Заземлювальні електроди — фундаментний заземлювач, стрижневий і контурний заземлювачі (§542)

ПЗВ (пристрій захисного вимкнення) і правильний повний опір петлі (див. посібник з вимірювання повного опору петлі Zs) настільки хороші, наскільки хороший заземлювальний електрод, на який зрештою спирається вся система захисту. NEN 1010 §542.2.1 перелічує дозволені типи заземлювальних електродів і встановлює вимоги до їх виконання.

Дозволені типи заземлювальних електродів

Згідно з §542.2.1, дозволеними, серед іншого, є:

• Стрижневі заземлювачі та заземлювальні труби — електроди, що забиваються вертикально в ґрунт.
• Смугові та дротяні заземлювальні провідники — що укладаються горизонтально в ґрунт.
• Заземлювальні пластини.
• Фундаментні заземлювачі — електрод, вбудований у фундамент будівлі (зазвичай замкнутий контур з мідного дроту або стрічки в бетонному тілі фундаменту).
• Арматура бетонних конструкцій у ґрунті (за дотримання умов).
• Металеві мережі водопроводу — лише за наявності письмового дозволу від організації, що експлуатує мережу, і не як єдиний засіб заземлення.

Матеріал і виконання

Норма вимагає, щоб заземлювальний електрод підтримував достатньо низький опір розтіканню, зокрема за пересихання чи промерзання ґрунту, а також щоб матеріал і конструкція мали достатню стійкість до корозії. Поширені виконання: суцільна мідь (діаметр 15 мм, або 12 мм, якщо електрод призначений виключно для захисту від ураження електричним струмом) або сталь гарячого цинкування (діаметр 16 мм).

Зверніть увагу: точні мінімальні розміри та поєднання матеріалів наведені в нормі у вигляді таблиць і залежать від сфери застосування (лише захист від ураження струмом чи повноцінна функція заземлення) — ця стаття дає огляд типів електродів, а не повну таблицю матеріалів.

Фундаментний заземлювач як стандартний вибір при новому будівництві

При новому будівництві фундаментний заземлювач сьогодні є найпоширенішим рішенням: замкнутий контур, який укладають перед заливанням фундаменту, а потім він опиняється замкненим у бетоні. Переваги порівняно з окремим стрижневим заземлювачем:

• Більша площа контакту з ґрунтом по всьому периметру будівлі, що, як правило, дає нижчий і стабільніший опір розтіканню, ніж в одиночного стрижневого заземлювача.
• Менша чутливість до пересихання верхнього шару ґрунту, оскільки контур розташований під фундаментом.
• Не потрібен додатковий простір за межами будівлі, на відміну від стрижневого чи контурного заземлювача навколо будівлі.

Контурний заземлювач (контур у ґрунті навколо будівлі, за межами фундаменту) — альтернатива на випадок, коли влаштування фундаментного заземлювача заднім числом уже неможливе, наприклад, в існуючій установці, де початковий засіб заземлення виявився недостатнім.

Практичне значення

На тепличному підприємстві чи у виробничій будівлі із системою TT (див. порівняння TN/TT/IT у посібнику із заземлення) якість власного заземлювального електрода безпосередньо визначає струм спрацювання ПЗВ: надто високий опір розтіканню може призвести до того, що розрахункова напруга дотику під час замикання на землю перевищить допустимий поріг, навіть якщо саме ПЗВ функціонує справно. Опір розтіканню заземлювача періодично перевіряють — див. посібник з вимірювання опору заземлення щодо методу вимірювання.

Часті помилки

1. Використання металевого водопроводу як єдиного заземлювального електрода без письмового дозволу організації, що експлуатує мережу, — не дозволяється згідно з §542.2.1, а крім того ненадійно за подальшої заміни ділянок трубопроводу на пластикові.
2. Влаштування одиночного короткого стрижневого заземлювача в сухому чи піщаному ґрунті без вимірювання опору розтіканню — це може призвести до опору, що значно перевищує потрібне значення, особливо посушливого літа.
3. Відсутність урахування корозії за поєднання різних металів у засобі заземлення (див. також посібник з кабельних наконечників про гальванічну корозію у з'єднаннях мідь-алюміній) — той самий принцип діє і для заземлювальних електродів.

Пов'язані матеріали

• Вимірювання опору заземлення
• Заземлення — системи TN/TT/IT
• Вимірювання повного опору петлі Zs