(дов), то дополнительные меры по их молниезащите не требуются. Если молниеприемник установлен на прожекторной мачте, то электропроводку к ней рекомендуется выполнять в соответствии с указаниями п. 4.2.141 ПУЭ 7-го изд. (ПУЭ 6-го изд. на вновь сооружаемые и реконструируемые электроустановки не распространяется).

При проектировании молниезащиты зданий обязательно ли следовать указаниям Инструкции СО 153-34.21.122-2003 (указания по расчету молниезащиты очень запутанные)? По какому документу классифицируется надежность защиты объекта и имеются ли разъяснения к инструкции?

К сожалению, в новой редакции «Инструкции по защите зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» отсутствуют дополнительные пояснения и рекомендации, что в существенной степени затрудняет её использование при конкретном проектировании устройств молниезащиты. Не выделены финансовые средства для разработки справочного пособия (рекомендаций) для облегчения пользования новой редакцией Инструкции. Нет и документа, устанавливающего необходимый уровень надежности защиты от прямых ударов молнии для указанных в Инструкции проектируемых объектов.

Поэтому задачей проектной организации при кон- кретном проектировании объекта является определение необходимой надежности молниезащиты, исходя из технико-экономических соображений с учетом возможного ущерба при поражении объекта молнией.

Еще раз обращаем внимание организаций на то, что в соответствии с Федеральным законом № 184 «О техническом регулировании» ведомства вправе утверждать только документы рекомендательного характера, за исключением перечисленных в статье 5 упомянутого закона. Инструкция по молниезащите под действие этой статьи не подпадает. Приказ Минэнерго России от 30.06.2003 № 280 об утверждении «Инструкции по молниезащите зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» не содержит указания об отмене предыдущей редакции. Поэтому проектные организации вправе выполнять молниезащиту на основании положений предыдущей редакции Инструкции до подготовки и утверждения соответствующего технического регламента.

В связи с распространением различных видов радиосвязи, к нам, энергоснабжающей организации, часто обращаются за разрешением на установку различной аппаратуры на наших молниеотводах. В ПУЭ 6-го изд. по этому поводу есть лишь п. 4.2.143. Распространяется ли этот пункт на кабели, питающие аппаратуру связи и отходящие от них? Какие еще требования предъявляются к оборудованию, устанавливаемому на молниеотводах?

Правила устройства электроустановок не предусматривают возможность установки какой-либо аппаратуры на молниеотводах. Пункт 4.2.141 ПУЭ 7-го изд. рассматривает случай использования в качестве молниеотвода прожекторной мачты, который изначально предполагает необходимость подвода линии электропередачи для электроснабжения устройств освещения.

Установка каких-либо устройств на молниеотводах нормативно-техническими документами не запрещена. Однако следует учитывать высокую вероятность появления импульсного потенциала на молниеотводах при протекании по ним токов молнии и соответственно высокую вероятность повреждения аппаратуры, установленной на молниеотводе.

Госэнергонадзор Министерства энергетики России не рекомендует установку аппаратуры (в том числе радиосвязи) сторонних организаций на молниеотводах энергоснабжающих организаций. В случае такой установки защита от воздействий грозовых перенапряжений должна выполняться с учетом положений «Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (СО 153-34.21.122-2003) или «Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений (РД 34 21.122-87).

В каких документах указаны нормы на сопротивление заземлителей для грозозащиты зданий и сооружений?

В настоящее время руководящими документами по грозозащите являются «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций», утвержденная приказом Минэнерго России от 30.06.2003 № 280, и «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (РД 34.21.122-87). Этими документами не предусматривается непосредственное нормирование значений сопротивлений заземлителей.

Основное назначение заземлителей – ограничение грозовых (импульсных) напряжений на металлических конструкциях и на оборудовании. На стадии проектирования нет возможности предсказать значения токов молнии и, следовательно, значения импульсных перенапряжений.

Поэтому упомянутые Инструкции не устанавливают значения сопротивлений заземлителей. Инструкцией РД 34.21.122-87 рекомендовался выбор конкретных конструкций заземлителей, исходя из возможных значений токов молнии в диапазоне от 5 до 100 кА.

В то же время в главах 2.4 (пп. 2.4.36, 2.4.41), 2.5 (п. 2.5.129), 4.2 (пп. 4.2.136, 4.2.138, 4.2.143, 4.2.156, 4.2.162, 4.2.165) ПУЭ 7-го изд. приведены конкретные значения сопротивлений заземлителей опор воздушных линий электропередачи и распределительных устройств.

Можно ли использовать профилированный стальной лист кровли 3-этажного административного здания в качестве молниеприемника при условии непрерывной электрической связи между листами и не устраивать молниеприемную сетку?

Можно. «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (СО-153-34.21.122-2003, п.3.2.1.2) предусматривает использование металлических кровель защищаемых объектов в качестве естественных молниеприемников при одновременном соблюдении следующих условий:

электрическая непрерывность между разными частями обеспечена на долгий срок;
толщина металла кровли составляет не менее 4 мм для железа, 5 мм для меди и 7 мм для алюминия, если необходимо предохранить кровлю от повреждения или прожога, и не менее 0,5 мм, если кровлю не обязательно защищать от повреждений и нет опасности воспламенения находящихся под кровлей горючих материалов;
кровля не имеет изоляционного покрытия. При этом слой антикоррозионной краски, или слой 0,5 мм асфальтового покрытия, или слой 1 мм пластикового покрытия не считается изоляцией;
неметаллические покрытия на/под металлической кровлей не выходят за пределы защищаемого объекта.

«Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (РД 34.21.122-87, пп. 2.11, 2.25), действие которой не отменено, также предусматривает на зданиях и сооружениях с металлической кровлей использование кровли в качестве молниеприемника. Все выступающие над кровлей неметаллические элементы должны быть оборудованы молниеприемниками, присоединенными к металлу кровли. Должны быть соблюдены также требования пп. 2.6, 2.12, 2.13.

Возможно ли для вновь проектируемых (реконструируемых) жилых зданий не делать внешнюю молниезащитную систему? «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций», утвержденная приказом Минэнерго, точного ответа не дает. Вопрос касается не высоких зданий и не зданий «в чистом поле». Хотя и для высотных зданий непонятен принцип устройства молниеприемника (если кровля не металлическая и не выступает за пределы дома). Может быть, существуют какие-то разъяснения?

Молниезащита от прямых ударов молнии и от ее вторичных воздействий для жилых зданий в современных условиях, когда эти здания насыщены достаточно дорогой электронной техникой, должна выполняться, как правило, во всех случаях. Уровень (надежность) защиты определяется экономическими соображениями. Для небольших зданий может быть принят IV уровень защиты, для высотных зданий может оказаться целесообразным (выгодным) и I уровень. Способ защиты – специально установленные молниеприемники, конструктивные элементы здания или их сочетание – определяется проектной организацией. Отсутствие молниезащиты даже небольших зданий желательно обосновывать, например, низкой грозовой деятельностью в отдельных регионах.

К сожалению, в настоящее время отсутствуют публикации, подробно разъясняющие положения данной Инструкции, на их подготовку необходимы определенное время и средства. За консультациями по содержанию Инструкции рекомендуется обращаться к ее составителям: ОАО «ЭНИН им. Кржижановского», ООО «ЭЛНАП».

Согласно пункту 4.2.172 ПУЭ, необходимо выполнить защиту от самопроизвольного смещения нейтрали путем установки в цепь открытого треугольника трансформатора напряжения резистора величиной 25 Ом, рассчитанного на ток 4 А. Есть ли необходимость в такой защите при использовании комплектного токопровода от генератора до повышающего трансформатора, а также при использовании комплектного генераторного элегазового распределительного устройства с разрядниками с нелинейной характеристикой и дополнительными конденсаторами между фазами и землей? Проблема существует из-за невозможности вывести нейтральные точки высоковольтных обмоток трансформатора напряжения за пределы кожуха распределительного устройства для установки трансформатора тока в нейтраль трансформатора напряжения для сигнализации и автоматического включения резистора в цепи открытого треугольника трансформатора напряжения (см. «Инструкцию по проверке транс-форматоров напряжения и их вторичных цепей». М.: СоюзТехЭнерго, 1979).

Сопротивление 25 Ом должно подключаться к выводам обмоток, соединенных в открытый треугольник, и может быть установлено вне оболочки экранированного токопровода. Установка трансформатора тока в нейтрали высоковольтных обмоток трансформатора напряжения не требуется.

Выполнение защиты от самопроизвольных смещений нейтрали в сетях с изолированной нейтралью требуется при соотношении 1,0–3,0 А емкостного тока замыкания на землю на один комплект трансформа- торов напряжения.

При установке трансформаторов напряжения типа НАМИ (антирезонансных) выполнение защиты от самопроизвольных смещений нейтрали не требуется.

В последнее время контролирующие органы стали требовать выполнения молниезащиты при проектировании жилых домов до 6 этажей. В РД 34.21.122-87 нет четких указаний на принадлежность данных объектов даже к третьей категории. Правомочны ли подобные требования и какой нормативной литературой пользоваться для проектирования молниезащиты?

Действующие в России нормы в области молниезащиты не содержат жестких указаний об обязательности защиты от поражений зданий молниями. Поэтому уровень надежности защиты здания от поражений, при отсутствии соответствующих указаний, определяется проектной организацией. В отношении жилых домов Инструкция СО 153-34.21.122-2003 предусматривает выполнение защиты с одним из четырех предлагаемых уровней надежности защиты от прямых ударов молнии. Учитывая насыщенность современных жилых зданий, даже небольших, сложной бытовой техникой, необходимость выполнения молниезащиты и уровень надежности защиты определяются прежде всего возможным ущербом при поражении здания молнией.

С учетом опасности последствий поражения молнией зданий: поражение людей; разрушение строительных конструкций; возникновение пожаров; повреждения, сбои в работе электронных приборов и потеря данных в системах информационных технологий – требование надзорных органов в отношении обязательности выполнения молниезащиты, как правило, представляется обоснованным.

При проектировании молниезащитных устройств допускается использование любой из двух редакций: «Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (РД 34.21.122-87) или «Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (СО 153-34.21.122-2003).

В качестве заземляющего контура котельной используется электрод (сталь круглая с медным покрытием), забитый в грунт на глубину 12 м. Рядом с котельной на расстоянии 3 м установлена дымоходная труба (h = 22 м), на которой смонтирован молниеприемник. Возможно ли использование данного электрода в качестве общего контура для заземления котельной и молниеприемника или для молниеприемника следует смонтировать свой контур?

Ответ имеется в п. 3.2.3.1 «Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций». Заземляющие электроды заземлителя электроустановки котельной должны являться и составной частью заземлителя системы молниезащиты.

Возможно ли прохождение токоотводов по шахте лифта (молниезащита) жилого дома?

В лифтовых шахтах не должны прокладываться какие-либо коммуникации, не относящиеся к обеспечению работы лифтов. Рекомендации по выполнению токоотводов молниеприемников приведены в п. 3.2.2 «Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (СО 153-34.21.122-2003).

(продолжение)

Устройство опалубки плитного фундамента

Для устройства опалубки фундаментной плиты необходимо применять строительные доски, прочно закрепленные в грунте. Опалубочные доски (как вариант деревянный брус для ленточного фундамента) нужно устанавливать таким образом, чтобы они в дальнейшем служили нам мерой высоты и свежеуложенный бетон растеался ровным слоем. Для этого нам будет необходимо иметь всегда под рукой нивелир или шланговый водяной уровень.

Как работать с нивелиром вы уже знаете. Работа со шланговым уровнем также не вызовет у вас особых затруднений. Для начала необходимо заполнить шланг водой (следите за тем чтобы в нем не было пузырьков воздуха). Для этого поднимаем оба конца шлангового уровня как можно выше и начинаем с одного конца заливать воду. Концы уровня необходимо держать ровно. В этих точках поверхность воды будет на одинаковой высоте. Так как водяные шланговые уровни продают длиной от 5 до 20 метров, то с их помощью можно получить надежные высотные отметки на больших расстояниях. В процессе установки опалубки обязательно по окончании этапа работ проводите измерения с помощью правила или шлангового уровня.

Экономия! Доски, используемые при выставлении опалубки по окончанию бетонных работ, можно использовать повторно на устройства, например, строительных лесов, так что вы можете сэкономить свои денежные средства.

Как только опалубка будет выставлена, необходимо рассчитать рабочий объем котлована. Имейте ввиду, если вы запланировали вход в подвал снаружи, то необходимо опалубку в этом месте выставлять сразу (под площадку и лестницу в подвал).

Если вы устраиваете толстую фундаментную плиту, то скорей всего потребуется рыть яму, но тут все зависит от проектной документации вашего дома. Очень внимательно ознакомьтесь с описанием и параметрами застройки.

Теперь, когда опалубка готова, необходимо позаботиться о гидроизоляции фундамента дома. Вначале необходимо разложить на очищенной подошве котлована гидроизоляционную пленку, для этого вполне может подойти "тисненое" полотно.

Затем в соответствии со статическим расчетом должна монтироваться стальная арматура. Если у вас на участке строительства грунт с высокой несущей способностью, то для связи с ленточным фундаментом необходимо только "конструктивное" армирование. Конструктивное армирование представляет собой слой стальной решетки в верхней трети тонкой плиты. Если решетка прогнута и не отвечает необходимым условиям, то ее необходимо выравнить с помощью обвязочной проволоки. Если же грунт у вас слабый или дом дает слишком большую нагрузку, то конечно же в этих случаях не обойтись без укрепления фундамента арматурным каркасом или стальными стержнями. Если вы устраиваете ленточный железобетонный (армированный) фундамент, то в этом случае на дно котлована (по аналогии с плитным фундаментом) также укладывается защитная пленка или заливается тонкий слой бетона.

Армирование фундаментной плиты

Если вы выбрали в качестве фундамента вашего дома толстую фундаментную плиту, то при армировании ее вам необходимо, как правило, только разместить стальную решетку в нижней и верхней части плиты. На начальном этапе на пленке из специального материала устанавливаются плоские распорки: это либо рельсы, либо специальные кольца из искусственного материала.

Важно! Высота этих опор для собираемого нами арматурного каркаса должна быть такова, чтобы позднее, когда мы начнем бетонировать фундамент, арматура погрузилась в бетон как минимум на 1 см., чтобы создавался так называемый защитный слой. Не укладывайте ваши арматурные решетки на грунт - это неправильно.

На нижних распорках размещается первый слой стальных решеток. Перед тем как начать работы по армированию второго слоя стальных решеток, лучше всего установить арматурный каркас по краю плиты. Далее необходимо установить специальные распорки для верхнего ряда стальных решеток. Распорки изготавливаются разной высоты, и с их помощью мы фиксируем промежуток между верхним и нижним слоями арматурного каркаса.

Чтобы обеспечить стабильность положения каркаса распорки необходимо устанавливать в виде непрерывных дорожек. Расстояние между дорожками составляет как правило один метр. Проводите все работы максимально качественно, так как не стоит забывать, что во время бетонных работ вам придется перемещаться по поверхности из переплетенного металла. Арматурный каркас будет полностью готов, когда верхняя поверхность стальной арматуры будет прочно связана обвязочной проволокой с нижней. Важно помнить: после того как плита будет залита, на поверхности фундамента не должно быть видно ни кусочки металла (расстояние от верхнего ряда арматурного каркаса до поверхности плиты должно быть не менее 2 см. бетонного слоя).

Заземление фундамента

Перед началом бетонных работ, очень часто возникает необходимость проведения мероприятий по заземлению фундамента. Заземление фундамента - это замкнутое кольцо из оцинкованной стальной ленты, которое встраивается в стальную арматуру на краю фундаментной плиты, либо у основания внешней стороны фундамента. Присоединительные шины выводятся и высоко загибаются на тех углах, где планируется устройство металлических труб дождевого желоба и подключение громоотвода. Также и в помещении, запланированном для подключения электричества к дому, из фундаментной плиты необходимо вывести такую же шину заземления. Позднее через нее будут заземлены все металлические части внутри дома (водопровод, ванная), а также электропроводка.

4.9. Молниезащита

4.9.1. Устройство молниезащиты должно соответствовать требованиям «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений», а также настоящей Инструкции.

4.9.2. Устройства молниезащиты (молниеотводы) должны включить в себя молниеприемники, непосредственно воспринимающие на себя удар молнии, токоотводы и заземлители.

4.9.3. Стержневые молниеприемники должны быть изготовлены из стали (круглой, полосовой, угловой, трубчатой) любой марки сечением не менее 100 мм 2 , длиной не менее 200 мм и укреплены на опоре или непосредственно на самом защищаемом здании или сооружении.

Тросовые молниеприемники должны быть изготовлены из стальных многопроволочных канатов сечением не менее 35 мм 2 .

4.9.4. Токоотводы, соединяющие молниеприемники всех видов с заземлителями, следует выполнять из стали. Их размеры должны соответствовать приведенным ниже:

1 Применяются только для выравнивания потенциала внутри зданий и для прокладки наружных контуров на дне котлована по периметру здания.

4.9.5. Молниеприемная сетка должна быть выполнена из стальной проволоки диаметром не менее 6 мм, уложена на неметаллическую кровлю здания сверху или под несгораемые или трудносгораемые утеплитель или гидроизоляцию. Размер ячеек сетки должен быть не более 6х6 м. Сетка в узлах должна быть соединена сваркой.

В зданиях с покрытиями по металлическим фермам или балкам молниеприемную сетку на кровле не укладывают. В этом случае несущие конструкции покрытия должны быть связаны токоотводами из стальных стержней марки А1 диаметром 12 мм. Все металлические детали, расположенные на кровле (трубы, вентиляционные устройства, водосточные воронки и т.п.) должны быть соединены с молниеприемной сеткой молниеотводами. На неметаллических возвышающихся частях зданий следует дополнительно уложить металлическую сетку и соединить ее при помощи сварки с молниеприемной сеткой на кровле.

4.9.6. При прокладке молниеприемной сетки и установке молниеотводов следует использовать на защищаемом объекте всюду, где это возможно, в качестве токоотводов металлические конструкции зданий и сооружений (колонны, фермы, рамы, пожарные лестницы и т.п., а также арматуру железобетонных конструкций) при условии обеспечения непрерывной электрической связи в соединениях конструкций и арматуры с молниеприемниками и заземлителями, выполняемых, как правило, сваркой.

4.9.7. Если строительные конструкции здания используются для молниезащиты, то устройство молниезащиты здания с использованием строительных конструкций включает в себя молниеприемную сетку (или стержневые молниеотводы), соединенную с помощью металлических перемычек с арматурой колонн (или металлическими колоннами, см. рис. 1) и железобетонных фундаментов-заземлителей.

Для соединения с арматурой колонн, используемой в качестве токоотводов, молниеприемная сетка приваривается к специальным соединительным изделиям, заложенным в швы между плитами перекрытия. Примеры узлов, обеспечивающих непрерывность электрической цепи в системе молниезащиты в зданиях со сборным железобетонным каркасом, даны на рис. 23, 24.

4.9.8. Железобетонные фундаменты зданий и сооружений, наружных установок, опор молниеотводов следует, как правило, использовать в качестве заземлителей молниезащиты при условии обеспечения непрерывной электрической связи по их арматуре и присоединения ее к закладным деталям с помощью сварки.

Битумные и битумно-латексные покрытия не являются препятствием для использования фундаментов. В средне- и сильноагрессивных грунтах, где защита железобетона от коррозии выполняется полимерными покрытиями, а также при влажности грунта менее 3% использование железобетонных фундаментов в качестве заземлителей не допускается.

4.9.9. Металлические конструкции и корпуса всего электротехнического оборудования и аппаратов, находящихся в защищаемом здании, должны быть присоединены к заземляющему устройству электроустановок, о чем должны быть даны указания в электротехнической части проекта.

Примеры строительных заданий, разрабатываемых электриками, схем устройства молниезащиты, а также примеры решений конструктивных узлов приведены в альбоме «Заземление и молниезащита одноэтажных и многоэтажных зданий промышленных предприятий с использованием типовых строительных конструкций в качестве заземляющих устройств и токоотводов» (ТПД 5.407-134.В.О.).

Повсеместность использования на территории Польши фундаментных заземлителей – эторезультат требования, которое введено Распоряжением Министра инфраструктуры от 12 апреля 2002г. касательно технических условий, которым должны отвечать здания и их расположение. Согласно §184, абзац 1 : «В качестве заземлителей электрической системы следует использоватьметаллические конструкции зданий, арматуру фундаментов, а также другие металлические элементы, размещенные в неармированных фундаментах, представляющих собой искусственный фундаментный заземлитель».

Применение фундаментных заземлителей рекомендуется также в нормативных документах, касающихся как электрических, так и молниезащитных систем. Главные причины того, что специалисты отдают предпочтение такому заземлителю, связаны с легкостью и низкой стоимостью их выполнения, хорошим контактом фундамента с почвой, стабильностью его активного сопротивления во времени (зависимость удельного сопротивления фундамента от изменений температуры и влажности незначительна) и максимальным использованием его поверхности для рассеивания в грунте токов заземления.

Учитывая, что фундаментный заземлитель состоит из металлических элементов, залитых бетоном в фундаменте строительного объекта, для обеспечения непрерывности передачи тока в такой конструкции следует обращать особое внимание на качество соединения металлических элементов. В строительной практике арматурные стержни железобетонных конструкций соединяются преимущественно с помощью вязальной проволоки (рис. 5).

Рис. 5. Соединение арматурных стержней с помощью вязальной проволоки (с согласия RST sp.j.)

В связи с этим, если фундамент должен быть эффективно использован как естественный заземлитель объекта, соединения арматуры фундамента должны быть низкоомными (с низким сопротивлением). Для получения определенных электрических соединений арматурных стержней рекомендуется комплектовать фундамент дополнительной внутренней ячеистой сетью, выполненной из стержней или полосового металла (рис. 6) и связанной со сталью арматуры с помощью винтовых зажимов. Еще более прочными являются сварные соединения.

Рис. 6. Рекомендованное выполнение фундаментного заземлителя с использованием стальной ленты (с согласия RST sp.j.)

Все мероприятия, связанные с дополнительным соединением арматурных стержней, должны быть согласованы с конструктором фундамента, чтобы удостовериться, что прочность фундамента соответствует требованиям проекта.

Существенное преимущество фундаментных заземлителей – стабильное во времени активное сопротивление заземления. Этот вопрос был хорошо описан на примере строительных объектов в работе . На стабильность активного сопротивления фундаментного заземлителя влияет то, что обычно фундаменты зданий окружены грунтом с меньшим удельным сопротивлением, чем поверхностные слои, причем удельное сопротивление более глубоких слоев грунта меньше зависит от времени года и погодных условий. Фундаментный заземлитель в зданиях с несколькими подземными этажами расположен под самым низким этажом, поэтому на таких глубинах изменения температуры и влажности почвы в течение года настолько незначительны, что ими можно пренебречь.

В случае когда параметры фундаментного заземлителя (активное сопротивление, геометрические размеры) достаточны для проектируемого назначения, согласно процедуре, описанной в стандарте PN-EN 62305-3, не требуется применение дополнительных искусственных заземлителей. Однако из практических соображений, чтобы обеспечить возможность периодического контроля состояния такого заземлителя, можно применять дополнительные заземлители в местах спуска отводных проводов, что позволяет выполнять разъемные контрольно-измерительные соединения. Чаще всего, особенно при разветвленных фундаментных заземлителях, на сумму инвестиций это влияет незначительно, зато дает возможность проводить необходимые измерительные работы.

www.zandz.ru

что можно использовать, а что нет

В электрических установках при реализации защитных мер используют естественный заземлитель. В его роли может выступать стальная арматура, которая входит в состав железобетонных конструкций. Помимо этого, как естественное заземление применяются и различные коммуникации из металла, что расположены под землей. Например, это могут быть трубопроводы или изоляционная оболочка кабеля. Бывают случаи, когда используются и коммуникации, что находятся над землей, например, рельсы.

Преимущества перед искусственным контуром

Заземлитель естественного типа применяется только в том случае, когда он полностью удовлетворяет всем запросам, которые существуют к устройствам заземления. Искусственный заземлитель применяется в том случае, когда необходимо значительно понизить ток, что будет уходить в почву через естественный заземляющий контур.

Исходя из этого можно сделать вывод, что в большинстве случаев применяются естественные заземлители, при этом искусственные не применяются. Благодаря такой конструкции можно в большей мере сэкономить на материалах, которые используются при создании контура заземления. Помимо этого, силы на монтаж, финансовые расходы будут уменьшены, а использование приспособления будет проще.

Соединение элементов в конструкции

Неважно из чего сделаны детали конструкции, из металла или железобетона, главное то, что они должны соединяться таким образом, чтобы в этих деталях образовалась электрическая цепь, что будет проходить по самому металлу. Если конструкция железобетонная, то следует дополнительно подготовить закладные детали в ней. Их наличие должно быть на каждом этаже объекта недвижимости.

Благодаря этим закладным деталям в устройстве можно соединить электрическое или технологическое оборудование, которое следует заземлить. Если в зданиях существуют соединения в виде болтов, заклепок или сварки, то их будет достаточно для того, чтобы смонтировать постоянную электрическую цепь. Если же подобные соединения отсутствуют то можно использовать гибкие перемычки, которые приваривают к элементам конструкции. Сечение перемычек должно быть от ста квадратных миллиметров.

Что нельзя использовать из железобетонных конструкций в качестве заземлителей? Если сборный фундамент выполнен из железобетона, то естественный заземлитель к нему лучше не подсоединять. Если есть возможность, то лучше сначала соединить между собой арматуру близлежащих блоков, и лишь потом приступать к изготовлению естественного заземления. Если такое соединение осуществить нет возможности, то тогда лучше всего сделать искусственный заземляющий контур.

Между собой железобетонные конструкции соединяются следующим образом: в случае, если фундамент здания осуществлен из свай, тогда арматуру свай соединяют с блоками фундамента или с арматурой ростверка с помощью электродуговой сварки. Но такая сварка не подойдет для пространственных колон и металлических каркасов. В этом случае применяют точечную сварку.

Железобетонный фундамент как заземляющее устройство

Естественный заземлитель в виде железобетонного фундамента используется только в том случае, когда грунт, на котором располагается строение, обладает влажностью от трех процентов. Если влажность будет меньше, то фундамент строения будет оказывать очень большое электрическое сопротивление, и как результат не будет выступать в качестве заземляющего устройства.

Также железобетонный фундамент применяется как заземлитель еще и тогда, когда на него будет воздействовать любая агрессивная среда. К примеру, это могут быть подземные воды, у которых нет значительных показателей жесткости. Помимо этого, такой фундамент может выступать, как естественный контур заземления, если отсутствует гидроизоляция или его поверхность будет максимально защищена, согласно СНиП и ПУЭ, битумным покрытием.

Железобетонный фундамент не соединяется с заземляющим проводником в том случае, если он расположен в агрессивной среде, потому что это может привести к дополнительной коррозии. Также не рекомендуются использовать основу из бетона, если в самой структуре конструкции существует напрягаемая арматура.

Если просмотреть все озвученные выше ограничения и позволения, то можно сделать вывод, что подобное строение совершенно не подходит для искусственного заземления. Благодаря этому при монтаже рабочего заземления есть возможность сэкономить на проводниках. Ведь они будут располагаться в постройке, соответственно, их длина будет меньше, а это позволит сэкономить материалы и денежные средства.

Также хотелось бы отметить, что естественный заземлитель может быть не только из тех, что перечислены ранее. Существует еще большое количество возможных вариантов. К примеру, согласно ПУЭ п. 1.7.109 в его роли может выступать стальной трубопровод (только тот, в котором течет любая негорючая жидкость, о чем говорится в п. 1.7.110 того же ПУЭ) или обсадная труба, что используется в артезианских колодцах.

Перечень всех материалов, которые можно использовать для естественного заземления, а какие нет, предоставлен ниже:

Если все же для безопасности и защиты жилого или офисного здания было принято решение использовать исключительно естественное заземление, то необходимо учитывать следующий важный фактор: электрический ток, который проходит по электрическому заземленному проводу, не должен превышать допустимое значение каждого в отдельности элемента, что входят в состав заземляющего устройства.

Вот и все, что мы хотели рассказать о том, что такое естественный заземлитель и какие материалы можно использовать для организации такого варианта защитного контура. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной!

Нравится(0)Не нравится(0)

samelectrik.ru

Можно ли использовать винтовые сваи как заземление – требования к устройству

Организация электробезопасности является одним из основных требований при вводе в эксплуатацию жилых помещений, частных домов или отдельно стоящих хозяйственных построек. Удар молнии или короткое замыкание может привести не только к материальным потерям, но и повлечь за собой более трагические последствия. Предотвратить подобные случаи позволяет сооружение надежного заземляющего контура. Среди многочисленных вариантов его устройства некоторые профессиональные строители рекомендуют использовать в качестве электродов заземления винтовые сваи. Однако специалисты, работающие в электротехнической отрасли, ставят под сомнение целесообразность такого применения изделий, поэтому единого мнения на этот счет не существует.

Винтовойсвайный фундамент и заземление

Среди объективных преимуществ применения винтовых свай в малоэтажном строительстве стоит выделить, прежде всего, отсутствие большого объема земляных работ, сравнительно низкую стоимость возведения и достаточную степень прочности основания будущей постройки. При этом многие частные застройщики задаются вопросом – можно ли использовать в качестве заземления сам фундамент возводимой свайно-винтовой конструкции и как это может отразиться на ее эксплуатационных характеристиках.

Казалось бы, значительное заглубление опор основания постройки предоставляет исключительную возможность качественного заземления домашней электрической сети. Однако стоит помнить, что винтовые сваи для повышения ресурса эксплуатации фундамента обрабатываются различными антикоррозионными лакокрасочными составами. Изготовленные, как правило, на основе полиуретановых смол, такие покрытия делают опору непригодной для использования в качестве заземления, так как являются хорошим диэлектриком.

Винтовые сваи, которые можно использовать для заземления, не должны иметь нанесенных диэлектрических покрытий.

Некоторые частные застройщики в целях максимальной экономии средств применяют для возведения свайного фундамента винтовые опоры, изготовленные кустарным способом. Их антикоррозийное покрытие, чаще всего, представляет собой нанесенный тонкий слой дешевой масляной краски, который разрушается уже при ввинчивании опоры в грунт. Из-за электролитической коррозии посредством блуждающих подземных токов, такое фундаментное основание быстро приходит в негодность, а создание заземляющего контура из свайного поля возводимого фундамента лишь ускорит процесс его разрушения.

Для заземления дома наиболее оправданным является применение оцинкованных винтовых свай. Существуют разные технологии нанесения подобного антикоррозийного покрытия:

холодный метод оцинкования, при котором нанесение защитного слоя производится цинкосодержащими красками;
горячая оцинковка, предусматривающая покрытие изделия горячим цинком в условиях промышленного производства.

Винтовые сваи холодной оцинковки не рекомендуется применять для заземления в силу нестойкости покрытия к истиранию. Нанесенный защитный слой легко счищается с обработанной поверхности при прохождении сваями пластов песчаника или известняка еще на этапе их вкручивания в грунт. Со временем, изделия с таким покрытием начнут неминуемо коррозировать и придут в негодность.

Подобного недостатка лишены винтовые опоры, антикоррозийная обработка которых производилась горячим цинком. Более того, сплошное защитное покрытие, присутствующее как на наружных, так и на внутренних поверхностях полой сваи, при незначительных повреждениях имеет способность к самовосстановлению на молекулярном уровне. Однако стоимость таких изделий сравнительно высока, что является ограничением их применения в индивидуальном строительстве.

Решая проблему заземления фундамента, необходимо руководствоваться требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ).

Нормативы предписывают сооружение заземляющего контура зданий только в виде отдельной конструкции! Таким образом, категорически не рекомендуется производить какие-либо подключения непосредственно к самому свайному полю или ленте винтового фундамента.

Оцинкованные винтовые сваи, антикоррозийное покрытие которых нанесено по горячей технологии, более всего подходят для заземления. От правильности его устройства во многом зависит электробезопасность домовой сети и надежность в исполнении возложенных на нее защитных функций.

Устройство защитного заземления винтовыми сваями

Сооружаемая конструкция для заземления дома обычно представляет собой металлический замкнутый контур в форме равностороннего треугольника. В вершинах его углов располагают винтовые сваи, использующиеся в качестве заземляющих электродов. Их заглубление производится ниже отметки уровня промерзания грунта, величина, которой принимается на основе усредненных значений для конкретного региона за последние несколько лет.

Исходя из производимого промышленностью стандартного ряда типоразмеров, для устройства заземляющего контура вполне подойдет использование винтовых опор диаметром 57 мм. При стандартной длине, составляющей 2-2,5 метра, изделия можно применять в большинстве регионов с умеренным климатом. Выполнение работ производится в следующей последовательности.

Под сооружение заземляющего контура выбирается подходящая площадка на удалении не менее 1 метра от фундамента дома и производится разметка под расположение вкручиваемых винтовых свай. При этом необходимо учитывать, что расстояние между намечаемыми точками не должно быть меньше длины самой опоры.
Намеченные точки вершин треугольника соединяют между собой прорываемой по его периметру траншеей, глубина которой должна составлять не менее полуметра.
В вершинах углов вкручивают винтовые сваи.
Элементы конструкции соединяют между собой в замкнутый контур при помощи сварки. При этом можно использовать различный металлопрокат, толщина сечения которого составляет не менее 4 мм. Проваренные места обрабатывают антикоррозийными составами.
Со стороны одного из углов сооружаемой конструкции прорывают еще одну траншею в направлении к распределительному электрощиту. В нее укладывают соединительный проводник.
Крепление проводника производят обычным гаечным соединением на предварительно приваренный к обвязочному контуру болт. Второй конец подсоединяют к главной заземляющей шине силового распределительного щитка.

После окончания монтажа необходимо проверить сопротивление заземляющего контура. Согласно ПУЭ, его значение для электрической сети напряжением 220 В не должно быть более 30 Ом. Измерения производят в сухую погоду (при максимальном сопротивлении самого грунта). Если проведенные измерения удовлетворяют техническим нормам эксплуатации, можно приступать к обратной засыпке траншеи.

Преимущества и недостатки устройства заземления винтовыми сваями

Преимущества использования винтовых свай обусловлены, прежде всего, удобством монтажа сооружаемой заземляющей конструкции. Ввинчивание опоры освобождает от значительного объема земляных работ. Толщина стенки сваи, составляющая от 3 до 5 мм, гарантирует длительные сроки эксплуатации, а большая площадь поверхности – надежность заземления.

Тем не менее, некоторые специалисты указывают на то, что наличие сварных швов является недопустимым для элементов конструкций, применяемых для заземления объектов. Места сварки в первую очередь подвергаются электролитической коррозии. Присутствие вблизи заземленной постройки электроподстанции, железнодорожных путей или вышек сотовой связи, где высока вероятность утечек электричества в грунт, приводит к существенному сокращению сроков эксплуатации и разрушению винтовой сваи.

До проведения работ по устройству заземляющей конструкции частного дома рекомендуется обратиться за консультацией к сотрудникам из обслуживающей данный район сетевой организации энергоснабжения. Они помогут произвести расчеты для качественного заземления, посоветовать, какие материалы лучше использовать, а также, при необходимости, составят проектную документацию.

semidelov.ru

Ошибки при строительстве ввода-вывода в фундаменте. Арматура в бетоне как конденсатор. | ImhoDom.Ru

Как правило, фундамент заливается в большой спешке. Эй смотри, сосед уже залился, а мы еще нет – давай быстрее. Смотри, какая хорошая погода – давай быстрее бетон заказывай, пока дождяра не превратил наш уютный котлованчик в бассейн. Алле, фундамент заказывали, завтра приедем? Ну не знаю, есть ли такое правило, но со мной почему то именно так и было, что, естественно, вылилось в несколько ошибок.

Ну, во-первых, на этапе фундамента мало кто задумывается о таких философских вещах как, где будет проходить канализация, как мы заведем в дом воду, газ и электричество. И совсем уж мало людей знают такое слово как молниеотвод, и что его можно уже начинать продумывать… а не тогда когда в дом ударила молния уже пора вселяться. Про молниеотвод, скажем честно, вообще мало кто задумывается.

Про канализацию все просто. Канализационные трубы залегают ниже уровня земли и, естественно, ненароком в обязательном порядке как минимум в одном месте пронизывают ваш фундамент. А ведь одно отверстие в фундаменте под канализационную трубу стоит доллар за сантиметр, как минимум. Именно так я потерял первые 80$ из-за того, что не продумал где, на какой высоте, под каким углом, и в каком месте необходимо заложить капсулы из трубы диаметром превышающей 110мм (например 160 мм) при заливке бетона. Естественно, без консультации грамотного сантехника здесь не обойтись. А найти такого можно только по рекомендациям. И желательно хотя бы двум. Еще не меньшей сложностью будет намертво закрепить эти вкладыши, чтобы рухнувший из миксера бетон не отправил их не по назначению. Причем самому возможно будет это сделать проще, чем объяснить это алкоголикам мастерам по халтуре заливке фундаментов.

Кстати, мне рекомендовали внутри дома канализационную трубу класть на стальной швеллер, чтобы она не треснула (чтобы труба не сдвигалась грунтом зимой). Какое расточительство. Знаете, сколько стоит швеллер? Может его еще и на фундамент закрепить для гарантии? А закрепить в швеллере 500-й маркой бетона, как вам? В общем, гибкости пластиковой канализационной трубы достаточно, чтобы она могла претерпеть небольшие подвижки грунта. Но канализационная труба может, бесспорно, треснуть от вибротрамбовки. Вот поэтому то и нужно сначала утрамбовать обратную засыпку, а уже потом укладывать канализационные трубы в небольшие неглубокие траншеи присыпав их песочком сверху и утрамбовав водичкой и на этот раз - ножками. Про швеллеры под трубами слышу впервые.

С электрикой все гораздо проще. Электрический кабель можно завести в дом под фундаментом. Постойте… Но для этого надо всего лишь раскопать фундамент с обоих сторон… Еще 20$, как минимум. А ведь тоже можно заранее на необходимой высоте заложить в бетонную стенку вкладыш из гибкой трубы (либо уже после фундаментных работ, но до засыпки) и вывести его наверх в том месте, где планируется установка внутридомового электрического щитка, так чтобы оставалось в него лишь просунуть толстый вводной электрический кабель.

Ввод в дом воды должен по-любому осуществляться на уровне ниже фундамента (ну банально чтобы зимой вода в трубе не замерзла), но кинуть вкладыш из гибкой трубы под фундаментом и вывести его наверх внутри фундамента еще до его засыпки – несравненно проще и умнее. А мне надо было сделать так два раза – для центрального водоснабжения и для насоса, который будет качать местную воду для полива. А землекопы попадаются не всегда адекватные и работящие, чегоужтам. Ну и уже совсем фигурой высшего пилотажа будет поспрашивать уже опытных соседей и узнать какого диаметра водопроводная труба необходима (для центрального водоснабжения) и проложить трубу с улицы до места установки счетчика воды (либо установки насоса) с небольшим запасом.

И ведь продумать это заранее заняло бы пол часа, еще пол часа-час на поездку на стройрынок и поиск необходимых вкладышей, а на выходе получили бы экономию и денег и собственного времени, на контроль за выполнением задачи.

Теперь поговорим о том, что делают чуть более чем никто из застройщиков. О молниезащите в фундаменте. Вопрос интересный и я очень жалею, что не знал, что так можно сделать. Говорят, в польских строительных проектах это все уже заложено и разжевано. Но мы то делаем по-нашему, по дедовскому способу, через жопу по фасаду дома (это конечно, если делаем вообще). Позволю себе процитировать великого классикапервую попавшуюся вырезку о заземлении молниеотвода на арматуру фундамента.

ЗАЗЕМЛЕНИЕВ любом случае - как для "внешней", так и для "внутренней" молниезащиты - очень важна роль заземления. И об этом стоит поговорить подробнее. Вернемся к нашей инструкции. Она настоятельно рекомендует заземлять молниеотводы на арматуру фундамента дома или, если это невозможно, заглублять в землю штыри-электроды (кстати, заземлять на арматуру фундамента тоже можно не всегда, здесь есть свои ограничения: если фундамент гидроизолируется составами на эпоксидной основе или если влажность грунта меньше 3%). Электроды должны заглубляться так, чтобы достигать влажных слоев почвы. Но не везде и это возможно, особенно на скальных грунтах. Удельное сопротивление самой почвы тоже разное: скальные грунты имеют значение удельного сопротивления до 3000 Ом, а смешанный грунт - 150-200 Ом. Поэтому не все так просто с заземлением. В идеале его надо выполнять на основании измерений удельного сопротивления грунта, на котором стоит дом, и соответствующих расчетов для определения количества и поперечного сечения электродов, глубины их залегания в грунт. При большом удельном сопротивлении грунтов очень хорошо присоединять к заземляющему устройству проходящие поблизости водопроводные трубы, обсадные трубы артезианских колодцев или свинцовые оболочки кабелей.

В любом случае, по поводу молниезащиты лучше проконсультироваться у профессионалов, если такие существуют в вашем городе (про то, что есть профессионалы, которые захотят вам втюхать свою систему молниезащиты я верю охотно). В общем, я просто намекнул, как можно эффективно и недорого сделать заземление, а уж о правильном его устройстве лучше сами погуглите.

imhodom.ru

Измеряем сопротивление заземления фундамента

Вторая часть статьи "Молниезащита на строительном объекте"

Не стоит спешить с измерениями сопротивления заземления созданного фундамента. Все рекомендации об его использовании в качестве заземляющего устройства основаны на том, что гидрофобный бетон подсасывает влагу из грунта вместе с естественно растворенными в ней солями. В итоге арматурные стержни фундамента оказываются в той же среде, что и размещенные непосредственно в грунте. Диффузия влаги из грунта в бетон занимает немалое время. До контрольных измерений лучше подождать 1 – 2 месяца.

Методика измерений сопротивления заземления хорошо известна по многочисленным руководствам. Как правило, там фигурирует схема, представленная на рис. 1.

Рис. 1. Типичная схема измерения сопротивления заземления фундамента здания

Цепь измеряемого тока замыкается через вспомогательный токовый электрод (TЭ), а напряжение на фундаменте измеряется относительно потенциального электрода (ПЭ), удаленного на 3 – 5 максимальных габаритных размеров D, где потенциал мало отличается от нуля. Частное от деления измеренного напряжения на ток дает искомое сопротивление заземления.

За внешней простотой схемы скрывается серьезная проблема. Габаритный размер строящегося здания вполне может превысить 100 м, а электроды надо удалять от него на расстояние в 300 – 500 м, причем, все это пространство должно быть свободным от подземных металлических конструкций. Такое сложно обеспечить в черте городской или промышленной застройки. Сближение же вспомогательных электродов с фундаментом (пусть даже вынужденное) неизбежно ведет к ошибке. Очень плохо, что сопротивление заземления оказывается при этом заниженным.

В последнее время для экономии свободного пространства токовый и потенциальный электроды рекомендуется располагать на одной прямой (рис. 2).

Рис. 2. Схема измерения с расположением вспомогательных электродов на одной прямой

Поскольку токи в измеряемом заземлителе и во вспомогательном электроде ТЭ противоположно направлены, на прямой между ними обязательно располагается точка нулевого потенциала (здесь полная аналогия с потенциалом одинаковых по величине и противоположных по знаку электрических зарядов). В окрестности этой точки нулевого потенциала и рекомендуется располагать потенциальный электрод. Например, в некоторых зарубежных заводских инструкциях предписывается rpot = 0,62rtok. Детальный компьютерный эксперимент (рис. 3) показал, что наилучший результат дают измерения при расположении потенциального электрода точно по середине прямой, связывающей измеряемый фундамент с токовым электродом. Даже для очень больших по площади зданий погрешность измерения не превышает здесь 10%, невзирая на то, что расстояние до электрода ТЭ не превышало 0,5D вместо предписываемых нормативных значений 3 – 5 D. Подробный количественный анализ схемы представлен в книге "Вопросы практический молниезащиты", которая была издана в прошлом году по инициативе проекта ZANDZ.ru.

Рис. 3. Погрешность измерения сопротивления заземления фундамента здания в зависимости от расстояния D при различном размещении потенциального электрода

Э. М. Базелян, д.т.н., профессорЭнергетический институт имени Г.М. Кржижановского, г. Москва

Винтовойсвайный фундамент и заземление

Винтовые сваи, которые можно использовать для заземления, не должны иметь нанесенных диэлектрических покрытий.

холодный метод оцинкования, при котором нанесение защитного слоя производится цинкосодержащими красками;
горячая оцинковка, предусматривающая покрытие изделия горячим цинком в условиях промышленного производства.

Решая проблему заземления фундамента, необходимо руководствоваться требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ).

Устройство защитного заземления винтовыми сваями

Под сооружение заземляющего контура выбирается подходящая площадка на удалении не менее 1 метра от фундамента дома и производится разметка под расположение вкручиваемых винтовых свай. При этом необходимо учитывать, что расстояние между намечаемыми точками не должно быть меньше длины самой опоры.
Намеченные точки вершин треугольника соединяют между собой прорываемой по его периметру траншеей, глубина которой должна составлять не менее полуметра.
В вершинах углов вкручивают винтовые сваи.
Элементы конструкции соединяют между собой в замкнутый контур при помощи сварки. При этом можно использовать различный металлопрокат, толщина сечения которого составляет не менее 4 мм. Проваренные места обрабатывают антикоррозийными составами.
Со стороны одного из углов сооружаемой конструкции прорывают еще одну траншею в направлении к распределительному электрощиту. В нее укладывают соединительный проводник.
Крепление проводника производят обычным гаечным соединением на предварительно приваренный к обвязочному контуру болт. Второй конец подсоединяют к главной заземляющей шине силового распределительного щитка.