Работаем по всей территории РФ

Стержни заземления

Стержень заземления (другие названия – заземляющий электрод, глубинный заземлитель) – самый распространенный тип вертикального заземлителя, который представляет собой круглый металлический штырь диаметром от 14 до 20 мм и длиной от 1 до 1.5 м, выполненный из стали или меди. Используются в модульно-штыревой схеме для заземления отдельных конструкций, электрооборудования и сооружений, а также организации контура заземления молниезащиты зданий различного назначения.

Омедненные стержни заземления

Омедненный стержень заземления российский   Омедненный стержень заземления немецкий

Получили широкое распространение как замена медным в силу дороговизны последних. Упоминание меди в названии делает их популярными у покупателей, хотя само по себе не сильно отличает по характеристикам от оцинкованных аналогов и уступает нержавеющим. Тем временем надо быть осторожным, чтобы не купить низкокачественную подделку.

ВНИМАНИЕ! Среди омедненных заземлителей частно попадается продукция низкого качества (обычно китайского кустарного производства). Основной материал выполнен из стали дешевых марок, качество и толщина медного гальвано покрытия оставляет желать лучшего. Зачастую медь наносят обычной накаткой, что неприемлемо. Такое изделие, помещенной в грунт не выдержит заявленных сроков эксплуатации и механических требований к конструкции.

В промышленном производстве сталь омедняют гальваническим способом в электрохимическом растворе Cu под контролем автоматики.

Оцинкованные стержни заземления

Оцинкованный стержень заземления российский    Оцинкованный стержень заземления немецкий

Одним из способов получение также является холодное гальваническое цинкование в емкости с электролитом. Процесс протекает немного медленнее, чем меднение, так как цинк обладает чуть худшими адгезионными свойствами, чем медь.

Горяче оцинкованные заземлители получают погружением в ванну с жидким цинком на определенное время и последующим охлаждением. В зависимости технологических параметров процесса (t расплава цинка, время нахождения в растворе, способ охлаждения, марка стали штыря и т.д.) можно получать разную толщину цинкового слоя на поверхности электрода.

Нержавеющие стержни

Стержень заземления из нержавеющей стали российский    Стержень заземления из нержавеющей стали немецкий

Самый качественный и самый дорогой материал в России предпочитают использовать в химически активных грунтах. Хотя в Европе, особенно в Германии, новой директивой будет в ближайшие годы разрешено исключительно только стержни из нержавейки для использования в системах молниезашиты и заземления. Кстати немцы рекомендуют в наших сложных климатических условиях выбирать более коррозионностойкую ее разновидность с содержанием молибдена (в каталогах обозначают V4A, а V2A – обычный вариант), которая обладает еще и более высоким растеканием тока молнии.

Характеристики

Диаметр

Стержни заземления в подавляющей своей массе имеют диаметры 14, 16 и 20 мм, реже большие значения. При прочих равных с увеличением диаметра растет величина растекания тока молнии и уменьшается удельное сопротивления заземления, поскольку возрастает площадь контакта электрода с грунтом (смотри ниже формулу расчета сопротивления вертикального заземлителя).

Тип соединения стержней между собой

Поскольку отдельный стержень является элементом модульно-штыревой конструкции из нескольких вертикальных заземлителей, то характер стыковки имеет существенное значение, так как влияет на надежность всей конструкции и скорость выполнения монтажных операций.

На сегодняшний день применяют 2 варианта:

  1. Резьбовое соединение. Соединительным элементом при этом являются специальные муфты.
  2. Самостыкующиеся заземлители. Дополнительные соединительные компоненты здесь не применяется, надежность обеспечивает особенностью самой конструкции.

Ниже показаны в разрезе места соединения по обоим вариантам.

Резьбовое соединение стержней заземления   Соединение стержней в стык

В самостыкующихся стержнях прочное соединение достигается за счет использования накатных цапф. Они бывают двойные, тройные, ступенчатые. Их нарезают с одной стороны стержня, а с другой делают полость соответствующего диаметра(-ов).

Стержень заземления с накатными тройными цапфами

Стержень заземления со ступенчатой двойной цапфой

Есть еще заземлители со свинцовыми шариками, которые при возникновении монтажного усилия растекаются, придавая дополнительную прочность конструкции.

Стержень заземления со свинцовым шариком

Несомненным преимуществом самозакрывающихся конструктивов является их механическая прочность при заглублении и простота монтажа, так как в этом случае отсутствую лишние операции накрутки муфт и смазки мест соединения токопроводящими пастами.

Длина

В продаже есть стержни двух длин 1.2 и 1.5 метра. Эти длины позволяют максимально вариативно использовать разное количество стержней в составе модульного заземления. Вы предварительно по формуле из следующего раздела определяете исходя из допустимой величины сопротивления общую длину.

Считается достаточным показателем сопротивление вертикального заземления менее 10 Ом. Соответственно подставляя в формулу это значение, получаем минимальную длину и подбираем то количество стержней, которое ее обеспечивает.

ВАЖНО!! После монтажа обязательно необходимо производить замеры и оформлять паспорт заземляющего устройства с указанием фактических параметров сопротивления, а также данными приборов, которыми производилась проверка. А монтажная организация должна иметь аттестованную электролабораторию и надлежащим образом поверенные приборы.

Сопротивление вертикального заземлителя

Существует расчетная формула, которая позволяет вычислить сопротивление как одиночного стержня заземления, так и любой вертикальной заземляющей конструкции.

Сопротивление растеканию тока одиночного вертикального заземлителя (формула)

В формуле присутствует эквивалент сопротивления, который используют только, если имеют в месте монтажа многослойный грунт (2 и более разных слоев). Не будем приводить здесь его расчет, а ограничимся тем, что приведем таблицу для разных типов почв, из которой обычно берут значение Р, упрощенно полагая присутствие единственного слоя.

Удельное сопротивление разного типа грунтов

Климатический коэффициент сезонности Км представлен в следующей таблице.

Климатический коэффициент сезонности для расчета сопротивления разных климатических зон

Готовые комплекты, комплектующие для стержней заземления

Готовый комплект заземления на основе стержней заземления

Устройство заземления: 1 - токоотвод молниезащиты, 2 - заземляющий изолированный проводник, 3 и 4 - держатели проводника, 5 - клемма для соединения токоотвода и заземляющего проводника, 8 - соединитель проводника и вертикального заземлителя, 9 - электроды заземления, 10 - наконечник стержня.

* Нажмите на схему для увеличения масштаба.

Производители и дилеры систем молниезащиты и заземления в настоящее время предлагают готовые коробочные решения для заземления дач, загородных домов, коттеджей, а также отдельных электроустановок. Они комплектуются разным количеством стержней, от 3 и более.

Самым распространенный вариант – конструкция общей длиной 6 метров (4 штыря каждый по 1500 мм длиной); ходовые также 9, 12 и 15 метров.

Готовый комплект заземления со стрежнями 1.5 метра общей длиной 6 метров               Омедненный комплект заземления 6 метров (4 стержня по 1.5 метров)

Более короткую длину 4.5 метра (3 стержня по 1500 мм) используют реже, только если грунт позволяет выдержать гарантированную величину сопротивления растеканию тока.

Далее рассмотрим, что еще кроме стержней может входит в состав готовых комплектов.

Наконечник. Насадка, которая наворачивается или впрессовывается на конец первого электрода для того, чтобы конструкцию было легче заглублять в грунт с помощью кувалды или вибромолота. Бывает разных конфигураций.

Наконечник стержня заземления Германия, ковкий чугун  Наконечник стержня заземления Россия, черная сталь     Наконечник стержня заземления Германия, с закругленной головкой

Удароприемная (ударная) головка. В российских комплектах выполнена в виде болта, который ввинчивается в предварительно установленную соединительную муфту на другом конце стержня. В зарубежных часто это просто массивный стальной набалдашник, насаживаемый на штырь нерезьбовым способом. По головке производится передача усилия при забивании от перфоратора или молотка.

Ударная головка Россия, черная сталь         Ударная головка для стержней с цапфовым соединением

Соединительная муфта. Используется только в комплектах отечественного производства и служит для соединения между собой соседних стержней. В западных аналогах практически не применяется (используется другой тип соединения электродов – см. выше).

Латунная муфта для соединения заземлителей       Муфта из нержавейки для стыковки стержней заземления

Токопроводящая паста. Ей смазывают места стыковки соединяемых деталей в российских комплектах, например между муфтами и стержнями, чтобы не терять величину проводимости тока.

Зажим соединительный. Скрепляет между собой свободный конец последнего стержня всей конструкции вертикального заземлителя на выходе из грунта с заземляющим проводником.

Диагональный соединитель Россия, латунь  Диагональный соединитель Германия, оцинкованная сталь   Крестообразный соединитель Россия, латунь   Крестообразный соединитель, нержавеющая сталь

Антикоррозионная лента. Герметизирует место соединения электродов с заземляющим проводником в приямке. Поскольку это место потом засыпают землей, то во избежание возникновения ранней коррозии металлические поверхности заматывают лентой.

Заземляющий проводник. Соединяет смонтированный вертикальный заземлитель непосредственно с системой токоотводов молниезащиты, главной шиной заземления или непосредственно заземляемой электроустановкой. Может быть выполнен в виде полосы (плоского проводника) сечением 40х4 или 30х3.5 мм, прутка диаметром 8-10 мм или изолированного проводника.

Насадка для перфоратора. По умолчанию большинство готовых комплектов продается без нее, поскольку при ручном способе установки она не нужна. Но если хочется сэкономить время монтажа или у вас просто твердый труднопроходимый грунт, то для разных комплектов существуют свои типы насадок для электроинструмента.

Инспекционный лючок. Необходим, если планируется проверять сопротивление заземления в дальнейшем на предмет соответствия номинальному значению.

Стоимость стержней и комплектов заземления

Цена на готовые комплекты вполне себе приемлемые. Так, например, на середину 2018 г. купить омедненные можно от 5 тыс. рублей, оцинкованные и того меньше, нержавеющие наоборот дороже (ориентировочно от 7 тыс. рублей).

Готовый комплект заземления омедненный

Готовый комплект заземления нержавеющий

Готовый комплект заземления Германия оцинкованный

Готовый комплект заземления Россия оцинкованный

Мы стараемся держать низкие цены на все оборудование для заземления, посмотреть их можно по ссылке ниже.

 Цены на стержни заземления и комплектующие