Медные заземляющие стержни

Медные заземляющие стержни

ЧТО ТАКОЕ ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ СТЕРЖНИ?

Заземляющие стержни и их арматура используются для обеспечения сопряжения с землей в любых почвенных условиях с целью создания удовлетворительных систем заземления в воздушных и подземных сетях распределения и передачи электроэнергии, обеспечивая высокую пропускную способность по току короткого замыкания на подстанциях низкого, среднего и высокого напряжения, опорах и в системах распределения электроэнергии.

Удобно устанавливать в местах, где подпочва свободна от камней и валунов, заземляющий стержень или группу медных стержней.   можно окружить или засыпать с помощью заземляющего материала с низким сопротивлением   например, бентонит .

В зависимости от коррозионного состояния и электропроводности грунта заземляющий стержень может быть выбран для обеспечения безопасной, надежной и долгосрочной защиты заземления — механическая прочность стержня должна выдерживать истирание и нагрузки, возникающие при установке с помощью электрического или пневматического молотка; головка заземляющего стержня не должна «грибовидной» формы или расширяться при забивании.

Заземляющие стержни, производимые компанией SMICO , имеют удлиняемую конструкцию и используются с медными муфтами для соединения нескольких стержней между собой с целью достижения требуемой глубины забивки. Муфты стержней обеспечивают постоянную электропроводность, а более длинные медные заземляющие стержни обеспечивают доступ к грунтам с низким удельным сопротивлением на меньших глубинах.

Вертикально устанавливаемые заземляющие стержни являются наиболее эффективными электродами для использования на подстанциях небольшой площади или в условиях низкого удельного сопротивления грунта, в который может проникнуть стержень, под слоем грунта с высоким удельным сопротивлением.

Диаметр и длина заземляющих стержней

Распространенное заблуждение заключается в том, что существует прямая и положительная корреляция между диаметром используемого заземляющего стержня и эффектом снижения показаний сопротивления заземления. Неверно.

График ниже подтверждает, что значение сопротивления снижается только на 9,5% при удвоении диаметра стержня (что означает увеличение веса и стоимости стержня примерно на 400%). Таким образом, обоснование таково: используйте наиболее экономичный заземляющий стержень, который позволят установить установщику условия почвы.

Правило большого пальца – удвоение радиуса заземляющего стержня снизит сопротивление примерно на 10% и не является экономически эффективным вариантом. Однако удвоение длины стержня теоретически снизит сопротивление на 40%.

В местах объединения и соединения дополнительных забивных заземляющих стержней они должны быть отделены друг от друга и от любых соседних кабелей на расстояние не менее глубины, на которую они забиты. Дополнительные заземляющие стержни должны быть соединены с помощью медной ленты или неизолированного медного кабеля с той же площадью поперечного сечения, что и проводник заземляющего электрода. Дополнительные электроды должны быть размещены таким образом, чтобы сохранялось необходимое разделение систем заземляющих электродов низкого и высокого напряжения.

ТИПЫ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ СТЕРЖНЕЙ

• Заземляющие стержни из нержавеющей стали
• Оцинкованные стальные заземляющие стержни
• Резьбовые заземляющие стержни Copperbond
• Цельные медные заземляющие стержни

Медь является оптимальным выбором материала заземляющего электрода и подземного проводника: сплошная медь рекомендуется для установок с высоким током короткого замыкания, тогда как медные стержни обычно устанавливаются для меньших сечений.

Заземляющие стержни с медным сердечником из стали являются наиболее востребованными благодаря своей электрической и механической прочности, устойчивости к коррозии, а также сравнительно низкой стоимости по сравнению с стержнями из цельной меди или нержавеющей стали – это самые дешевые оцинкованные стержни для обычно устанавливаемых некритических, краткосрочных или временных требований к заземлению.

МЕДНЫЕ ПРУТКИ ЦЕЛЬНЫЕ ИЛИ СВЯЗАННЫЕ

Заземляющие стержни со стальным сердечником из меди изготавливаются путем молекулярного связывания 99,9% чистой электролитической меди с сердечником из низкоуглеродистой стали. Стальные стержни с медным покрытием обеспечивают высокую механическую прочность на разрыв и коррозионную стойкость при сравнительно низкой стоимости, чем цельные стержни из меди или нержавеющей стали с более высокой коррозионной стойкостью, обычно применяемые для заземления в условиях высокой солености и высокого удельного сопротивления грунта.

Медные стержни и электроды подходят для глубокого погружения в большинство грунтовых условий и обеспечивают путь к земле с низким сопротивлением. Перед установкой заземляющих стержней следует провести испытания удельного сопротивления почвы, чтобы обеспечить приемлемые показания удельного сопротивления почвы — для снижения удельного сопротивления в землю можно вбить дополнительные стержни, чтобы увеличить плотность.

Заземляющие стержни, изготовленные из нержавеющей стали, устанавливаются для предотвращения гальванической коррозии, которая возникает между закопанными в землю разнородными металлами в непосредственной близости.

УСТАНОВКА ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ СТЕРЖНЕЙ

Заземляющие стержневые электроды устанавливаются во время строительных работ, связанных со строительством подстанции – снимаются показания удельного сопротивления почвы, и если «больше 200 Ом·м (т. е. в случаях, когда почва в основном состоит из сланца, сланца или камня)»ƒ , устанавливаются вертикальные заземляющие стержни для снижения сопротивления. Обратите внимание, что следует проконсультироваться с местным DNO Великобритании или рекомендациями коммунальной службы, которые различаются в зависимости от технических стандартов и предпочтений.

Удельное сопротивление почвы и выбор заземляющего стержня

Модель почвы и состояние грунта имеют важное значение для эффективного проектирования системы заземления, где значения удельного сопротивления почвы определяют тип и длину требуемых заземляющих стержней. При столкновении со сложным проектом заземления стандартный подход заключается в дополнении спецификации материалами с дополнительными проводниками и заземляющими стержнями — это не всегда выгодно, поскольку затраты могут быть высокими, а стержни, расположенные близко друг к другу, имеют сниженную эффективность.

Коррозионное воздействие типов почв – факторы, связанные с коррозией металлов, контактирующих с почвой, которые следует учитывать: химическая природа почвы (кислотность/соленость), дифференциальная аэрация и наличие анаэробных бактерий. Ниже приведен список агрессивных почв в порядке возрастания агрессивности:

• Гравийные почвы
• Песчаные почвы
• Илистые почвы (суглинок)
• Глины
• Торфяные и органические почвы