Треугольник заземления
Треугольник заземления из черного металла или металлического уголка соединенного сваркой, является одним из распространенных способов обеспечения безопасности электроустановок.
Точная дата начала использования заземления в виде треугольника в электроустановках не известна. Считается, что данный метод стал активно применяться в 20-30 годах XX века, когда были разработаны и внедрены стандарты по заземлению электрических сетей.
Структура заземляющего устройства в виде треугольника заземления из черного металла, соединенного сваркой включает в себя следующие элементы:
- треугольник из черного металла, обычно изготавливаемый из стальной полосы или прута;
- соединительные элементы, обеспечивающие надежное соединение между отдельными частями устройства;
- заземляющий провод, который подключается к треугольнику и направляет избыточный ток в землю.
Принцип работы заземляющего устройства заключается в том, что в случае утечки тока или замыкания на землю, в электрической системе избыточный ток будет направлен через заземляющее устройство в грунт.
Преимущества использования заземляющего устройства в виде треугольника из черного металла и соединенного сваркой включают простоту конструкции и дешевизну материалов.
Заземляющее устройство в виде треугольника из черного металла и соединенного сваркой является составляющей системы безопасности электротехнических установок и до сих пор широко применяется в различных отраслях промышленности и бытового использования.
Недостатки треугольника заземления и ошибки при установке
Заземляющее устройство представляет собой важный элемент в электрических системах, который обеспечивает защиту от возможных поражений током. Однако, когда это устройство выполнено в виде треугольника из черного металла и соединено сваркой, оно может иметь ряд недостатков.
Использование черного металла для изготовления заземляющего устройства приводит к его быстрому окислению и коррозии. Это снижает эффективность заземляющего устройства и сокращает срок его службы. Кроме того, черный металл не обладает достаточными механическими свойствами, что может привести к деформации или разрушению при непосредственном монтаже при помощи ручного, электро или бензоинструмента.
При установке вертикальных заземлителей для достижения эффективности заземляющего устройства круглый год, необходимо брать в расчёт глубину промерзания грунтов, которая может достигать 1,5 м. Максимальная глубина на которую представляется возможным погрузить металлический уголок в землю составляет три метра. Это при условии не плотных и не каменистых грунтов. На практике же повсеместно устанавливают двухметровые вертикальные заземлители. Такие недостаточно заглубленные заземлители не могут обеспечить достижения требуемых показателей сопротивления заземления. В зимнее время большая часть вертикальных электродов треугольника заземления будет не в состоянии отводить ток в землю.
Распространенной ошибкой при устройстве треугольника заземления, является ошибочная длина горизонтальных заземлителей. При монтаже заземляющих устройств различных конфигураций необходимо учитывать коэффициент использования вертикальных заземлителей. Учет коэффициента использования необходим для предотвращения эффекта экранирования электродов по отношению друг к другу. Игнорирование такого явления гарантированно приводит к тому, что эффективность заземляющего устройства снижается на треть.
Соединение заземляющего устройства сваркой всегда несет определенные проблемы. Неправильно выполненная сварка приводит к образованию трещин, дефектов коррозии, это способствует возрастанию сопротивления, снижению эффективности заземления и полной потере контакта между заземлителями и проводником заземления. Сварка требует профессиональных навыков и специального оборудования.
В случае заземления частного дома, треугольник заземления требует больших площадей для его монтажа. Зачастую, в индивидуальном домостроении выделенный участок под заземляющее устройство крайне мал.
При заземлении газового котла для снятия статики, газовые службы требуют сопротивление заземления не более 10 Ом. Таких показателей классическим треугольником можно добиться только в низкоомных грунтах (торф, садовая земля, обводненная глина), но беря во внимание глубину промерзания грунтов, зимой такое заземление крайне неэффективно.
Повсеместно при проектировании и монтаже молниезащиты встречается контур заземления в виде треугольника. Таким способом в недавнем прошлом заземляли только отдельно стоящие молниеприемники. При реализации молниезащиты зданий и сооружений требуется выполнить выравнивание потенциалов посредством реализации горизонтального заземлителя в виде замкнутого или разомкнутого контура заземления по длине или периметру всего здания. Треугольник заземления не приемлем для заземления молниезащиты зданий и сооружений, так и молниезащиты частного дома.
Посредством треугольника заземления не представляется возможным выполнить функциональное заземление FE (технологическое заземление, информационное заземление). К такому виду заземления относят:
- заземление медицинского оборудования;
- заземление станков с ЧПУ;
- заземление лабораторного оборудования;
- звукозаписывающего высокоточного компьютерного электрического и электронного оборудования.
Требования к сопротивлению функционального заземления крайне высоки. Сопротивление заземления для такого оборудование должно быть не выше 4, 2 Ом.
Эффективные и инновационные способы реализации заземления
С развитием технологий и стандартов, в электрических установках становится все более важным обеспечить надежное и эффективное заземление. Однако, несмотря на прогресс в области безопасности, некоторые люди все еще прибегают к использованию устаревших и ненадежных заземляющих устройств, таких как треугольники из черного металла, соединенные сваркой.
Треугольник из черного металла, сваренный в точке соединения, был одним из первых способов заземления, который использовался еще в прошлом веке. Однако, с течением времени и развитием научных и технических знаний установлено, что такой тип заземляющего устройства имеет ряд серьезных недостатков. Это делает его непригодным для использования в современных условиях.
При проектировании и расчетах заземляющего устройства следует отталкиваться от значений удельного сопротивления грунта. На основании полученных данных производят подбор материала и длины горизонтальных и вертикальных заземлителей.
Модульно-штыревое глубинное заземление из нержавеющей, омедненной или оцинкованной стали как нельзя лучше подходит для современных реалий. Глубинными заземлителями достигаются низкие показатели заземляющего устройства. При известной глубине залегания грунтовых вод, становится возможным добиться нормируемых показателей даже в высокоомных грунтах. Такой тип заземлителей соответствует коррозионным и конфигурационным требованиям согласно Техническому циркуляру № 11/2006 «О заземляющих электродах и заземляющих проводниках» и ПУЭ. Расчет сопротивления заземляющих устройств выполняют на основании методов, разработанных Ю. Г. Барыбиным, Ф. Ф. Федоровым, Г. В. Сербиновским, Р. Н. Карякиным.
В высокоомных каменистых, вечномерзлых грунтах необходимо использовать активное солевое электролитическое заземление или заземление при помощи металлических пластин в комплексе с активаторами грунтов. Такие виды и способы реализации заземления, как для общих, так и для определенных целей и при различных обстоятельствах в десятки раз эффективней уходящего в историю треугольника заземления.
Использование устаревших заземляющих устройств в виде треугольников из черного металла, соединенных сваркой, не только представляет угрозу для безопасности людей и оборудования, но также противоречит современным стандартам безопасности. Рекомендуется обновить заземляющие системы, используя современные и сертифицированные устройства, чтобы обеспечить надежное и эффективное заземление в соответствии с современными требованиями безопасности в электротехнике.
Для проведения проверки, проектирования, реконструкции, установки нового заземляющего устройства, рекомендуется обращаться только к компетентным узкоспециализированным специалистам. Обратившись к нам, вы гарантировано получите качественное и быстрое решение ваших задач в данной отрасли. Обладаем большим опытом в заземлении различных объектов, осуществляем деятельность в Санкт-Петербурге и Ленинградской области в кратчайшие сроки.