Раздел заземление разбит на страницы:
→ Общие вопросы устройства и измерения заземлений проводной связи.
→ Практика и технологии устройства модульных (сборных) заземлений.
→ Измерение сопротивления заземления и удельного сопротивления грунта.
→ Заземление АТС, НУП, ШР, ЯКР и абонентских пунктов. Нормы и стандарты.
Дополнительно к теме заземление: Паспорта и инструкции к приборам М-416 и Ф-4103,
Подборка нормативных документов:
ГОСТ 464-79 Заземления для стационарных установок проводной связи, радиорелейных станций, радиотрансляционных узлов проводного вещания и антенн систем коллективного приёма телевидения. Нормы сопротивления.
РД 45.155-2000 Заземление и выравнивание потенциалов аппаратуры ВОЛП на объектах проводной связи.
Технология устройства заземлений: теория практика
О заземлении написано много и много материалов есть в Интернет, поэтому чтобы не повторяться этот раздел более применителен к нуждам и проблемам проводной связи. Большая часть статьи это отражение собственного опыта, но там, где это к месту есть ссылки на нормативные документы так или иначе регулирующие вопросы заземления.
Как-то работая в эксплуатации особо не сталкиваешься с устройством заземлений, выполняешь иногда, (крайне редко) плановые проверки готовых заземлений, а о том как это всё было закопано представления не имеешь и тем забавнее было увидеть как халявно к таким вопросам могут подходить строительные организации связи.
Сразу оговорюсь, что при производстве заземлений АТС "халявы" почти не встречал. Они, как правило выполнялисься при помощи бурения и какие-то недоделки тут не проходят. В грунт вертикально закапывались две металлические трубы с диаметром 150-200 мм. Так как заземление АТС рабочее, то недостаточное сопротивление заземления подобных объектов сразу создавало массу проблем.
В качестве материалов для устройств заземлений ЯКР, ШР, абонентских пунктов, измерительных заземлений АТС, НУПов и прочих некрупных объектов применялись стальные уголки с толщиной стали в 4 мм и длиной 1,5-2 метра. Загонялись они чаще всего посредством кувалды и если одного уголка для создания необходимого сопротивления было недостаточно на некотором расстоянии от него забивали второй, третий и т.д. Определённого вида контур делали редко и чаще получались не контура, а скорее цепочки из забитых уголков с удалением от объекта заземления в сторону канавы или болота (там удельное сопротивление грунта меньше)
Стоит заметить, что с течением времени к вопросам заземления стали подходить более серьёзно, но если вам приходится измерять заземление ЯКР, установленного 15-20 лет назад, то готовьтесь к сюрпризам описанным далее.
Как могли "сэкономить" заземление ЯКР в девяностых годах
На тот момент новые ЯКР-20 и ШР-50 выглядели как металлический ящики с большими дверцами на двух или на одной металлической ноге. Ноги вкапывались в землю на 50-60 см, а сами ящики имели вваренный сваркой болт для заземления. В комплект по проекту шли заземляющие электроды с уже приваренными кусками проволоки диаметром 4 мм. Электроды были изготовлены из уголка со стороной в 40мм и длинной около двух метров.
Замечательный уголок. Такую полезную в хозяйстве вещь даже как-то грех в землю забивать и народ тайком от мастеров и надзоров (а иногда и в наглую) эти уголки "тырил". А что бы всё выглядело прилично, оторванная от электродов проволока прикручивалась одним концом к болту на ящике, а вторым наматывалась на ногу ЯКР, закопанную в грунт. Внешне всё получалось прилично, проволоку не выдернешь, типа, забит электрод, да и ящик, в общем, то заземлён через свои же ноги.
Проверять эту халяву эксплуатации было тогда нечем и некому. Как то тогда была очередная попытка эксплуатации сократиться по численности и измерителей им явно не хватало.
Как делали заземление ЯКР в 2000-2010-ых годах
Потихоньку ребята от эксплуатации начали понимать что к чему, или скорее их самих стали за это заземление "дрючить". Халява с отсутствием электрода проходить перестала, появились приборы М-416 и появился новый перегиб скорее в обратную сторону. В ОСТ 45.83-96 "Сеть телефонная сельская. Линии абонентский кабельные с металлическими жилами. Нормы эксплуатационные" есть в седьмом разделе страница посвящённая заземлению ящиков и абонентских устройств. (видимо из этого ОСТа нормы копировались в другие РД и рекомендации)
В таблице 7 первой стоит значение в 10 Ом для удельного сопротивления грунта до 100 включительно. Но проблема оказалась в том, что измерение удельного сопротивления грунта как для монтажников и мастеров от строительных организаций, так и для измерителей от эксплуатации оказывалась слишком мудрёной задачей. Выход, как правило, находили в увеличении количества заземляющих электродов. То есть брали ребята кувалду в 3-5 кг и лупили столько уголков, сколько нужно для создания тех самых 10 Ом.
На самом деле удельное сопротивление грунта можно без особых сложностей померить тем же М-416 или Ф-4103. Об этом есть соответствующие разделы в инструкциях приборов. Об измерении удельного сопротивления грунта есть на странице "Измерение сопротивления заземления и удельного сопротивления грунта."
Сопротивления заземлителя, расчёт и практика
При вычислении сопротивления земли удельное сопротивление грунта считают неизменным, хотя это редко встречается в практике. Наиболее часто используется формула сопротивления заземления для случая одного электрода, полученная профессором Дуайтом (H. R. Dwight) из Массачусетского технологического института:
R =ρ/2L·((In4L)-1)/r,
где R - сопротивление заземления штыря в Омах,
L - глубина заземления электрода,
r - радиус электрода,
ρ - среднее удельное сопротивление грунта в Ом·
Расчёт этот чисто теоретический потому, что в европейской зоне редко встречаются грунты с удельным сопротивлением равномерным по глубине.
Практически со сборными (модульными) заземлителями работают проще. На место забивки заземления везут электроды с запасом. Забивку ведут с развёрнутым прибором для измерения сопротивления заземления (напр. М-416 или Ф-4103), постоянно контролируя это сопротивление. Собственно работа по забивке прекращается после достижения необходимого значения.
Значение сопротивления по мере заглубления достигая определённых слоёв грунта часто уменьшается резкими скачками. Например, сопротивление заземлителя из четырёх модулей (6 м) может быть 20 Ом, а с добивкой пятого модуля-штыря (7,5 м) стать 6 Ом. Иногда для достижения сопротивления 10 Ом (ШР или ЯКР) достаточно трёх электродов (4,5 м), а иногда и десятка штырей для создания этого сопротивления недостаточно. Рассчитать без глубинной разведки невозможно, а глубинная разведка дороже этого заземления и выполняется таким же самым способом.
Уменьшение сопротивления заземления добавлением соли
Понизить сопротивление заземление можно так же добавляя в грунт соль. Причём это не обман, придуманный в строительных организациях, а вполне действенная мера, описанная в некоторых ГОСТ и РД. Существуют даже рекомендации, какую соль, как и в каком количестве добавлять. Далее размещена выписка из "Руководства по проектированию, строительству и эксплуатации заземлений в установках проводной связи и радиотрансляционных узлов" (издательство "связь" Москва 1971)
2.54. Эффективным и дешевым способом снижения сопротивления заземлений является обработка грунта поваренной солью. Действие последней сводится не только к понижению удельного сопротивления грунта, но и к понижению температуры его замерзания.
2.55 Существуют разные способы укладки соли близ заземлителя. В практике Министерства связи СССР распространена укладка около трубчатого заземлителя соли слоями так, как это показано на рис. 2.23а. Соль может также укладываться вся на глубине возле трубчатого заземлителя (рис. 2.23б) или на небольшом расстоянии от него (рис. 2.23в). Последний способ является более удобным в том отношении, что коррозия заземлителя в этом случае будет минимальной.
Рис 2.23 Способы укладки соли около вертикального заземлителя
Количество соли, требующееся для обработки заземления, зависит от длины электрода: от 1,5 до 10 кг на 1 м заземлителя. Иногда солью заполняется пространство внутри заземлителя, выполненного в виде полой трубы с отверстиями, через которые раствор соли выходит в окружающий грунт (рис. 2.23г).
На рис. 2.24 показан способ укладки соли около протяженного заземлителя.
Рис 2.24 Укладка соли около протяженного горизонтального заземлителя
2.56 Так как соль со временем вымывается, то срок действия обработки грунта ограничен и через 2 - 4 года ее приходится повторять. Эффективность обработки неодинакова и с течением времени меняется. В первый год, когда соль еще не успевает распространиться вокруг заземлителя, сопротивление снижается сравнительно мало. Оптимальные условия наступают на втором-третьем году и затем начинают идти на убыль.
Стойкость обработки зависит от строения грунта, влажности, количества осадков.
2.57 К недостаткам указанных способов обработки грунтов относятся: необходимость возобновления пропитки грунтов примерно через 2 - 4 года и возможность разрушения заземлителей от химического воздействия на них солей или соляных растворов, вследствие чего требуется замена их новыми заземлителями.
…
Из соображений коррозии заземлителя и вымывания соли в последующие 2-4 года всё таки считается, что добавление соли в грунт дело нежелательное.
Следующая страница по теме "Заземление" → Практика и технологии устройства модульных (сборных) заземлений.