Заземление корпусов и других частей производственных и бытовых электроустановок, не находящихся обычно под напряжением, позволяет отвести электрический ток в грунт. Это предусмотрено Правилами безопасной эксплуатации электроустановок потребителей и распространяется на фланцы опорных изоляторов, щиты и шкафы управления, рукоятки приводов разъединителей, корпуса измерительных трансформаторов, сварочных аппаратов и другое оборудование. Монтаж системы заземления предусматривает установку заземляющих штырей и крепление к ним заземляющих проводников, присоединенных к корпусам электрооборудования.

Основные требования к заземлению сварочного оборудования

Заземление сварочного аппарата, представляющего собой стационарную установку, выполняется с целью обеспечения его безопасной эксплуатации. Основные требования к заземлению в следующем:

1. Заземляются все нетоковедущие части электросварочных установок и один вторичный вывод.
2. Сварочное оборудование должно быть оснащено специальным контактом в (виде болта или шпильки), предназначенным для присоединения заземления.
3. Заземляющий болт должен быть с контактной площадкой, обозначенной специальным знаком заземления.
4. Последовательное заземление нескольких установок запрещается: для каждого должна быть предусмотрена отдельная точка подсоединения.

Переносные сварочные автоматические установки и полуавтоматы, подключаемые к сети переменного тока свыше 42 В (и более 110 В постоянного), также оснащаются заземляющими контактами. В том случае, когда заземление (зануление) для установки не может применяться или монтаж заземления затруднен, электрооборудование должно иметь УЗО (устройство защитного отключения).

Заземление может использоваться и для устройства молниезащиты.

Для объектов, запитываемых от понижающего трансформатора с глухозаземленной нейтралью и напряжением на вторичной обмотке 380/220 В, повторное заземление устраивается на вводе. При этом сопротивление заземляющего контура, согласно ПУЭ, не должно быть большим 10 Ом. Для того, чтобы обеспечить такие параметры, необходимо использовать заземлители с большой контактной площадью и хорошей проводимостью. Их поверхность должна быть очищена от масла и краски. Пригодны для этого:

• трубопроводы из металла (кроме тех, что связаны с горючими жидкостями и газами);
• металлические оболочки кабелей;
• обсадные трубы;
• элементы фундамента.

Схема монтажа контура заземления в таком случае должна предусматривать двойное присоединение их к заземляющей магистрали. Для присоединения заземлителей к заземляющим проводникам используется сварка. При этом сварочный шов должен быть вдвое шире прямоугольной формы проводника (в сечении) и в шесть раз – круглого. Если сварку использовать невозможно – применяются хомуты, которые так же, как и сварочные швы, защищают от коррозии слоем битума. Перед наложением хомутов поверхность естественного заземлителя в этом месте должна быть зачищена.

Во взрывоопасных помещениях естественное заземление может использоваться только в качестве дополнительного. Основным должно быть заземление искусственное, выполненное в соответствии с ПУЭ.

Внутренний контур заземления крепится анкерными болтами непосредственно к стене. В местах их пересечения с кабелями или трубопроводами предусматривают защиту из труб. В помещениях с высоким уровнем сырости и кислотности внутренний контур заземления крепят на опорах на расстоянии 100 мм от стен.

Разновидности заземлителей

При отсутствии естественных заземлителей выполняется монтаж наружного контура заземления, к которому присоединяют соответствующие выводы и клеммы электрооборудования.

Искусственное заземление может быть реализовано с вертикальных или горизонтальных заземлителей. Для вертикальных используют трубы из стали или уголки, которые соединяют друг с другом, в результате чего образуется контур. Соединяющие элементы являются горизонтальными заземлителями: применяется для этого металлические полосы толщиной не менее 4 мм или круглого сечения арматура диаметром от 10 мм.

Горизонтальные заземлители могут быть выполнены в виде металлических полос, заложенных на дно котлованов, подготовленных для строительства фундамента. Располагаются полосы таким образом, чтобы их наибольшая поверхность была ориентирована в сторону земли. Сечение полос – 30×4 мм, может использоваться круглая стальная арматура диаметром 12 мм.

Использовать алюминий для создания заглубленного заземления не разрешается, так как этот металл быстро разрушается в почве от электрокоррозии.

Там, где монтаж горизонтального заземления невозможен (например, из-за отсутствия земельного участка, свободного от асфальта и других коммуникаций), применяется технология глубинного заземления. При этом в одной точке в грунт различными способами вводятся металлические стержни: конец каждого следующего соединяется с предыдущим, образуя заземлитель с большой контактной площадью.

Как выполняется горизонтальное заземление

Технология монтажа заземления проста. Используется для выполнения работ болгарка с кругом по металлу, сварка, кувалда и металлическая щетка для зачистки мест сваривания. Весь процесс состоит из следующих пунктов.

1. Заготавливаем необходимые материалы. Понадобятся:
   • полоса из того же материала 40×4 мм или круглая проволока (арматура) диаметром 10 мм;
   • горяче-цинковые уголки по 2,5 м (сечением 50×50×5 мм – 3-4 шт).
2. Составляем проект, в котором на прилегающей территории предусматривается достаточно места для расположения вертикальных электродов на расстоянии, превышающем их собственную длину (то есть более 2,5 м).
3. Роется траншея шириной около 400 мм глубиной 700-800 мм.
4. В намеченных местах уголки с заточенными верхушками забивают кувалдой, оставляя на поверхности 200 мм.
5. Выполняется сварка контура заземления: полоса металла приваривается к торчащим над землей верхушкам.
6. Производится сварка заземления с проволокой или шиной, проложенной к распределительному щиту или шкафу управления.
7. Сварка полосы заземления с уголками и соединительная проволока покрывается битумной мастикой для защиты от коррозии.
8. Все элементы присыпаются землей, которая затем утрамбовывается.
9. Измеряется сопротивление заземления.
10. Если полученный результат превышает 4 Ом, необходимо добавить еще один вертикальный элемент, который соединяется сваркой с остальной конструкцией.

Монтаж вертикального глубинного заземления

Кроме экономии места, глубинное заземление обладает еще одним преимуществом: за счет контакта с нижними, плотными и насыщенными грунтовыми водами слоями грунта, достигается хорошая проводимость.

Монтаж заземления своими руками осуществляется различными способами. Выбор зависит от свойств грунта в данной местности:

• для рыхлых пород применяется вдавливание, вкручивание и забивка электродов, состоящих из отдельных стержней;
• в плотные и мерзлые грунты электроды погружаются методом забивки или вибропогружения;
• в скальных породах электроды углубляются в специально пробуренную скважину.

Электроды, в зависимости от грунта, используются разные. Они бывают квадратные, уголковые и круглые. Сечение их выбирается для мягких грунтов в пределах 12 – 14 мм (если глубины забивки достаточно до 6 м), для плотных грунтов и значительной глубины забивки (свыше 10 м) сечение электродов должно составлять 16 – 20 мм. Для глубинной забивки используют специальные вибраторы, в других случаях достаточно применение отбойного молотка или мощного перфоратора.

Если о свойствах грунта ничего неизвестно, при монтаже глубинного заземления действуют следующим образом.

1. Заготавливают электроды необходимой длины.
2. Забивают первый отрезок заземлителя и измеряют сопротивление заземления.
3. К верхнему концу забитого отрезка приваривают следующий элемент и забивают его.
4. Вновь проводят измерения так продолжают до тех пор, пока не получат требуемое значение сопротивления заземления.
5. К верхнему концу углубленного электрода приваривают шину или проволоку, другой конец которого заводят в распределительный шкаф или щит.