Заземление в скальном грунте
Добрый день! Как можно сделать хорошее заземление в скальном грунте?
============
Приветствую. Если на скальном монолите есть хотя бы 0,8 — 1 метр мелкого грунта, можно воспользоваться электролитическим заземлением. Это горизонтальный электрод в виде трубы из нержавеющей стали с перфорацией, внутри которой находится смесь специальных солей. Эта соль впитывает влагу из окружающего грунта и, выщелачиваясь, выходит в этот грунт в виде электропроводящего электролита. Таким образом, грунт резко уменьшает своё удельное сопротивление — позволяя получить сопротивление заземления электрода (той самой трубы из нержавеющей стали) в 10 раз меньше, чем обычного горизонтального электрода таких размеров в обычном (не улучшенном) грунте.
Мало того — электролитическое заземление активно используется для монтажа заземляющих устройств в вечномерзлых грунтах, где сопротивление растеканию равное 4 Ома реально в зимний период.
Консультация и вопросы от технического центра ZANDZ.com
(К сожалению, мы не консультируем частных лиц )
Пн-Пт,
7:00-16:00
Мск
Пн-Пт,
9:30-18:00
Мск
Пн-Пт,
9:00-18:00
Мск
По коммерческим вопросам
Контент, опубликованный на этом сайте — задепонирован и защищён законом. Использование контента без согласия правообладателя — запрещено . Подробнее.
заземление в скалистом грунте.
Забивать большее количество «штырей» и обваривать их.
Или использовать систему глубинного заземления ШИП
КАМАЗ соли дешевле, только есть риск в пустыню посоленный участок над ЗУ превратить.
У вас как с чтением? Или думаете победить отбойником скалу? Ничего не выйдет.
Почитал ваш сайт. Вопросов больше не имею. Нетленку про заземление разберу на цитаты. Особенно доставили «чистый нуль» и про УЗО, которое «разрывает линию фазового провода, а не только нулевого». Удачи вам во всем. Не думал, что в состоянии завала сроков сдачи работы меня что-либо может так улыбнуть. Настроение мое улучшилось. Глядишь к вечеру все сдам.
При сооружении искуственных заземлителей в районах с большим удельным сопративлением земли , рекомендуют следующие мероприятия.
Укладка в траншеи вокруг горизонтальных заземлителей в скальных структурах влажного глинистых грунта,с последующей трамбовкой и засыпкой щебнем до верха траншеи.
Применение искуственной обработки грунта с целью уменьшения его удельного сопративлением, если другие способы не могут быть применены или не дают нужного эффекта.
Либо глубинные заземления, обсадная труба в скважину. И конечно же применения электролитического заземления.
Откуда взяли, что надо на 2-3 метра забить?
в инэте при запросе устройство заземления.
Ниже уровня промерзания/высыхания грунта.
какое там промерзание/высыхание скала галимая через пол метра.
например естественные заземлители.
Как показывает практика — не панацея. Точнее, при помощи электролитов гораздо проще и быстрее можно достичь необходимого результата, но цена вопроса такова, что может оказаться дешевле прокопать сотни метров траншей и заковать тонны металла (лишь бы было место для протяженного заземлителя).
И с этим могут быть трудности. Пример — на вершине песчаного холма на скалистом основании открытый 25-метровый железобетонный бассейн. Смеха ради померил сопротивление растекания такого «заземлителя», в котором тонны металла. Около 100 Ом((
Пробовать, пробовать и еще раз пробовать. Точнее, измерять, измерять и еще раз измерять.
На одной и той же «поляне» могут быть на расстоянии каких-то 25 метров и песчаная линза и русло подземной реки. В первом случае на 20-ти метровом штыре будете ловить под 600 Ом, а во втором — и на 4-х метрах получите 10 Ом (Юрий Михалыч не даст соврать — он своими глазами наблюдал такую картинку на одном из моих объектов. Аж усомнились в достоверности показаний вполне приличного прибора когда чем глубже забивали, тем больше (!) становилось сопротивление растекания на одиночном штыре)))
Инновационная система заземления в высокоомных грунтах
Заземлитель — проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду (ПУЭ п. 1.7.15.)
Заземлитель — проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду (ПУЭ п. 1.7.15.)
Качество такого контакта напрямую влияет на эффективность заземлителя, которая, в свою очередь, зависит от удельного электрического сопротивления окружающего грунта. В свою очередь, удельное сопротивление грунта зависит от таких характеристик, как почвенный состав грунта, температура в определенный момент времени года, содержание грунтовой влаги, степень засоленности, глубины промерзания грунта в зимний период, наличие многолетней мерзлоты и т.п. Для заземлителей существует еще один значимый фактор — переходное электрическое сопротивление электрод — грунт. Данная характеристика важна, как показатель эффективности заземлителя, как в составе молниезащиты зданий и оборудования, так и функционального заземления (например, телекоммуникационного оборудования), а также защитного (рабочего, рабоче-защитного, линейно-защитного) заземления.
Современная электроника во много раз сложнее и точнее той, что использовалась в промышленности и быту 10-15 лет назад, а чем сложнее оборудование, тем более чувствительным оно оказывается к внешним электрическим воздействиям. В связи с этим возрастают требования и к заземлению.
Для достижения нормативных значений контура заземления в настоящее время используются множество способов. Наиболее известными, являются вертикальные (штыревые) заземлители, либо горизонтальные лучевые, из черной углеродистой стали, защищенные от коррозии цинкованием или омедненные. В условиях высокоомных грунтов (например, скальные породы, сухой песок или вечномерзлые грунты) часто применяются глубинные заземлители, либо горизонтальные протяженные заземлители из полосовой стали или круглого сечения.
Применение таких способов, ставших «традиционными», чаще всего, приводит к высокой металлоемкости контура заземления, выносу высокого потенциала за пределы защищаемого объекта, значительным трудозатратам на монтаж, обслуживание и последующий ремонт.
Для повышения эффективности заземлителя и снижения переходного электрического сопротивления электрод — грунт, сегодня, стараются увеличить площадь токоотдачи вокруг электрода. С этой целью использует различные виды около электродных заполнителей, такие как: засыпка из минеральных солей, глины, а также угольная засыпка или коксовая мелочь и некоторые другие.
Рассмотрим наиболее популярные из них подробнее:
Добавление в грунт минеральных солей
Общеизвестно, что засыпка из минеральных солей вокруг заземлителя повышает электропроводность грунта, так как соль, смешиваясь с грунтовой влагой, превращается в электролит. Обычно это хлорид натрия. Соль снижает температуру замерзания грунта и уменьшает риск образования наледей на теле заземлителя в зимний период. Такой метод достаточно популярен в Северных регионах, в особенности в условиях многолетнемерзлых грунтов. Однако существенным минусом такого способа является снижение концентрации минеральных солей с течением времени, за счет их вымывания в периоды весеннего таяния снега или летних и осенних дождей, и как следствие, уменьшение эффективности заземлителя со временем. Таким образом, данный метод имеет прямую зависимость от скорости миграции влаги в грунте, и является совершенно неприемлемым в скальных и гравелистых грунтах.
Замена грунта вокруг электрода глинистой смесью.
Так как электрическое сопротивление заземлителя прямо пропорционально удельному сопротивлению окружающего грунта, то замена части грунта вокруг электрода на глину, например, бентонит, которая имеет хорошую электропроводность, частично решает эту проблему. Дополнительным плюсом является то, что глина не растворима в воде и практически не вымывается из приэлектродного пространства.
Существенным недостатком этого способа является значительное объемное расширение глины (до 300%) при насыщении ее водой, и при высыхании, это приводит к образованию воздушных полостей между глинистым заполнителем и телом заземлителя и резкому увеличению переходного сопротивления электрод — грунт. Кроме того, глина относится к пучинистым грунтам, в результате чего, возрастает вероятность, так называемого, «морозного выдавливания» заземлителя из грунта. В засушливый сезон, высыхая, глина превращается в барьер для воды, который не позволяет грунтовой влаге проникать к заземлителю.
Угольная засыпка или засыпка коксовой мелочью.
Принято, что при монтаже заземления с указанной засыпкой, её обильно проливают водой и, конечно, первые измерения сопротивления показывают хороший результат. Однако, попробуйте снять показания после сухого лета и вы будете неприятно удивлены.
Несмотря на хорошую электропроводность, такие засыпки плохо удерживают влагу вокруг заземлителя, из-за низкой смачивающей способности угля, что существенно сказывается на величине электрического сопротивления заземления, особенно в засушливых районах
Кроме того, неоднородность фракции заполнителя приводит к недостаточной сплошности засыпки и образованию воздушных полостей в приэлектродном пространстве, что также негативно влияет на общую эффективность работы ЗУ.
Возможные пути решения.
НПО «Бипрон», еще в 2007 г, поставило перед собой задачу разработать заземлитель, который будет эффективен в любых почвенно-климатических условиях, особенно в высокоомных грунтах (скалы, сухие пески, вечномерзлые грунты). Одним из самых сложных, для наших инженеров, оказался вопрос — как добиться от околоэлектродной засыпки одновременно достаточной сплошности и хорошей электропроводности вне зависимости от сезонных изменений геоэлектрической структуры грунта, количества грунтовой влаги, и температуры. Обычным способом, применяя только минеральные органические компоненты, такой задачи не решить. В лаборатории компании было протестировано множество компонентов и их сочетание. В результате чего, мы нашли инновационное решение, которое легло в основу «МАГ-2000» — минерального активатора грунта, представляющего собой сухую смесь, которая при затворении водой превращается в нерастворимый электропроводящий гидрогель, не меняющий свои свойства сколь угодно долго, способный работать в большом температурном диапазоне от -60 до +60 ͦ С.
Представьте себе электрод, находящийся, в течение всего срока эксплуатации, в некой полувлажной «гелевой рубашке», которая увеличивает площадь токоотдачи и имеет минимальное переходное сопротивление электрод-грунт. Мечта стала реальностью!
Специалисты по электрохимической защите (ЭХЗ) от коррозии отмечают, что применение «МАГ- 2000», в качестве замены окружающего грунта вокруг анодных электродов, увеличивает их эффективность.
МАГ-2000 имеет удельное электрическое сопротивление менее 0.04 Ом*м, а гелеобразная структура обеспечивает отличную однородность засыпки. МАГ хорошо удерживает влагу вокруг электрода, что особенно актуально в сухих песчаных или скальных грунтах, а также в засушливой местности. Поставляется минеральный активатор в виде сухой смеси, в мешках по 30 кг, которая перед укладкой затворяется водой.
Состав «МАГ» патентован.
Кроме заполнения пространства вокруг заземлителей, «МАГ-2000» применяют для засыпки магистральных шин заземления, сетки выравнивания потенциалов и уменьшения шагового напряжения на подстанциях.
МАГ-2000 имеет множество преимуществ по сравнению с другими заполнителями, но еще лучше его свойства проявляются при использовании вместе с заземляющими электродами «Бипрон». Заземлители «Бипрон» изготовлены из высококачественной нержавеющей стали и имеют внутри специальный многокомпонентный заполнитель, который проникает в грунт через перфорацию в стенках электрода, образуя электролит. Этот заполнитель подбирается в зависимости от влажности почвы и климатических условий. Имея небольшую длину, 2,5-6 м, заземлители «Бипрон» чрезвычайно эффективны, в любых почвенно-климатических условиях, вне зависимости от типа грунта.
Эффективность технологии заключается в следующем:
1. Один электрод «Бипрон», в комплекте с Минеральным активатором грунта «МАГ-2000», способен заменить 10 (десять) традиционных заземлителей той же длины.
2. Обеспечивается сверхбыстрое растекание электрического тока даже в грунтах с высоким удельным сопротивлением, например: сухие пески, скалы, вечная мерзлота (здесь — аналогов нет).
3. Стабильная работа контура заземления вне зависимости от сезонных колебаний температур, влажности и изменения геоэлектрической структуры грунта.
4. Требуется на 70% меньше площади для размещения контура заземления в сравнении с традиционными системами.
5. Гарантийный срок службы 30 лет.
Системе заземления Бипрон не требуется время на формирование области с высокой электропроводностью вокруг себя, она начинает «работать сразу». Отметим, что во время эксплуатации, показатели только улучшаются за счет постоянного формирования объема грунта с высокой электропроводностью вокруг электрода заземления.
Мы единственные в России, кто проводит долгосрочные испытания заземления.
Специалистам было бы интересно увидеть, насколько нестабильны показатели традиционного заземления, в зависимости от времени года, климатических условий и т.д.
Рис.1 Сравнительный анализ изменения сопротивления традиционного заземляющего электрода (красный) и заземлителя «Бипрон» (черный), той же длины и диаметра.
Рис.1
В целом, применение технологии Бипрон™ позволяет экономить десятки миллионов рублей на устройстве и обслуживании ЗУ.
Продукция «Бипрон» включена в Реестр инновационных решений «Россети».
«Бипрон» надежный поставщик «ГАЗПРОМ». Пройдена сертификация в системе «ГазпромСерт».
Аккредитация в «Газпром нефть», «Татнефть».
В сентябре 2016 г. успешно прошли испытания на опорах ВЛ-110 кВ Вьетнамской государственной энергетической компании Vietnam Electricity (EVN)