Создание защитного заземления

Заземление для защиты — это специальное электрическое соединение с контактом «земля» различных электроприборов, детали из металла которых не находятся под напряжением, но могут проводить опасные токи при неправильной работе.
Основное назначение защитного заземления — увеличение безопасности и исключение возможности поражения человека электрическим током (ПУЭ 1.7.29).

Заземление и его назначение

При правильно сделанном соединении, в ситуациях с нарушением изоляции и появлении тока утечки, срабатывает УЗО, подобным образом защищая человека, от удара электротока при прикосновении к металлическим частям какой-либо техники (машины стиральные, электрические плиты и так дальше).

Функции и отличия

Заземление имеет очень приличный ряд назначений, а главный рабочий принцип защитного заземления — отвод электротока в землю от поверхности из металла электрических приборов. Рассмотрим, для каких же целей применяется заземление для защиты и в чем отличия от обычного заземления ?
Основная функция обычного, как говорят иначе рабочего заземления — защита электроприборов от неустойчивой работы и сбоев, и также предупреждение оригинальных ситуаций, к примеру как короткое замыкание.

Основная функция ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ — защита человека при появлении чрезвычайной ситуации, когда есть вероятность удара электротоком при соприкосновении с металлическими частями электроприборов.
Кроме того такой способ соединения:

  • отвечает регламенту ПУЭ (правила устройства электроустановок);
  • уменьшает помехи в ходе работы электрической техники;
  • считается отличной молниезащитой сооружения.

В нынешнем доме/квартире просто необходимо проводить работы по прокладке заземляющего кабеля и его подключению к общему «контуру земли». Связывают это с тем, что современные бытовые приборы обладают серьезными мощностными показателями, они могут принимать большое количество энергии, а их корпусные детали, по большей части, выполнены из металлов, которые, как все знают, хорошо проводят электрический ток.
Отсутствие заземляющей цепи грозит серьезными результатами, а конкретно при установке в помещении техники аналогичного направления как:

  • машины стиральные;
  • холодильники;
  • электрические плитки;
  • накопительные водонагреватели и котлы;
  • СВЧ печи.
Заземление и его назначение

Прямое подключение через такую цепь позволят избежать появления высокого напряжения на поверхности подобных электроприборов и сделать меньше кол-во помех, появляющихся при эксплуатировании этой техники.

Заземляющая цепь в квартирах и частных домах

Далеко не все знают, что в ходе работы аналогичный СВЧ печи без подключения к «земля» возникает большое количество помех, вредно оказывающих влияние на организм человека. А в случае установки стиральной машины подобные «контуры» безопасности остро необходимы, потому как при неисправности агрегата и появлении протечек риск поражения человека электрическим током становится во много раз больше!
За счёт этого у большинства приборов аналогичного класса часто есть отметка на корпусе или же в инструкции про необходимость подключения к заземляющей цепи, очень практически всегда без указания типа заземления.
Лучше еще раз подстраховаться и включать такую технику через отдельную клемму на корпусе, а конкретно если не указан метод проведения заземления.

Заземление и его назначение

Современная бытовая техника заблаговременно рассчитана на эксплуатацию с розетками имеющими «выход на землю», но абсолютно не всегда эти розетки, установленные в домах подключены к этому выходу. Тем более касается это строений устаревшей постройки, без модернизированной электропроводки.
Связывают это с тем, что при строительстве построек (до 1998 года) были совсем иные Нормы, регламенты и правила проведения электро цепей, а у населения отсутствовала мощная электрическая техника, требующая отдельного заземления.
Однако позже ситуация изменилась и заземляющие проводники появились в сортировочных общедомовых щитках.
В частных же домах ситуация обстоит несколько иначе, заземляющая цепь может быть установлена, а может отсутствовать совсем, все может зависеть от того, позаботился ли хозяин или строительная компания про установку электропроводки соответствующей всем важным нормативам или нет.

Виды заземлений

Электро проводка и заземление в зданиях может быть нескольких типов:

  • типа TN-C (глухо заземленная нейтраль), подача напряжения через два провода — один из которых нейтральный, а второй находится под напряжением, ЗАЗЕМЛЕНИЕ Отсутствует, необходима его прокладка (возможна только в частном доме);
  • типа TN-S (применяется трехжильный кабель) — ЗАЗЕМЛЕНИЕ Есть, возможна необходимость разводки проводки с заземлением в помещении;
  • типа TN-C-S (применяется пятижильный кабель — 3 провода фаза, 4 провод — нулевой, 5 провод — заземление для защиты, подключение к индивидуальной шине в щитке), ЗАЗЕМЛЕНИЕ Есть, возможна необходимость разводки проводки с заземлением в помещении.

Основными отличиями систем типа TN-C от систем TN-S (TN-C-S) является наличие отдельного заземляющего провода в системе TN-S (TN-C-S), у архаичных же систем TN-C отдельного заземления нет, оно выполнено вместе с нулем.

Заземление и его назначение

Отсутствует заземление, что сделать

Например если например дом старый, а электро проводка не модернизирована, то в электрической схеме строения данного типа отсутствует канал заземления. В такой ситуации нет возможности создания защиты поверхности из металла приборов от электротока.
Однако в этом случае все таки есть метод защиты электро цепей при ситуациях на случай аварий, к примеру как короткое замыкание, называют его ЗАНУЛЕНИЕ.
В чем отличия? Если при защитном заземлении происходит защита поверхности из металла и отвод тока в землю через общую шину, то при занулении канал «земля» какого-либо прибора или розетки делается соединение этого канала с нулем (нулевым проводником электропроводки).

Основное различие заключается в том, что в схеме с занулением при появлении чрезвычайной ситуации происходит выключение прибора, поверхности которого оказались под напряжением из-за «пробоя» изоляции, от электросети. Так, зануление не оберегает полностью от удара электротоком, но снижает действие на человека за счёт моментального выключения электрической энергии.
Если в условиях дома на несколько квартир отсутствует возможность установки заземления из-за использования проводки типа TN-C, то стоит использовать метод зануления.
Если же существует возможность прокладки новой сегодняшней проводки, например, в частном доме, то необходимо проводить работы для создания защитного контура заземления.

Заземляем сами

При прокладывании заземляющего контура защиты в первую очередь необходимо выбрать вид схемы, по которой будут вестись работы. Профессиональные мастера предлагают выбирать схему типа TN-C-S. Её основное преимущество заключается в том, что оборудование имеет яркий контакт с землёй.
Контакт нейтрали и земли проходит одним проводником, а на входе в щиток разделяют на 2 индивидуальных. Эта схема обеспечивает отличную защиту, за счёт этого устанавливать УЗО нет необходимости, необходимо лишь обыкновенных автоматов. Однако согласно ПУЭ обязательно исполнить требования по механической защите общего контакта нейтрали и земли (PEN), и также создать дополнительное резервное заземление на опорах на расстоянии 200 м или 100 м.

Заземление и его назначение

Создать контур защитного заземления довольно просто, если руководствоваться правилами перечисленными ниже.
В первую очередь для создания контура необходимо выбрать схему защитного заземления, их существует несколько типов, самые надежные и удачные:

  • закрытая (выполняется, по большей части, по форме треугольника);
  • линейная.

В замкнутой схеме все заземляющие проводники вкопаны в землю, находятся на одной глубине и соединены между собой металлической перемычкой. Основное преимущество — способность к труду в случае разрыва (от коррозийного разрушения или других воздействий) перемычки выполненной из металла.

Заземление и его назначение

В линейной же схеме проводники выстроены однолинейно и соединены перемычкой понемногу между собой. Эта схема чуть-чуть более проста в создании, однако имеет минус — при повреждении перемычки из строя выходит вся система.

Создание контура заземления

Итак, для создания контура заземления нам понадобятся следующие инструменты и материалы:

  • Лопата.
  • Аппарат для сварки (обязателен).
  • Пила по металлу или болгарка.
  • Кувалда.
  • Пассатижи, гаечные ключи.
  • Металлический уголок/швеллер/П-образный профиль из нержавеющий стали длиной от 2-х метров (с площадью поперечного сечения ДО 150 мм?).
  • Металлические полосы длиной от 110 см, шириной 4 см, толщиной 4–5 мм.
  • Металлическая полоса длины которая нужна (от места залегания до места контакта с домом), ширина 4 см, толщина 4–5 мм.
  • Большие болты, гайки и шайбы (М8-М10).
  • Провод из меди с толщиной не менее 6 мм?.

Как только все что нужно имеется в наличии приступим к монтажу защитного заземления. В первую очередь следует подбирать место, лучше всего выбрать аналогичный земельный участок, где редко находятся люди или животное, благодаря этому во время отвода электричества в почву может случиться поражение электрическим током.
Лучше всего выбрать место на границе участка, на максимальном удалении от зоны постоянного посещения.
После этого необходимо вырыть узкую канаву глубиной 60–70 см от места контакта с домом до места отвода электричества.
В месте отвода электричества необходимо вырыть соответствующую фигуру (в зависимости от подобраной схеме) со сторонами

Заземление и его назначение

Потом в каждом углу фигуры (у нас это треугольник) — вкапываются металлические уголки в землю на глубину 2 м и больше.
К торчащим концам вкопанных проводников привариваются приготовленные заранее металлические пластины, к одному концу которой варится полоса-проводник, идущая именно к месту контакта заземления с домом.

Заземление и его назначение

В месте контакта заземления к этой пластине ставится провод из меди, который уже выходит из под земли и выводится в электрический щиток.

Заземление и его назначение

После выполнения этих работ траншеи обратно закапываются.
На данном шаге работы по защитному заземлению можно считать законченными.

Видео по теме

Заземляющие устройства: назначение, принцип работы и особенности применения

Заземление и его назначение

Любое электро оборудование, которое находится в эксплуатации, должно работать по правилам техники безопасности.
Для того чтобы убрать возможность попадания опасных частиц, следует в обязательном порядке провести процедуру заземления – электрически связать землю с электропроводящими и металлическими частями механизма. За счёт этого случайные утечки электричества сведутся к минимуму, а животные и люди будут защищены от ударов током.

Заземление и его назначение

Назначение заземления

Заземляющие устройства (ЗУ) собой представляют объединение заземляющего проводника и заземлителей, которые соединяют воедино электроустановки, электрические приборы и машины с землёй. ЗУ способствует созданию надежных соединений для того, чтобы отводить напряжение с элементов, систематически присутствующих под высоким напряжением.
Причинами тому послужат:

  • мощные удары молнией;
  • возникновение вторичной индукции, вызванной токоведущими частями, которые расположены очень близко;
  • вынос потенциала за пределы внешнего ограждения сооружения или электроустановки.

В каменноугольных выработках, в реках и водоемах, и также других рукотворных или природных объектах, имеющих похожие свойства, роль земли выполняется водой или грунтом.

Заземление и его назначение

Виды ЗУ

В роли заземляющих устройств могут быть использованы объекты как искусственного, так и естественного происхождения. Первые из них представлены:

  • стальными обрезками труб и рельс;
  • металлическими тросами и цепями;
  • длинными прутьями из стали (диаметр – 1 см);
  • стальными полосами или угловой сталью длиной не менее 2 метров;
  • стальными трубами диаметром от 3 см.

Стоит заметить, что сопротивление заземляющих устройств можно определить, только проведя контрольные обмеры. Если настоящий элемент покажет подходящий признак значения R, то дополнительные конструкции не понадобятся.
Естественные объекты представлены:

  • оболочками свинцового кабеля;
  • подземными трубами жилищных помещений, которые соединяются с землёй;
  • монолитно основанием из бетона, если вокруг влажный грунт (суглинок или глина);
  • подземными трубами (в виде исключения из правил только теплотрассы и те, по которой транспортируют горючие материалы).
Заземление и его назначение

Принцип работы ЗУ

Главный принцип работы заземления заключен в том, чтобы уменьшать потенциал напряжения точки, которая касается с токопроводящими частями, до того момента, пока это не станет безопасно для людей. Когда опасное напряжение попадает на поверхность оборудования, потенциал заземлителя, который находится ближе всего до нуля, должен быть перенесен в эту самую точку, что выполняет безопасные и удобные условия для работы.
Как только кончилось время автоматическое устройство, защищающее от утечек электричества, срабатывает. Линия питающего напряжения деактивируется, ликвидируя аварийную ситуацию.

Процесс производства заземляющих устройств требует выполнения индивидуальных особых условий, которые предоставляют надежность и контакт частиц почвы с металлическими поверхностями. Сделать больше проводимость электричества можно, погрузив в грунт металлическую конструкцию заземления, а вокруг нее создать территорию очень большой удельной проводимости.
Достичь увеличения этой проводимости можно непосредственным химическим воздействием на землю, например с помощью соли.
Все вышеперечисленные методы могут обеспечить надежное движение электричества в грунт по заземленному основанию конструкций для защиты.
По мимо того что обеспечивается преднамеренное соединение корпуса электрического оборудования с заземленным механизмом, представленный выше метод может быть применен в критических ситуациях замыкания фазы на почву.

Заземление и его назначение

Дополнительные функции заземления

Заземляющие устройства очень часто используются в качестве грозоотводов, защищая строения от ударов молнии. Если к примеру недалеко расположена еще одна электрическая установка с мощностью не более 1 кВт, то заземляющую систему можно задействовать общую.
Такое заключение помогает существенно уменьшить материальные траты на строительство других заземлений.
В такой ситуации нормальным будет сопротивление растекания тока с наименьшим значением.
Определить его можно, используя значения мелкого сопротивления для каждой электроустановки, которые помещены в один заземлитель. Брать при этом нужно маленькое значение.

Рабочее заземление – что это?

При производстве рабочих заземлений с заземляющими устройствами соединяются точки электро цепей. Рабочее заземление выстраивается с помощью специальных устройств, к примеру как разрядника, пробивной предохранитель или резистор.

Заземление и его назначение

Правила устройства ЗУ в частных домах

Людей, живущих в коттеджах, часто беспокоит вопрос, обязательно ли устанавливать в своем жилье заземляющие устройства. ПУЭ (правила устройства электроустановок) помогут выяснить ответ на него. Этот документ содержит информацию о защитной мере, которая считается обязательной.
Изготовление заземляющей конструкции в частных домах более проще, чем в многоквартирных городских строениях.
Для установки заземления на участке за городской чертой стоит выбрать аналогичное место, которое находится недалеко от дома, и разместить устройство с будущим подведением медной шины. В условиях города это сделать практически невозможно.
Нормы строительства не могут предположить надежных заземлителей около дома.
В таком случае нужно пользоваться заземлением, которое находится на питающих подстанциях на достаточной отдаленности от жилых построек.

Ремонт

Если использовать ЗУ на протяжении многих лет, отдельные узлы металлоконструкции могут быть поражены коррозией, а ее электрические параметры – частично отклониться от номинальных показателей. Происходит это благодаря тому, что рушиться покрытие для защиты ЗУ, на которое оказывает негативное влияние грунтовая соль, влекущая за собой коррозийные разрушения металла.
В неисправном состоянии механизм становится не подходящим к использованию, не помогая уменьшению опасного потенциала конструкции из-за причины того, что пораженные ржавчиной места могут оказывать внушительное сопротивление.
Вместе с этим можно сделать меньше утечка тока в почву, вследствие которой контур заземления постепенно теряет свои свойства защиты.
Любому профессионалу в таком случае нужно сообщить, что механизм должен подвергнуться капитальному ремонту, в процессе которого будут заменены на новые детали все его пораженные части. Возможен и такой исход, по которому разрушенные детали и сварочные места вернут без их подготовительной замены.
Чтобы это сделать потребуется выполнение следующих операций:

  • очистить все части из металла заземления от обнаруженных следов ржавчины с помощью химического вмешательства или наждачной бумаги;
  • эти же очищенные места обезжирить растворителем, приготовленным именно для этих целей;
  • как только растворитель будет сухим, поверхность из металла покрыть грунтовочным слоем ГФ-18;
  • обождать, пока грунтовка будет сухим, и окрасить подготовленную поверхность черной эмалью с целью следующей защиты.
Заземление и его назначение

Техническая проверка систем заземления

Для того чтобы контролировать текущее состояние механизма, необходимо иногда проверять его конструкцию и то, соответствуют ли его характеристики установленным требованиям к заземляющим устройствам. Процедура проверки должна в себя включать следующие действия:

  • визуально осмотреть открытые участки механизма;
  • тщательно изучать контакты между отдельными частями контурного заземления;
  • померять активное сопротивление;
  • выборочно изучать части, которые размещены в земля, вскрыть почву тут.

При появлении необходимости в период выполнения испытаний профессионалы могут померять параметры распределяющей заземляющей цепи и напряжение прикосновения. Набор должен обязательно содержать паспорт технического средства заземляющего устройства с информацией о дате начала эксплуатации ЗУ, его рабочую схему и информацию с текущим состоянием системы.

Контролируемые параметры ЗУ

Надежная работа всего механизма зависит от того, какое общее сопротивление оказывает цепочка заземления. Оно, с собственной стороны, образуется за счёт соединительных шин и самой конструкции заземлителя.
Уменьшение значения данной величины за собой влечет неопасную эксплуатацию приборов и всего оборудования, для которых положена защита. Процесс обустройства заземляющих контуров проходит методом выбора соответствующих форм конструкций, подобным образом искусственно увеличивается территория взаимодействия важных элементов с землёй. Также проходит измерение заземляющих устройств.

Того же результата можно достичь, специально повысив процент содержания соли в земля, обладающей непосредственным контактом с металлической частью заземлителя. Указанный метод будет уменьшать сопротивление стекания электричества в почву, что сделает больше уровень надежности функционирования контура механизма.

Для того чтобы контролировать значение всех показателей, нужно организовать техобслуживание заземляющей системы, провести проверки заземляющих устройств. Они предполагают наличие обязательного замера указанных критериев.
Если обнаружены существенные отклонения от предписаний ПУЭ, необходимо провести осмотр заземляющего устройства, отремонтировать его, а потом проверить сопротивление заземления во второй раз.

Заземление и его назначение

Особенность работы заземления

Как итог всему вышеперечисленному, можно с полной решительностью говорить о следующей особенности во всей работе механизма заземления. Чтобы сделать больше результативность и защитный уровень от электрических поражений в связующих цепях, следует в обязательном порядке использовать заземляющее устройство.
Оно может реагировать даже на маленькую утечку тока на почву, используя тело человека в качестве проводника.

Что такое заземление традиционными словами

Работа современного электрооборудования неприемлима без правильно организованной защиты от нечаянного удара электротоком. Для этих целей используются специальные устройства, которые называются заземляющими.
Таким образом, заземление — это преднамеренно организованная система, обеспечивающая нормальные условия функционирования электрооборудования.

О заземлении традиционными словами

Само понятие «заземление» происходит от слова «земля», говоря иначе почва или грунт, назначение которых – служить отводом для опасных токов, стекающих по специально организованной цепи. Для ее образования необходимо неразрывное соединение всех частей защитной системы, которое стартует от точки контакта корпуса заземляющего элемента и заканчивается погруженным в землю элементом заземляющего устройства (ЗУ).

Заземление и его назначение

Внешний контур заземления частного дома (слева). Заземление в середине помещения (с права), заземляющий проводник указан пунктирной линией.

Согласно определениям, приводимым в техдокументации, заземление это есть преднамеренное электрическое соединение металлических корпусов агрегатов со специальным заземляющим контуром. Исходя из рассмотренных фактов, делаем вывод, что заземлением называют преднамеренный электрический контакт защищаемого оборудования с грунтом.

Требования к заземлению

Как только разобрались с тем, что считается определением самого понятия заземления – можно перейти к тем категориям и нормативам, которые вводятся действующими стандартами. Согласно ПУЭ к заземляющему устройству в первую очередь предъявляют эти требования:

  • назначение ЗУ – удачно отводить опасные токи в землю, для чего в их конструкции предусматривается целый набор проводников и прутьев металла;
  • заземлению подлежат все части электроустановки, включая металлические дверки щитов;
  • суммарное переходное сопротивление контактов в системе заземления не должно быть больше 4-30 Ом;
  • при ее обустраивании в распределенных нагрузках обязательно использование системы выравнивания потенциалов (ее назначение – убрать неравномерность распределения напряжений).

Дополнительная информация: Так как основное назначение заземления состоит в обеспечении безопасности работающего с оборудованием персонала – при его эксплуатации уделяют громадное внимание надежности функционирования.
Качество его работы обеспечивается целым комплексом профилактических мероприятий и иногда организуемых испытаний.

Почему человека бьет током

Для того чтобы дать ответ на данный вопрос потребуется ознакомиться с неисправностями, иногда возникающими в действующем электрооборудовании. А а все потому, что в процессе его длительной эксплуатации возможно разрушение изоляции и появление контакта оголенного провода силового питания с корпусом электроустановки.

Заземление и его назначение

Если у эксплуатируемого оборудования нет заземления – это угрожает работающему с ним оператору ударом тока (фото слева).
Аналогичный эффект возникает при случайном соприкосновении тела человека с токопроводящими частями стиральной машины или ванны, например.

Принцип работы заземления

После знакомства с определением заземляющих систем и предъявляемым к ним требованиям нужно разобраться, Что такое заземление и для чего оно предназначается. Для этого, прежде всего, важно знать, что ноги человека через железобетонный пол всегда в какой-то степени контактируют с землёй.
При касании человеком корпуса оборудования, находящегося под воздействием высокого потенциала, ток течет через его тело и ноги в землю, говоря иначе он считается звеном в этой цепочке.

Необходимо обращать свое внимание: Опасными для человека являются даже небольшие токи, а при достижении ими величины 100 мА возможна смерть.
Для того чтобы понять, как работает заземляющая система – необходимо брать во внимание, что корпус электрооборудования через набор проводников и металлических штырей соединяют воедино с грунтом (заземляют). Благодаря этому преднамеренному соединению критичный для человека потенциал уменьшается до безопасного уровня.
При этом аварийные токи «стекают» через заземленный корпус на землю, минуя человеческое тело.

Из чего складывается конструкция заземляющего устройства

Сначала стоит ознакомиться с теми элементами, которые входят в состав его конструкции. Типовой заземляющий контур представляет собой сооружение из трех стальных заземлителей, вбитых в землю в углах траншеи, вырытой на глубину примерно 0,7-0,8 метра.
Заземлителями могут быть стальные уголки или омедненные прутья.
Длина погруженной в почву части заземлителей должна быть не менее 2,5 метров.
Точные значения этих параметров выбираются с учетом характера грунта в месте обустройства контура и климатических условий в данной местности. Подробно о заземляющем контуре и его монтаже вы можете узнать в нашей статье «Контур заземления, что собой представляет и как он работает».
Выступающие из земли на 10-15 см части стальных заготовок свариваются между собой металлическими пластинами шириной 40 мм (толщиной не менее 4-х мм).
Сверху одного из вертикальных электродов устраивается контактная территория в виде наваренного на него болта с резьбой. На ней с помощью гайки крепится конец идущей от корпуса заземляемого прибора медной шины, сечение которой не должно быть менее 6 кв.мм.
Дополнительная информация: Для снижения сопротивления цепи стекания аварийного тока это соединение иногда делается сварным.

По завершении основных работ траншея с размещенной в ней конструкцией сыпется откинутой до недавнего времени землёй, из которой удаляются камни и ненужный мусор.
Согласно требованиям ПУЭ любая заземляющая система обязана отвечать техническим нормативам в части предельно допустимого сопротивления току утечки.
Его величина должна быть:

  1. менее 8 Ом в промышленных сетях с фазным напряжением 220/127 Вольт;
  2. менее 4 Ом для линейных напряжений 380 Вольт;
  3. не более 30 Ом в бытовых сетях (этот показатель считается предельно допустимым).

Прокладываемая от конструкции ЗУ медная жила вторым личным концом фиксируется на специальной планке, монтируемой на распределительном щитке объекта (дома, а именно). Ее называют главной заземляющей шиной (ГЗШ), а предназначается она для сборки всех защитных проводников в одном месте.
Медные жилы расходятся от нее именно к потребителям (через розетки к корпусам приборов).

Настоящее и искусственное заземление

Настоящее заземление – это предмет или сооружение, которое имеет хороший контакт с землёй в силу выполняемых им функций. К этой категории можно отнести:

  • водопроводные и отопительной трубы, проложенные именно в земля;
  • любые металлические конструкции и их детали, имеющие хороший контакт с землёй;
  • оболочки сварочных и подобных им кабелей;
  • металлические закладные и шпунты и т.п.

Стоить заметить! На обустройство практичного заземления в таком варианте не потребуется специальных усилий, так как детали естественного заземлителя уже готовы к подключению заземляющих проводников.
В ситуациях, когда аналогичные конструкции найти не выходит – нужно заниматься монтажом самодельных ЗУ.

Искусственным заземлением считается преднамеренно организованный электрический контакт 2-ух тел, одним из них считается защищаемый прибор, а вторым – то есть другими словами «заземляющий контур». Эта его важная часть представляет собой специальную распределенную (иногда – точечную) конструкцию на основе металлических стержней, размещаемых глубоко в земля.
По большей части, в качестве вертикально забиваемых электродов применяются стальные прутья диаметром до 12 мм, имеющие длину не менее 2,5 метра.
Для обустраивания горизонтальных перемычек, которые предоставляют электрический контакт 2-ух тел, берутся металлические уголки 50x50x6 мм и длиной 2,5-3 метра (их можно заменить трубами диаметром порядка 6 мм и более).

Для чего нужно заземление Видео

Чтобы узнать то, для чего нужно заземление в доме – придется ознакомиться с его основным назначением. Как мы говорили в до недавнего времени представленном разделе, заземление служит для защиты человека от опасного потенциала, случайно оказавшегося на корпусе действующего оборудования.
С порядком его работы и назначением легче всего ознакомиться на многих примерах, представленных на видеороликах.

Какие разновидности систем заземления есть и Что такое заземление для защиты?

Заземление для защиты — это система, созданная для предостережения воздействия электротока на человека, путём преднамеренного соединения с землёй корпуса и нетоковедущих частей оборудования, которые могут быть под напряжением. Системы заземления могут быть естественными и искусственными.

Заземление и его назначение

Что такое заземление и для чего оно нужно?

Заземляющие устройства собой представляют преднамеренное соединение проводниками электрического типа различных точек электросети.
Назначение заземления состоит в предотвращении воздействия электротока на человека. Ещё одно назначение защитного заземления — отвод напряжения с корпуса электроустановки через устройство заземления на землю.

Основная цель применения заземления — снижение уровня потенциала между точкой, которая заземляется и землёй. Подобным образом понижается сила тока до наименьшего уровня и уменьшается количество поражающих факторов при соприкосновении с деталями электрических приборов и установок, в которых случился пробой на корпус.

Что такое нейтраль?

Нейтраль — это нулевой защитный проводник, который соединяет между собой нейтрали электроустановок в трехфазных сетях электротока. Область использования — зануление электроустановок.

Понижающая подстанция, где находится трансформаторная установка, оснащена личным контуром заземления. Этот контур состоит из стальной шины и прутов, закопанных специальным образом в землю.
К источникам употребления в электрический щиток от подстанции проложен кабель, имеющий 4 жилы. Когда потребителю электроэнергии нужно питание от цепи трехфазного типа, то все 4 жилы должны быть подключены. Когда к жилам присоединяется различная нагрузка, в системе происходит смещение нейтрали, чтобы не позволить это смещение, используется нулевой проводник.
Он помогает симметрично распределять нагрузку на все фазы.

Что такое PE и PEN проводники?

PEN-проводник — это проводник, совмещающий в себе функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводника. Он идет от подстанции и разделяется на PE и N проводники, особенно у потребителя.

PE-проводник — это заземление для защиты, которое мы используем, например, в квартире в розетке с заземлением. PE-проводник используется для заземления устройств, установок и приборов, где уровень напряжения не будет побольше 1 кВ.

Данный тип заземления применяется только для гарантии безопасности. Такое заземление обеспечивает постоянное соединение всех открытых и внешних деталей. Механизм обеспечивает стекание тока на землю, которое появилось вследствии попадания электротока на корпус какого-либо устройства.

PEN-проводник (объединение нулевого защитного и нулевого рабочего проводника) применяется при использовании системы заземления типа TN-C.

Заземление и его назначение

Виды систем искусственного заземления

В спецификации систем заземления есть естественные и искусственные типы заземления.
Системы заземления искусственного типа:

Виды заземления — расшифровка названия:

  • T — заземление;
  • N — подсоединение проводника к нейтрали;
  • I -изолирование;
  • C — объединение опций практичного и нулевого провода защитного типа;
  • S — индивидуальное использование проводов.

Многих людей интересует вопрос про то, что называют рабочим заземлением. По-иному его называют удобным.
Ответ на данный вопрос даёт пункт 1.7.30 ПУЭ. Это заземлерие точек токоведущих частей электрические установки.
Применяется для обеспечения функционирования электрических приборов или установок, а не в защитных целях.
Также многих тревожит вопрос про то, а Что такое заземление для защиты.
Это процесс заземления устройств с целью обеспечения электрической безопасности.

Системы с глухозаземленной нейтралью системы заземления TN

К таким системам относятся:
Согласно п. 1.7.3 ПУЭ TN-система — система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника с помощью нулевых защитных проводников.

TN включает в себя такие элементы, как:

  • заземлитель средней точки, которая относится к источнику питания;
  • внешние проводящие части устройства;
  • проводник нейтрального типа;
  • совмещенные проводники.

Нейтраль источника глухо заземлена, а внешние проводники установки подключены к глухозаземленной средней точке источника при помощи проводников защитного типа.
Сделать заземляющий контур можно только в электроустановках, мощность которых не будет побольше 1 кВ.

Система TN-C

В данной системе нулевой защитный и нулевой рабочий проводники, соединены в один PEN проводник. Они соединены на всем протяжении системы.
Полное название — Terre-Neutre-Combine.
Среди достоинств TN-C можно подчеркнуть только легкий монтаж системы, который не требует больших усилий и затрат в финансовом плане.
Для монтажа не требуется улучшение уже установленных кабельных и воздушных линий электропередачи, у которых есть всего 4 проводящих устройства.

  • возрастает вероятность получения удара электротока;
  • возможно возникновение линейного напряжения на корпусе электрические установки во время обрыва электрической цепи;
  • оргомная вероятность потери заземляющей цепи если вдруг случится повреждение проводящего устройства;
  • система данного типа оберегает только от короткого замыкания.

Система TN-S

Особенность системы заключается в том, что электричество поставляется к потребителям через 5 проводников в трехфазной сети и через 3 проводника в однофазной сети.
Лишь от сети отходит 5 проводящих источников, 3 из которых выполняют функцию силовой фазы, а оставшиеся 2 — это нейтральные проводники, подсоединенные к нулевой точке.

  1. PN — нейтральный механизм, который задействован в схеме электрического оборудования.
  2. PE — глухозаземленный проводник, исполняющий защитную функцию.
  • легкость монтажа;
  • небольшая стоимость покупки и содержания системы;
  • высокая степень электрической безопасности;
  • не требуется создание контура;
  • возможность использовать систему в качестве устройства от защиты утечки тока.
Заземление и его назначение

Система TN-C-S

TN-C-S система предполагает разделение проводника PEN на PE и N в каком-нибудь участке цепи. Во многих случаях разделение происходит в щитке в доме, а до этого они соединены.

  • простое устройство защитного механизма от попадания молний;
  • наличие защиты от короткого замыкания.
  • слабый защитный уровень от сгорания нулевого проводника;
  • возможность появления фазного напряжения;
  • высокая стоимость работ по монтажу и содержания;
  • напряжение не может быть отключено автоматикой;
  • отсутствует защита от тока на чистом воздухе.
Заземление и его назначение

Система TT

TT разработана для обеспечения высокого уровня безопасности. Устанавливается на электростанциях с низким уровнем технического состояния, например, где используются оголенные провода, электроустановки, размещенные на чистом воздухе или закреплены на опорах.

TT ставится по схеме четырех проводников:

  • 3 фазы, подающие напряжение, смещаются под угол 120° между собой;
  • 1 общий ноль выполняет совмещенные функции рабочего и защитного проводника.
  • высокий уровень стойкости к деформированию провода, ведущего к потребителю;
  • защита от КЗ;
  • возможность использования на электроустановках высокого напряжения.
  • не нехитрое по своей конфигурации устройство защиты от молний;
  • невозможность проследить фазы короткого замыкания электрической цепи.
Заземление и его назначение

Системы с изолированной нейтралью

В ходе передачи и распределения электротока на потребителей применяется трехфазная система. Это дает возможность обеспечить симметричность и одинаковое распределение нагрузки по току.

Такое устройство делает режим, предусматривающий использование трансформаторной будки и генераторов. Их нейтральные точки не оснащены контуром заземления.
Отделенный вид нейтрали применяется в схеме питания при соединении вторичных обмоток трансформаторных установок по схеме треугольника и при отсутствии питания во время аварийный ситуаций.
Такая сеть представляет собой замещающую цепь.
Отделенная нейтраль способствует пробиванию изоляционного покрытия при коротком замыкании и возникновению короткого замыкания на других фазах.

Заземление. Что это такое и как его сделать (часть 1)

Мой рассказ будет состоять из трёх частей.

1 часть. Заземление
(общая информация, термины и определения)

2 часть. Обыкновенные способы строительства заземляющих устройств
(описание, расчёт, монтаж)

3 часть. Современные способы строительства заземляющих устройств
(описание, расчёт, монтаж)

В первой части (теория) я опишу терминологию, основные виды заземления (назначение) и предъявляемые к заземлению требования.
Во второй части (практика) будет рассказ про стандартные решения, применяемые при строительстве заземляющих устройств, с перечислением минусов и достоинств подобных решений.
Третья часть (практика) в установленном смысле продолжит вторую. В ней будет содержаться описание новых технологий, используемых при строительстве заземляющих устройств.
Как и во второй части, с перечислением минусов и достоинств этих технологий.
Если читатель обладает теоретическими знаниями и интересуется только практической реализацией — ему лучше пропустить первую часть и начать чтение со второй части.
Если читатель обладает необходимыми знаниями и хочет познакомиться только с новинками — лучше пропустить первые две части и сразу перейти к чтению третьей.
Мой взгляд на описанные методы и решения в какой-то степени однобокий. Прошу читателя понимать, что я не выдвигаю свой материал за неограниченный объективный труд и выражаю в нём свою точку зрения, свой опыт.
Некоторая часть текста считается компромиссом между точностью и желанием объяснить “человеческим языком”, за счёт этого допущены упрощения, могущие “разрезать слух” технически подкованного читателя.

1 часть. Заземление

В этой части я расскажу о терминологии, об основных видах заземления и о неплохих характеристиках заземляющих устройств.

А. Термины и определения
Б. Назначение (виды) заземления

Б1. Рабочее (практичное) заземление
Б2. Заземление для защиты
Б2.1. Заземление в составе внешней молниезащиты
Б2.2. Заземление в составе системы защиты от перенапряжения (УЗИП)
Б2.3. Заземление в составе электросети

В. Качество заземления. Сопротивление заземления.

В1. Факторы, которые воздействуют на качество заземления
В1.1. Площадь контакта заземлителя с грунтом
В1.2. Электрическое сопротивление грунта (удельное)
В2. Существующие нормы сопротивления заземления
В3. Расчёт сопротивления заземления

А. Термины и определения

И попытаюсь “перевести” эти определения на “простой” язык.
Грунт является средой, имеющей свойство “впитывать” в себя электрический ток. Также он являться некоторой “общей” точкой в электросхеме, относительно которой воспринимается сигнал.
Такое устройство/ схема, состоящее из заземлителя и заземляющего проводника, соединяющего этот заземлитель с заземляемой частью сети, электроустановки или оборудования. Может быть распределенным, т.е. состоять из нескольких обоюдно удалённых заземлителей.
На рисунке оно показано толстыми красными линиями:

Заземлитель — проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, присутствующих в электрическом контакте с грунтом (ПУЭ 1.7.15).
Проводящая часть — это металлический (токопроводящий) элемент/ электрод любого профиля и конструкции (штырь, труба, полоса, пластина, сетка, ведро 🙂 и т.п.), который находится в грунте и через который в него “течет” электрический ток от электроустановки.
Конфигурация заземлителя (кол-во, длина, расположение электродов) зависит от требований, предъявляемых к нему, и способности грунта “впитывать” в себя электрический ток идущий/ “стекающий” от электроустановки через эти электроды.
На рисунке он показан толстыми красными линиями:

Сопротивление заземления — отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю (ПУЭ 1.7.26).
Сопротивление заземления — основополагающий критерий заземляющего устройства, определяющий его способность выполнять свои функции и определяющий его качество в общем.
Сопротивление заземления зависит от площади электрического контакта заземлителя (заземляющих электродов) с грунтом (“стекание” тока) и удельного электрического сопротивления грунта, в котором смонтирован этот заземлитель (“впитывание” тока).

Заземляющий электрод (электрод заземлителя) — проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с местной землёй (ГОСТ Р 50571.21-2000 п. 3.21)
Повторюсь: в качестве проводящей части в основном выступает металлический (токопроводящий) элемент любого профиля и конструкции (штырь, труба, полоса, пластина, сетка, ведро 🙂 и т.п.), который находится в грунте и через который в него “течет” электрический ток от электроустановки.
На рисунке они показаны толстыми красными линиями:

Дальше определения, не встречающиеся или не описанные максимально точно в стандартах и нормах, за счёт этого которые имеют лишь мое описание.
Контур заземления — “народное” название заземлителя или заземляющего устройства, состоящего из нескольких заземляющих электродов (группы электродов), соединенных между собой и собранных вокруг объекта по его периметру/ контуру.
На рисунке объект обозначен серым квадратом прямо в центре,
а контур заземления — толстыми красными линиями:

Удельное электрическое сопротивление грунта — параметр, определяющий собой уровень «проводимости электричества» грунта как проводника, говоря иначе как хорошо будет растекаться в этой обстановке электрический ток от заземляющего электрода.
Это измеряемая величина, зависящая от почвенного состава, размеров и плотности
примыкания друг к другу его частиц, влаги и температуры, концентрации в нем растворимых веществ химии (солей, кислотных и щелочных остатков).

Б. Назначение (виды) заземления

Заземление делится на 2 основных вида по выполняемой роли — на рабочее (практичное) и защитное. Также в различных источниках приводятся дополнительные виды, к примеру: “инструментальное”, “измерительное”, “контрольное”, “радио”.

Б1. Рабочее (практичное) заземление

Это заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, исполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электрической безопасности) (ПУЭ 1.7.30).
Рабочее заземление (электрический контакт с грунтом) используется для нормального функционирования электроустановки или оборудования, т.е. для их работы в обычном режиме.

Б2. Заземление для защиты

Это заземление, исполняемое в целях электрической безопасности (ПУЭ 1.7.29).
Заземление для защиты обеспечивает защиту электроустановки и оборудования, и также защиту людей от воздействия опасных напряжений и токов, могущих возникнуть при поломках, неправильной эксплуатации техники (т.е. в Сложных условиях) и при разрядах молний.
Также заземление для защиты используется для защиты аппаратуры от помех при коммутациях в питающей сети и интерфейсных цепях, и также от электро-магнитных помех, наведенных от работающего рядом оборудования.
Подробнее защитное назначение заземления можно рассмотреть на 2-ух примерах:

  • в составе внешней системы молниезащиты в виде заземленного молниеприёмника
  • в составе системы защиты от импульсного перенапряжения
  • в составе электросети объекта
Б2.1. Заземление в составе молниезащиты

Молния — это разряд или то есть другими словами «пробой», возникающийся ОТ облака К земля, при накоплении в облаке заряда критичной величины (относительно земли). Примерами данного явления в меньших масштабах считается “пробой” (wiki) в конденсаторе и электрический разряд (wiki) в лампе.
Воздух — это среда с очень большим сопротивлением (диэлектрик), но разряд преодолевает его, т.к. обладает большой мощностью. Путь разряда проходит по участкам наименьшего сопротивления, таким как капли воды в воздухе и деревья.
Этим поясняется корнеобразная структура молнии в воздухе и частое попадание молнии в деревья и сооружения (они имеют меньшее сопротивление, чем воздух в этом промежутке).
При попадании в крышу сооружения, молния продолжает свой путь к земля, также выбирая участки с наименьшим сопротивлением: мокрые стены, провода, трубы, электроприборы — таким образом представляя опасность для человека и оборудования, присутствующих в этом здании.
Молниезащита нужна для отвода разряда молнии от защищаемого сооружения/ объекта. Разряд молнии, идущий по пути наименьшего сопротивления попадает в металлический молниеприёмник над объектом, потом по металлическим молниеотводам, расположенным с наружи объекта (например, на стене), спускается до грунта, где и расходится в нём (напоминаю: грунт является средой, имеющей свойство “впитывать” в себя электрический ток).
Для того, чтобы сделать молниезащиту «прекрасной» для молнии, и также чтобы убрать распространения молниевых токов от деталей молниезащиты (приёмник и увеличения) внутрь объекта, её соединение с грунтом делается через заземлитель, имеющий низкое сопротивление заземления.

Заземление в такой системе является обязательным элементом, т.к. собственно оно обеспечивает полный и быстрый переход молниевых токов в грунт, не допуская их распространение по объекту.

Б2.2. Заземление в составе системы защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП)

УЗИП предназначается для защиты электронного оборудования от заряда, накопленного на каком-то участке линии/сети в результате воздействия электромагнитного поля (ЭМП), наведенного от рядом стоящей мощной электроустановки (или высоковольтной линии) или ЭМП, возникшего при близком (до сотен метров) разряде молнии.
великолепным примером данного явления считается накопление заряда на медном кабеле домовой сети или на “пробросе” между зданиями Во время грозы. В конкретный момент приборы, подключенные к этому кабелю (сетевая карта компьютера или порт коммутатора), не держат «размера» накопившегося заряда и происходит электрический пробой в середине этого прибора, разрушающий его (упрощенно).
Для “стравливания” накопившегося заряда параллельно “нагрузке” на линию перед оборудованием ставит УЗИП.
Классический УЗИП представляет собой газовый разрядника (wiki), который свободно рассчитывается на определенный «порог» заряда, который меньше “запаса прочности” защищаемого оборудования. Один из электродов этого разрядника заземляется, а другой — присоединяется к одному из проводов линии/ кабеля.
При достижении этого порога в середине разрядника возникает разряд 🙂 между электродами. Благодаря чему собранный заряд сбрасывается в грунт (через заземление).

Как и в молниезащите — заземление в такой системе является обязательным элементом, т.к. собственно оно обеспечивает своевременное и гарантированное возникновение разряда в УЗИПе, не позволяя превышение заряда на линии выше безопасного для защищаемого оборудования уровня.

Б2.3. Заземление в составе электросети

3-ий пример защитной роли заземления — это обеспечение безопасности человека и электрооборудования при поломках/ авариях.
Легче всего такая поломка описывается замыканием фазного провода электросети на корпус прибора (замыкание в блоке питания или замыкание в накопительном электрическом водонагревателе через водную среду). Человек, коснувшийся данного прибора, создаст дополнительную электрическую цепь, через какую побежит ток, вызывающий в теле повреждения органов присутствующих в середине — прежде всего нервной системы и сердца.
Для устранения таких последствий применяется соединение корпусов с заземлителем (для отвода аварийных токов в грунт) и приспособления для защиты автоматизированные, за доли секунды отключающие ток при чрезвычайной ситуации.
Например, заземление всех корпусов, шкафов и стоек телекоммуникационного оборудования.

В. Качество заземления. Сопротивление заземления.

Для корректного выполнения заземлением своих функций оно должно иметь определенные параметры/ характеристики. Одним из главных свойств, определяющих качество заземления, считается сопротивление растеканию тока (сопротивление заземления), определяющее способность заземлителя (заземляющих электродов) передавать токи, поступающие на него от оборудования в грунт.
Это сопротивление имеет конечные значения и в хорошем случае представляет собой нулевую величину, что означает отсутствие какого-либо сопротивления при пропускании «вредных» токов (это гарантирует их ПОЛНОЕ поглощение грунтом).

В1. Факторы, которые воздействуют на качество заземления

Сопротивление в основном зависит от 2-ух условий:

  • площадь ( S ) электрического контакта заземлителя с грунтом
  • электрическое сопротивление ( R ) самого грунта, в котором находятся электроды

В1.1. Площадь контакта заземлителя с грунтом.

Чем будет побольше площадь соприкасания заземлителя с грунтом, тем больше площадь для перехода тока от этого заземлителя в грунт (тем более хорошие условия выполняются для перехода тока в грунт). Это можно сравнить с поведением автомобильного колеса на повороте. Узкая шина имеет небольшую площадь контакта с асфальтом и легко может начать скользить по нему, “отправив” автомобиль в занос.
Широкая шина, да еще и немного спущенная, имеет много большую площадь контакта с асфальтом, обеспечивая крепкое сцепление с ним и, благодаря этому, хороший контроль за движением.(Пример оказался неграмотным. Благодарю SVlad — разъяснение: habrahabr.ru/post/144464/#comment_4854521)

Сделать больше площадь контакта заземлителя с грунтом можно либо увеличив количество электродов, соединив их вместе (сложив площади нескольких электродов), либо увеличив размер электродов. Во время использования вертикальных заземляющих электродов последний способ очень эффективен, если глубинные слои грунта имеют значительно меньше электрическое сопротивление, чем верхние.

В1.2. Электрическое сопротивление грунта (удельное)

Напомню: это величина, определяющая — как хорошо грунт проводит ток через себя. Чем меньшее сопротивление станет иметь грунт, тем эффектно/ легче он будет “впитывать” в себя ток от заземлителя.
Примерами грунтов, хорошо проводящих ток, считается солончаки или сильно увлажненная глина. Идеальная природная среда для пропускания тока — вода моря.
Примером “плохого” для заземления грунта считается сухой песок.
(Если интересно, можно заметить таблицу величин удельного сопротивления грунтов, используемых в расчётах заземляющих устройств).
Возвращаясь к первому фактору и способу уменьшения сопротивления заземления в виде увеличения глубины электрода можно сказать, что на самом деле более чем в 70% случаев грунт на глубине более 5 метров имеет во много раз меньшее удельное электрическое сопротивление, чем у поверхности, за счёт большей влаги и плотности. Часто встречаются грунтовые воды, которые представляют грунту довольно низкое сопротивление.
Заземление в аналогичных вариантах выходит очень качественным и надежным.

В2. Существующие нормы сопротивления заземления

Так как идеала (нулевого сопротивления растеканию) достигнуть невозможно, все электро оборудование и электронные устройства выполняются исходя из индивидуальных нормированных величин сопротивления заземления, например 0.5, 2, 4, 8, 10, 30 и более Ом.
Для ориентирования приведу следующие значения:

  • для подстанции с напряжением 110 кВ сопротивление растеканию токов должно быть не более 0,5 Ом (ПУЭ 1.7.90)
  • при подключении телекоммуникационного оборудования, заземление во многих случаях должно иметь сопротивление не более 2 или 4 Ом
  • для уверенного срабатывания газовых разрядников в устройствах защиты воздушных линий связи (например, локальная сеть на основе медного кабеля или радиочастотный кабель) сопротивление заземления, к которому они (разрядников) подключаются должно быть не более 2 Ом. Встречаются экземпляры с требованием в 4 Ом.
  • у источника тока (например, трансформаторной подстанции) сопротивление заземления должно быть не более 4 Ом при линейном напряжении 380 В источника трехфазного тока или 220 В источника однофазного тока (ПУЭ 1.7.101)
  • у заземления, применяющегося для подключения молниеприёмников, сопротивление должно быть не более 10 Ом (РД 34.21.122-87, п. 8)
  • для частных домов, с подключением к электросети 220 Вольт / 380 Вольт:
  • при использовании системы TN-C-S следует иметь локальное заземление с рекомендованным сопротивлением не более 30 Ом (ориентируюсь на ПУЭ 1.7.103)
  • при использовании системы TT (изолирование заземления от нейтрали источника тока) и применении устройства защитного выключения (УЗО) с током срабатывания 100 мА следует иметь локальное заземление с сопротивлением не более 500 Ом (ПУЭ 1.7.59)
В3. Расчёт сопротивления заземления

Для успешного проектирования заземляющего устройства, содержащего необходимое сопротивление заземления, применяются, по большей части, типовые конфигурации заземлителя и ключевые формулы для расчётов.
Конфигурация заземлителя во многих случаях выбирается инженером на основании его опыта и возможности её (конфигурации) применения на определенном объекте.
Выбор формул расчёта зависит от подобраной конфигурации заземлителя.
Сами формулы содержат в себе параметры этой конфигурации (например, кол-во заземляющих электродов, их длину, толщину) и параметры грунта конкретного объекта, где будет размещаться заземлитель. Например, для одиночного вертикального электрода эта формула будет такой:

Точность расчёта во многих случаях невысока и зависит опять же от грунта — на самом деле расхождения практичных результатов встречается в фактически 100% случаев. Это происходит из-за его (грунта) большой неоднородности: он меняется не только по глубине, но и по площади — организуя трёхмерную структуру.
Свойственные формулы расчёта критериев заземления с трудом справляются с одномерной неоднородностью грунта, а расчёт в трёхмерной структуре соединен с огромными вычислительными мощностями и требует очень высокую подготовку оператора.
Также, для создания точной карты грунта необходимо произвести большой объем геологических работ (например, для площади 10*10 метров необходимо сделать и проверить около 100 шурфов длиной до 10 метров), что вызывает значительное увеличение стоимости проекта и достаточно часто не возможно.
В свете вышесказанного почти всегда расчёт считается обязательной, но ориентировочной мерой и во многих случаях ведётся по принципу достижения сопротивления заземления “не более, чем”. В формулы подставляются средние значения удельного сопротивления грунта, либо их наибольшие величины.
Это обеспечивает “прочностный запас” и на самом деле выражается в заблаговременно более низких (ниже — значит лучше) значениях сопротивления заземления, чем ожидалось при проектировании.

Строительство заземлителей

При строительстве заземлителей очень постоянно применяются вертикальные заземляющие электроды. Связывают это с тем, что горизонтальные электроды сложно заглубить на большую глубину, а при маленькой глубине таких электродов — у них очень сильно увеличивается сопротивление заземления (ухудшение основной характеристики) во время зимы из-за замерзания верхнего слоя грунта, приводящее к большому увеличению его удельного электрического сопротивления.
В качества вертикальных электродов почти всегда выбирают трубы из бесшовного проката, штыри/ стержни, уголки и т.п. стандартную прокатную продукцию, имеющую большую длину (более 1 метра) при сравнительно небольших поперечных размерах.
Выбор этот связан с возможностью легкого заглубления таких элементов в грунт в отличии, например, от плоского листа.
Подробнее о строительстве — в следующих частях.