Решения

Заземление и защита ZandZ®

Электролитическая система заземления ZandZ

Система заземления ZandZ® для сложных грунтов (грунтов, имеющих высокое удельное сопротивление - вечномерзлых, песчаных, скальных) представлена комплектом продукции включающего все необходимое для монтажа на объекте. Монтаж такого заземлителя очень прост. Но за этой простотой кроются высокотехнологичные и современные решения - нацеленные только на бескомпромиссное качество результата.

Принципы работы электролитической системы заземления на примере работы в вечномерзлом грунте .

Известно, что с уменьшением температуры почвы - ее удельное электрическое сопротивление возрастает. Причем при минусовых температурах, когда вода содержащаяся в почве превращается в лед, удельное сопротивление возрастает очень быстро. Так при температуре в -10 градусов Цельсия сопротивление суглинка достигает 1000 Ом*м, при том, что при 0 градусов Цельсия сопротивление этого грунта не превышает 100 Ом.

Для того, чтобы сезонное изменение состояния грунта (замерзание) не влияло на изменение параметров заземляющего устройства в правилах и стандартах указаны глубины залегания электрода при которых грунт не промерзает. Применение электродов заглубленных на бОльшую глубину (чем глубина промерзания) позволяет свести на минимум влияние состояния грунта. Но эти меры не помогают в тех широтах, где промерзание грунта оказывается больше, чем возможное заглубление электродов.

Таким примером, может служить вечномерзлый грунт и широты на которых это явление встречается. Ситуация там интересна тем, что кроме промерзания грунта там встречаются еще большие трудности, такие как "выталкивание" из вечномерзлого грунта любых посторонних объектов. Т.е. смонтированный заземлитель, попавший в область вечной мерзлоты будет через некоторое время (годы) вытеснен из этой зоны. Практически это выглядит как подъем электрода из земли.

Но даже не обращая внимание на это явление - чтобы достигнуть необходимого сопротивления заземляющего устройства в таких условиях - необходимо смонтировать кол-во электродов в десятки раз превышающее обычное количество. Т.е. не 4-6 электродов, а 40 - 60. Что зачастую просто не выполнимо.

Поэтому применяется 2-а основных решения:

1. Засолка грунта. Т.е. добавление в почву такого количества обычной соли, которое позволит снизить сопротивление грунта около электродов до необходимого уровня.

2. Замена грунта. Т.е. практическое вынимание естественного грунта и засыпка полученного объема другим, имеющим низкое удельное сопротивление, грунтом. Такой грунт из-за первоначально низкого сопротивления при замерзании не будет сильно повышать свое удельное сопротивление.

У таких решений есть существенные минусы:

1. Соль вызывает очень сильную коррозию материала электрода - обычно стали. Поэтому такое заземляющее устройство служит не более 3-5 лет.
2. Т.к. необходимо заменить существенный объем грунта - стоимость таких работ очень высокая. И из-за необходимости перемещения большого количества почвы - часто невыполнимы.

Но с развитием технологий и материалов эти минусы удалось преодолеть.

Самый простой путь совместного применения этих двух приемов – это использовать полый электрод (например, трубу), заправленный минеральной солью, установив его в замененный грунт. В трубе имеются отверстия по всей длине. Труба заполнена смесью минеральных солей, которые медленно проникают в окружающий грунт сквозь отверстия в стенках. Соли, приникая в окружающий грунт (выщелачиваясь), повышают его электропроводность и предотвращают его промерзание.

При этом они не вызывают ускорение коррозии материалов электрода за счет нейтрального pH и не превращаются в электролит всем объемом за счет специальной добавки, замедляющей этот процесс. Замена грунта вокруг электрода на материал с высокой электропроводностью уменьшает начальное сопротивление электрода к земле и удерживает окружающую влагу. С течением времени, минеральные соли, проникая в окружающий грунт, предохранят замененную грунтовую добавку от промерзания. Таким образом, стремительный рост сопротивления при понижении температуры замедлится или прекратится вовсе. Срок службы электрода составляет не менее 50 лет.

Элементы и конструкция электролитической системы заземления ZandZ

	Электрод - заземлитель - это медная труба в виде буквы “L” с перфорацией по всей протяженности, заполненная смесью минеральных солей. Для соединения между собой и с соединительным проводником - используется 40-сантиметровый медный канат S = 70 мм2, приваренный к трубе. Электрод предназначен для обеспечения электрического контакта с землей. Такой заземлитель, установленный в соответствии с определенными требованиями, обеспечит поступление минеральных солей в виде электролита в окружающий грунт, равномерно, по всей длине трубы, тем самым значительно улучшая электропроводность почвы вокруг себя. Электрод работает примерно в 10 раз эффективнее, чем обычный медный проводник такого же размера. Длина электрода, м 3 Высота электрода, м 1 Диаметр электрода, мм 65 Толщина стен электрода, мм 2 Вес упакованного, заправленного электрода, кг 32
Заполнитель околоэлектродный - грунтовая добавка с низким удельным сопротивлением (0,3 - 0,8 Ом*м) на основе отожженной глины и графита. Увеличивает площадь соприкосновения с окружающим грунтом. Отожженная глина эффективно впитывает влагу, отдавая после этого её электроду, позволяя смеси солей, находящейся в ней, превращаться в электролит. За счет механических свойств (рыхлость) заполнитель не только не задерживает распространение электролита, а наоборот ускоряет процесс распределения. Поставляется в виде двух мешков по 20 килограмм.
	Колодец для обслуживания - колодец из стекловолокна, предназначенный для установки над вертикальной частью электрода (глубина погружения не более 50 см). Предназначен для облегчения обслуживания электрода, проведения замеров его параметров. Материал рассчитан на весь срок службы электрода. Вес = 8 килограмм.
Дополнительная комплектация. Зажим для подключения заземляющего проводника - универсальный латунный зажим с болтами М10 и латунной прокладкой. Дает возможность соединения проводника заземляющего устройства с контактным проводником электрода. При этом заземляющий проводник может быть из обручной или оцинкованной стали (полосы) либо круглым проводом. Находящаяся внутри зажима латунная прокладка противодействует образованию электрохимической связи между разнородными металлами (например, сталью и медью).
	Дополнительная комплектация. Лента гидроизоляционная - изолирует соединение, выполненное с помощью зажима. Лента защищает соединение разных металлов от почвенной и электролитической коррозии путем полного вытеснения воды (влаги) от места соединения, без которой процесс коррозии невозможен.

Состав комплекта электролитической системы заземления ZandZ®

Для объектов, где требуется максимальное качество всех элементов мы рекомендуем выполнять соединение с помощью экзотермической сварки. Такой тип соединения не имеет сложностей в работе и одновременно производит самые качественные соединения.