Согласно требованиям электробезопасности корпуса всего электрооборудования, а также металлические части электроустановок, на которых теоретически может оказаться фазное напряжение должны иметь преднамеренное электрическое соединение с защитным заземлением. С этой целью при помощи заземляющих проводников они присоединяются к общему заземлителю, образуя электрическую цепь для обеспечения стекания опасных для здоровья человека потенциалов на землю.
Таким образом, защитные повторные заземления представляют собой сеть защитных проводников с магистралями заземления, выполненными из соединенной посредством электродуговой сварки стальной шины, соединенной с заземлителем, причем сам заземлитель может быть как естественного, так и искусственного происхождения.
Естественным заземлителям отдают предпочтение, прежде всего из экономических соображений, поскольку они не требуют дополнительных вложений. Для заземления применяется уже готовая конструкция, имеющая надежный электрический контакт с грунтом (землей). Необходимость организации искусственных заземлителей требует определенных затрат на материалы и на проведение объема работ, хотя результаты могут быть получены приблизительно одинаковые.
Главным требованием к заземлителям независимо от происхождения является величина сопротивления заземляющего устройства, которая согласно ПУЭ не должна превышать:
8 Ом для установок напряжением 220/127 В;
4 Ом для 380/220 В;
2 Ом при 660/380 В.
Указанные значения сопротивлений должны соответствовать самому засушливому периоду в году, когда сопротивления растеканию электрического тока грунта максимальны.
Примеры естественного и искусственного заземления
Если говорить о естественных заземлителях, то надежное заземление могут обеспечить:
- железобетонные или металлические конструкции различных строений, находящиеся в электрическом контакте с землей;
- проложенная в земле водопроводная сеть и другие трубопроводы, за исключением транспортирующих горючие и взрывоопасные вещества;
- скважинные обсадные колонны;
- расположенные под землей металлоконструкции;
- железнодорожные рельсовые пути неэлектрифицированных дорог.
Важной характеристикой, присущей естественному заземлению является невысокая стоимость организации электрозащиты, заключающаяся в подключении уже существующих естественных контуров.
В местах, где естественные заземлители отсутствуют или их сопротивление не может обеспечить установленных нормативами значений, необходимо сооружать искусственные заземляющие контуры. Контуры заземления представляют собой заглубленную в землю сварную стальную металлоконструкцию, как правило, состоящую из трех вертикальных электродов, расположенных в вершинах равностороннего треугольника.
По периметру будущего заземляющего контура вырывается траншея глубиной 0.7 – 0.8 м, в вершинах треугольника забиваются вертикальные электроды (стальной уголок, труба, стержень). Верхние торцы электродов, отстоящие от дна траншеи на 0.1 – 0.2 м свариваются вместе горизонтальными перемычками из уголка или стальной полосы, от них отводится стальная шина заземляющего проводника. Затем заземляющий контур и заземляющий проводник засыпаются грунтом.
Сегодня альтернативой классического контура заземляющего все чаще в роли искусственного заземлителя выступает модульное глубинное заземление. Сочленяемый стальной штырь забивается в землю на глубину 30 – 40 метров, обеспечивая сопротивление в десятые доли Ома.
