Монтаж заземления для дома. Как сделать модульное заземление своими руками Что включает в себя система

Это стальной тянутый стержень диаметром 14 мм и длиной 1,5 метра, покрытый методом электролитического осаждения (электролиза) медью чистотой 99.9%, образующей покрытие с молекулярной и неразрывной связью со сталью.

По краям методом накатки нанесена резьба для их взаимного соединения с помощью соединительной муфты .

Высококачественная сталь в таком заземлителе выполняет кроме электропроводящей еще и необходимую для зарывания электрода в почву - механическую роль. Штыри обладают высоким пределом прочности на разрыв (600 Н/мм²) и могут быть погружены в грунт при помощи отбойного молотка на большую глубину - до 40 метров.

Толщина медного покрытия составляет не менее 0.25 мм по всей длине стержня (включая резьбу). Это гарантирует его (покрытия) устойчивость к изгибу, отслоению, сцарапыванию при монтаже. Особенно это важно на резьбе, где более тонкий слой меди будет полностью разрушен от нагрузок и трения с муфтой во время заглубления (монтажа) *.

Эти особенности гарантирует высокую коррозийную устойчивость штыря заземления и обеспечивают столь долгий срок службы (до 100 лет).

* Особенности создания резьбы
"Правильная" резьба наносится ПОСЛЕ омеднения - накаткой, т.к. только такой способ позволяет добиться высокого общего качества штыря.

Альтернативная "технология" омеднения штырей: с уже сформированной резьбой (до нанесения покрытия) более дешевая, НО показывает худший (и опасный при эксплуатации) результат.
Это связано с особенностью электролиза: утолщением покрытия в углублениях / впадинах, из-за чего основной материал (сталь) на резьбе можно покрыть только тонким (0.03 - 0.05 мм) слоем меди.
Такое тонкое покрытие легко повреждается при монтаже ударами и трением в муфте. В дальнейшем при эксплуатации заземляющего электрода с такими нарушениями возникают очаги электрохимической коррозии ("медь-железо"), приводя к его полному разрушению в течении 2-3 лет.

Технология омеднения

Ключевым фактором изготовления качественного штыря заземления является создание на стальной заготовке крепкого однородного медного покрытия необходимой толщины с минимальными примесями.

На отдельной странице "Омеднённая сталь " представлены подробное описание основных характеристик, процессов при изготовлении и проведённых испытаний покрытия.

Сравнение с оцинкованными штырями

С 1910 по 1955 год Национальный Институт Стандартов и Технологий США (The National Institute of Standards and Technology (NIST)) провёл обширное исследование подземной коррозии, во время которого 36 500 образцов, представляющих 333 разновидности покрытий из чёрных и цветных металлов и защитных материалов подвергались испытанию в 128 местах по всей территории Соединённых Штатов *. Это исследование по праву считается одним из наиболее полных исследований коррозии, которые когда-либо проводились.

Одним из результатов этого исследования стал факт, что штырь заземления, покрытый 254 мкм меди, сохраняет свои технические характеристики в течение более 40 лет в большинстве типов почвы. А стержневые электроды, покрытые 99,06 мкм цинка, в этих же грунтах могут сохранять свои качества лишь в течение 10-15 лет.

Кроме того, срок защиты цинкового покрытия уменьшается пропорционально увеличению количества металлических конструкций в грунте, находящихся рядом с электродами (чем больше конструкций - тем меньше служит покрытие / тем быстрее оно "исчезает"). Примерами этих конструкций могут быть: арматура фундаментов зданий, трубы и т.п.

Штырь заземления с медным покрытием толщиной 254 мкм, извлечённый из грунта (суглинок) после 10 лет

Штырь заземления с цинковым покрытием толщиной 99 мкм, извлеченный из грунта (суглинок) после 10 лет

Еще одно исследование коррозионных свойств медного покрытия проводила польская компания GALMAR. Искусственное старение образцов в условиях, моделирующих агрессивный грунт ("кислое" болото), показало, что штырь заземления с медным покрытием 250 мкм сохраняет необходимые технические характеристики в течении не менее 30 лет.

История про то как я заземление делал.

Изучив вопрос устройства заземления я решил потратить немного больше денег и сделать модное штыревое заземление. Рядом с домом. Никаких тебе масштабных земляных работ. Без сварки. Махания кувалдой. В общем ляпота и только.
Ранее по случаю для нужд разных был приобретен 25 дж перфоратор, который как нельзя лучше подходил для мероприятия по установке штыревого заземления. Дальше стал выбирать само заземление. Покупать сильно дорогое не хотелось. Решил немного обхитрить "жабу". Нашел заземление от tselectric. Комплект из 4-х штырей вроде как разумно стоит относительно известных конкурентов. Но как говорится, "не гнался бы ты за дешевизной". На вид все вполне прилично омедненные штыри. Насадка стартовая на первый штырь, муфты. Насадка для кувалды. И поскольку перфоратор в наличии, то конечно заказал направляющую для вибромолота (хорошо 2 шт) и саму вставку в перфоратор.
И зажим для подсоединения ленты или провода.

Насмотрелся кино как все весело вгоняют штыревое заземление. Настал день Х. Все приготовил, распаковал. Вырыл ямку глубиной см 50. Собрал первый штырь и давай его в землю забивать перфоратором. Нельзя сказать что без усилий, но пошел он в землю достаточно легко. Правда, обнаружил, что направляющая для перфоратора намертво приварилась к вставке в перфоратор. Нагревается все это хозяйство при забивании не кисло. Ну да ладно. Снял перфоратор с насадки. Газовым ключом открутил направляющую. Закрутил второй штырь. Продолжил упражнения по вперфорированию. Вот тут заметил, что при забивании все это хозяйство раскручивается, а из муфты сыпется стружка. Типа резьба срабатывается. Хоть я и постоянно подкручивал, подтягивал, но как-то это явно было не здорово. Загнал второй штырь. Прикрутил третий. Начал его забивать.
Процесс пошел сложнее. Иииииии, когда вторая муфта ушла в землю см на 30 от дна ямки, при очередной подтяжке муфты 3-й штырь оказался у меня в руках. Неприятное ощущение. Вытянув его я обнаружил, что резьбы с другой стороны муфты практически нет.
Стал лихорадочно думать что делать. Ну что делать. Во-первых решил откопать то что ушло в землю. И принял решение, дабы не потерять вторую часть 6м конструкции делать заземление 2 штыря по 3 м. 3 метра уже в земле. Как же мне не хотелось копать траншею, но пришлось. Отступил на 1.5 м и вторую часть штыря уже решил бить кувалдой. Забил. Но даже при забивании кувалдой стружка из муфты сыпалась, но уже не так активно. Забил большую часть кувалдой, углубил в ямку перфоратором. Вывод первый по данному производителю заземления. Слабые муфты. Забивать только кувалдой. И хорошо, что заказал пару направляющих для перфоратора. Первый, приварившийся, пришлось спилить болгаркой, потому как сбить с насадки его не удавалось. В его резьбу вварились части резьбы от муфты. Использовать его уже было нельзя. Но самое забавное, что даже обточив наконечник для перфоратора, типа чтобы он немного свободнее болтался насадке, то они при даже небольшом использовании, то что в конце догонял в ямку. Они снова приварились друг к другу.

На фото останки распиленной насадки. Насадка и направляющая ставшие единым целым, а ведь я думал еще докупить такой же комплект для второго дома. Видать не судьба.

Но как-то надо было выходить из создавшейся ситуации.
В итоге я тяпкой докопался до конца штыря, что сорвался с муфты. На грубине 80 см показался штырь. Помыл его водой. Сфотографировал, увеличил. Отметил, что резьба жива. И у меня оставалась еще одна целая муфта. Причем в хозяйстве нашелся прут катанки 14 мм с нарезанной резьбой с двух сторон M16х2 как у муфты и штыря из комплекта. Да еще с гайками. Чудо, да и только в этой ситуации. Хотя если бы его не оказалось, то поехал бы покупать такой прут с резьбой. Благо они продаются в ближайшем городе. Накрутил муфту, затянул её гайкой и с придыханием стал затягивать на торчащем стержне. И затянулось. Аллилуйя.
Вот что получилось.

Теперь надо думать как это соединить со вторым штырем. Копаем траншею.

Покупаем пару метров ленты 4х40. Но второго крепежа для ленты нет. Варить совсем не охота, для этого надо проводить совсем другие земляные работы. А разворотить все возле дома жена не разрешила из-за корней деревьев. Благо эта небольшая траншея мимо них прошла.
Нашел оригинальный выход.
Из оцинкованных железок при помощи болгарки и дрели собрал импровизированный крепеж.

Модульное заземление - это проект, созданный специально для монтажа заземлителей на жилых объектах, к примеру, таких как загородные частные дома, дачные домики, а также для промышленных и административных объектов.

Практика монтажа модульного заземляющего контура.

Модульный заземлитель - это сборная конструкция, состоящая из стальных, специально обработанных медью штырей, каждый длиной в 1,5 метра. Эти штыри объединены в единый заземляющий контур заземления объекта.

Длина сборного заземляющего штыря может достигать глубины порядка 30 - 40 метров. Заземляющие 1,5 метровые штыри имеют на концах резьбу, посредством которой и соединительных муфт между ними, появляется возможность по мере продвижения сборного заземляющего штыря в глубину - наращивать его следующим штырем и т.д.

Монтаж вертикального штыря-заземлителя в глубину, делается следующим образом. Первый штырь оборудуется снизу стальным наконечником, а на его верхнюю часть навинчивается монтажная муфта с насадкой под вибромолот. Для ударов по насадке используют молот или перфоратор, а для удержания штыря в вертикальном положении - используется специальный зажим.

При вхождении первого штыря в землю на длину примерно 1,3 - 1,4 метра, монтажная муфта с насадкой под вибромолот снимается, а вместо них через соединительную муфту навинчивается второй штырь. Спецзажим для удержания штыря в вертикальном положении подвигается вверх по вновь смонтированной конструкции, а ее верх снова оборудуется монтажной муфтой и насадкой под молот и процесс забивания заземляющего штыря продолжается.

Схема модульного штыря-заземлителя, показана на нижеприведенной схеме, где:

1. Насадка под молот или вибромолот.

2. Муфта монтажная.

3. Зажим для удержания заземляющего штыря в вертикальном положении.

4. Соединительная муфта.

5. Заземляющий стержень.

6. Стальной наконечник.

Таких модульных заземлителей для заземляющего контура монтируется несколько (согласно проекта), а далее они между собой соединяются, посредством медной полосы или проволоки с использованием зажимов, в единый контур заземления. При установке зажимов, данные места предварительно обрабатываются токопроводящей пастой, а после полного монтажа всего контура заземления - он подвергается антикоррозионной покраске.

Замер сопротивления монтируемого вертикального штыря возможен на этапе монтажа каждого, вновь навернутого 1,5 метрового штыря, а срок эксплуатации такого модульного заземляющего контура составляет примерно 30 лет.

Достоинства модульного заземления.

Одним из вариантов установки заземляющего контура в частном доме является монтаж штыревого заземления. В этом случае время работы значительно сокращается, при этом функциональность заземлителя не уступает аналогичным вариантам систем (линейному, электролитическому и т.д.). В данной статье мы расскажем, как сделать модульно-штыревое заземление своими руками и какие преимущества у такой системы.

Конструктивные особенности

Что собой представляет и из чего состоит такая система? Устройство состоит из стальных полутораметровых штырей, которые обрабатываются медью и соединяются с помощью соединительных муфт. Также в комплект входит зажим из латуни, с помощью которого соединяются горизонтальные и вертикальные контуры. Ниже указана схема конструкции.

Модульно-штыревая система заземления устанавливается следующим образом: на верхнюю часть штыря монтируется посадочная площадка (насадка), которая в свою очередь соединяется с муфтой. Насадка необходима для передачи силы вибромолота. На нижнюю часть конструкции устанавливается стальной наконечник. Он упрощает вбивание установки в землю. Есть несколько разновидностей наконечников, область применения которых зависит от твердости грунта.

Помимо этого, к комплекту прилагается специальная электропроводящая жидкая паста, назначение которой – защита от коррозии и постоянное поддерживание электрического сопротивления при эксплуатации. Электропроводящая паста наносится на все резьбовые соединения конструкции. Также можно использовать от коррозии специальную влагонепроницаемую клейкую ленту. Она устойчива к кислотам, солям и газам, не пропускает влагу.

Этапы монтажа

Модульно-штыревое заземление устанавливается по простому принципу. В первую очередь надевается на первый штырь наконечник. Но перед установкой его следует обработать электропроводящей пастой от коррозии. На другой конец навинчиваем соединительную муфту и также обрабатываем ее антикоррозионной пастой. Затем на устройство накручивается посадочная площадка для приложения сил вибромолота.

Модульно-штыревое заземление, которое собрали, помещаем в заранее подготовленную яму в земле. Нужно максимально глубоко ввинтить ее в грунт своими руками. Затем необходимо подключить к сети вибромолот и приставить его к площадке стержня. Таким образом штырь погружается в грунт на всю свою длину. Нужно лишь оставить 20 см для того, чтобы подсоединить другой стержень.

После этого следует . Для этого необходимо снять посадочную насадку и к тому месту, где она располагалась подсоединить специальный прибор, омметр, как на фото ниже:

Когда первый стержень расположен в земле на всю свою длину, посадочная насадка для вибромолота снимается и через соединительную муфту монтируется другой штырь. Специальный зажим, который удерживает штырь в вертикальном положении, поднимается по установленному устройству вверх. А на смонтированную конструкцию снова устанавливается соединительная муфта и насадка под вибромолот, после чего процесс повторяется.

Проверять сопротивления растеканию следует после установки каждого вертикального стержня. Установка штырей происходит до тех пор, пока не будет установлено необходимое сопротивление. На рисунке ниже указывается схема изменения сопротивления в зависимости от длины:

Далее нужно соединить горизонтальный заземлитель и вертикальный проводник. Для этого к концу стержня, что выступает из земли, крепится латунный зажим и к нему подсоединяем горизонтальный заземлитель. Между штырем и горизонтальным кабелем размещается специальная пластинка, которая защищает от коррозии при контакте разнородных металлов. После того как система была подсоединена, места соединения обрабатываются специальной клейкой лентой. Она служит дополнительной защитой от коррозии.

Преимущества и недостатки системы

Модульно-штыревое заземление, как и любая система, обладает своими плюсами и минусами. По сравнению с классическим и стандартным контуром, штыревое заземление имеет такие преимущества:

• легкость и простота в установке;
• занимает небольшую территорию;
• монтаж осуществляется минимальным количеством работников (1–2 человека);
• установка происходит без сварочных работ, так как все соединения осуществляются с помощью соединительных муфт;
• благодаря вибромолоту, нет тяжелых земельных работ;
• модульно-штыревое заземление устойчиво к коррозии, так как обрабатывается специальными смазками и покрытиями, благодаря этому они служат несколько десятков лет;
• в независимости от грунта штыревая система легко вбивается в землю;
• элементы конструкции производятся промышленным образом, благодаря чему обладают высоким качеством и готовы к моментальной установке без дополнительных подготовительных работ.

Модульно-штыревое заземление обладает одним, но существенным минусом – это его высокая стоимость. Но, несмотря на такой недостаток, система выгодна, если учитывать все ее преимущества.

Промышленность производит множество разнообразных комплектов, которые объединяют в себе такие элементы, что необходимы для надежного и качественного монтажа. Модульно-штыревое заземление имеет важное назначение – это защита дома от пожара, а людей, находящихся в помещении от поражения электрическим током.

Модульное заземление ZANDZ
(пр. Россия ) предназначено для монтажа заземляющих устройств (заземлителей) на жилых объектах (дом, дача), на телекоммуникационных и энергетических объектах операторов мобильной и стационарной связи, на промышленных предприятиях.

Такой заземлитель представляет собой сборную конструкцию, состоящую из соединенных вместе стальных штырей длиной 1,5 метра, покрытых слоем меди.

Достоинства модульного заземления

Преимущество модульно-штыревой конструкции:

• легкость монтажа электрода на глубину до 30 метров, без применения специализированной техники и инструментов. Все операции осуществляет 1 человек. Большая глубина позволяет получать очень эффективное заземление.


• минимальная площадь, занимаемая заземлителем позволяет монтировать такое заземление в подвалах зданий, либо в близости от стен дома в виде всего одной точки. Компактность сводит к минимуму необходимые земляные работы.


• все детали сопрягаются без сварки *

Превосходство промышленного изготовления элементов это:

• великолепная стойкость всех деталей к коррозии, что выражается в сроке службы заземлителя до 100 лет.


• полная устойчивость медного покрытия штырей к механическим повреждениям (например, изгибу и отслоению) при монтаже, что позволяет вести монтаж в грунтах с присутствием гравия или мелкого строительного мусора
  (за счет использования технологии электролитического осаждения меди на сталь).

* Соединение элементов заземляющих устройств НЕ из черных металлов разрешено техциркуляром 11/2006 ассоциации "РосЭлектроМонтаж" (ссылка на документ)

Комплекты заземления

Для строительства заземляющих устройств с необходимыми характеристиками (например, для достижения необходимого сопротивления заземления) применяются различные готовые комплекты модульного заземления ZANDZ (пр. Россия ), которые содержат всё, необходимое для монтажа заземляющего электрода.

Все компоненты легко сопрягаемые друг с другом.

Выпускается пять разновидностей готовых комплектов, отличающихся общей длиной штырей, основным предназначением и комплектацией:

Традиционный заземлитель
(комплект ZZ-000-045)

Большое количество вертикальных электродов, установленных на небольшую глубину

Специальный заземлитель
(комплекты ZZ-000-424
и ZZ-000-636)

Монтаж заземления для контейнерных объектов

Комплектация

Индивидуальная комплектация

Комплектующие

Латунная муфта предназначена для соединения штырей друг с другом. Она изготовлена таким образом, чтобы штыри соприкасались друг с другом в самом центре муфты и движущая энергия, необходимая заглублению штырей в почву, муфте не передавалась. Таким образом не происходит "рассеивания" ударного импульса и также снимает с муфты механическую нагрузку.

Остроконечный стальной наконечник упрощает заглубление штырей в твердый грунт.

Профилированный зажим из нержавеющей стали с болтами М10. Позволяет соединять омедненный штырь с заземляющим проводником - круглым проводом либо полосой (шириной до 40 мм).

Возможно безопасное использование стального и оцинкованного проводника - для этого внутри зажима находится прокладка, препятствующая образованию электрохимической связи между сталью/цинком и медью.

Для предотвращения самоотвинчивания резьбовых соединений "болт-гайка" используются пружинные шайбы (шайбы Гровера / гровер-шайбы), установленные между поверхностью зажима и гайкой.

Применяется для уменьшения электрического сопротивления между штырями и муфтой, а также дополнительной защиты торцов штырей (в муфте) от коррозии. Смазка также используется для направляющей головки, облегчая ее снятие после заглубления очередного штыря. Во время монтажа смазка наносится на резьбу деталей.

Лента используется для защиты соединения штыря с заземляющим проводником от почвенной и электрохимической коррозии путем полного вытеснения воды (влаги) из места соединения, без которой процесс коррозии невозможен. При этом лента не теряет своих физических и механических свойств в течении многих лет.

Изготовлена из нетканого синтетического волокнистого материала, пропитанного и покрытого нейтральным составом на основе насыщенного нефтяного углеводорода (петролатум) и инертного кремнийсодержащего наполнителя. Остается пластичной под воздействием широкого спектра температур. Не затвердевает и не растрескивается. Высокостойкая к неорганическим кислотам, щелочам, солям и микроорганизмам, высокогерметичная в отношении воды, водяного пара и газа.

С помощью этой ленты предохраняются только зажимы для подключения проводника.

Стальная насадка с подкаленным бойком передает усилие отбойного молотка на направляющую головку (на монтируемые штыри). Адаптирована для работы с отбойными молотками с посадочным местом SDS-Max .

Дополнительные элементы

Проводник заземляющий (ПВ-1 25 мм²)

Медный одножильный, многопроволочный и многожильный проводник сечением от 4 до 185 мм² в ПВХ изоляции используется для соединения заземлителя с объектом (ГЗШ в щите).

Проводник поставляется метражом и в готовых бухтах по 3/5/10 метров
(ZZ-500-103 / ZZ-500-105 / ZZ-500-110), опрессованных с одного конца наконечником с отверстием под болт D8 для присоединения к ГЗШ в щите.