Выбор материала для заземления

В настоящее время, производителями заземления, были учтены недостатки чёрной стали. Был заменен не только материал заземлителей, но и изменился способ монтажа. Работы по монтажу заземления из чёрной стали включали в себя: раскопку траншей, забивание заземлителей и сварочные работы. Современная установка выглядит в виде глубинных электродов, которые вбивают в грунт с помощью мощного перфоратора.

Классический контур заземления, в виде треугольника, принято считать традиционным еще с советских времен. Самым токопроводящим металлом в то время была черная сталь. Таким материалом и способом, до сих пор, принято выполнять заземление частного дома. Данная технология имеет массу недостатков и является устаревшей.
При отсутствии специальных инструментов, произвести монтаж можно на небольшую глубину. Забить кувалдой металлический уголок можно не больше, чем на глубину промерзания грунта (1,5-2 м). Добиться получения необходимого омического сопротивления заземлителей не представляется возможным. Для уменьшения сопротивления заземления приходилось увеличивать площадь, растекания тока, при помощи дополнительных заземлителей.

Бюджетным, но эффективным способом защиты металла от коррозии является цинкование. Оцинкованную сталь изготавливают путем нанесения нескольких слоев оксида цинка на поверхность металла. Это предотвращает реакцию металла с кислородом и его последующее разрушение. Покрытие чёрного металла цинком или медью может увеличить проводниковые свойства стального заземляющего устройства до 6 раз. Цинк обладает достаточно низким удельным сопротивлением (0,059 Ом∙мм²/м). Покрытие наносят на стержни модульно-штыревого заземления посредством горячего или гальванического оцинкования. Его толщина составляет не менее 120 мкм.
В паре цинк и сталь, цинк является активным материалом. Цинк защищает сталь от коррозии и начинает разрушаться раньше, чем стальная основа. При введении оцинкованного заземлителя в грунт, цинк будет постепенно растворяться и защищать чёрную сталь от коррозии. Даже глубокие царапины, образование которых возможно на поверхности электрода в процессе монтажа, не могут привести к быстрому появлению ржавчины. Пока слой цинка будет сохраняться вокруг места повреждения, коррозия распространяться не будет. Естественный процесс окисления цинка длится очень долгое время. Оцинкованная сталь − это обычный черный металл, который защищен от коррозии только снаружи, тонким слоем цинка. Отсюда и название.

Медь – это металл, который обладает очень низким удельным сопротивлением. Оно составляет всего 0,0175 Ом∙ мм²/м. Главным недостатком меди является её высокая цена и низкая прочность. Полностью медные стержни достаточно легко гнутся при погружении их в грунт. Поэтому медь применяют в качестве токопроводящего покрытия, которое наносят на чёрную сталь электрохимическим методом.
Медь является менее электрохимически активным материалом. Поэтому в паре медь – сталь быстрее разрушается сталь. Пока вся она не разрушится, медное покрытие остается целым. При достаточной толщине, медное покрытие служит дольше, чем оцинкованное. Это покрытие является более эффективным и коррозионностойким, чем оцинкованное. Слой меди на стержнях модульно-штыревого заземления составляет не менее 250 мкм.

Получение нержавеющей стали – это очень трудоемкий процесс. Технология производства нержавейки подразумевает целенаправленное изменение ее химического состава путем насыщения материала другими элементами. Этим элементом, чаще всего, является хром. Данный процесс еще называют легированием. В результате образуется продукт, имеющий высокую устойчивость к химической и атмосферной коррозии. За счет процесса взаимодействия с воздухом, на поверхности стали, образуется пленка нерастворимых окислов (оксида хрома). Она защищает штыри модульно-штыревого заземления от негативных воздействий окружающей среды. Для увеличения антикоррозионных свойств сталь легируют никелем, молибденом, азотом. Для производства штырей модульно-штыревого заземления из нержавеющей стали используют коррозионностойкую марку AISI 304. Также данные материалы обладают высокими значениями прочности.