接地 それずその方法パヌト3





1郚。 接地

䞀般情報、甚語および定矩



2郚。 接地装眮を構築する埓来の方法

説明、蚈算、むンストヌル



3郚。 接地装眮を構築する最新の方法

説明、蚈算、むンストヌル





このパヌトでは、接地導䜓を構築する最新の方法に぀いお説明したす。これは、埓来の構築方法の利点があり、欠点がありたせん。



D.基本的な構築方法

D1。 モゞュラヌ接地通垞の土壌甚

D1.1。 ゜リュヌションの特城
D1.1.1。 汎甚性ず䜿いやすさ

D1.1.2。 長寿呜

D1.1.3。 接地抵抗の枛少の電極深さの増加ぞの䟝存性

D1.1.4。 超コンパクト

D1.1.5。 溶接なし
D1.2。 結果の接地抵抗の蚈算

D1.3。 蚭眮

D1.4。 長所ず短所

D2。 電解接地氞久凍土たたは岩石土壌甚

D2.1。 ゜リュヌションの特城
D2.1.1。 氞久凍土たたは岩の倚い土壌での䜿いやすさ

D2.1.2。 コンパクトさ

D2.1.3。 タリク教育

D2.1.4。 溶接なし
D2.2。 結果の接地抵抗の蚈算

D2.3。 蚭眮

D2.4。 長所ず短所




D.基本的な構築方法

最埌の郚分で説明した、アヌスを構築する埓来の方法の長所ず短所を思い出させおください。



いく぀かの短い電極段萜D1.4 



利点

  • シンプルさ
  • 材料ず蚭眮の䜎コスト
  • 材料ず蚭眮のアクセシビリティ


短所

  • 斜蚭に資材を配送するための高コスト
  • 倧量のブルヌトフォヌスの必芁性
  • 溶接が必芁
  • 倧面積
  • 5-15幎の短い電極寿呜
  • 䞍䟿なむンストヌル
単䞀の深い電極 p。D2.4 



利点

  • 高効率
  • コンパクト
  • 接地品質の季節的な独立


短所

  • 掘削コストが高い
  • 溶接が必芁
  • 5-15幎の短い電極寿呜
私は䞀般的な蚀葉で停止したした

20䞖玀の終わりには、䞊蚘の䞡方の方法の利点を持ち、固有の欠点を持たない゜リュヌションが開発されたした。



さらに、接地抵抗の枛少に察する土壌塩類化の匷い圱響セクションD1.5。゚ンゞニアの泚意をひき぀け、この方法の欠点の「治癒」が発芋されたした-土壌からの塩の浞出ず電極の腐食。 単玔な金属電極が通過する堎合でも、氞久凍土や岩石の倚い土壌で適甚できる、接地スむッチを構築する非垞に興味深い方法を生み出したした。




D1。 モゞュラヌ接地通垞の土壌甚

構築メ゜ッドの䞊蚘のプロパティの理想的な組み合わせは、次のようなセットを持぀メ゜ッドです。



利点



短所



悲しいかな、奇跡は起こらない :-)

それにもかかわらず、私たちが望むもの



少し幻想的ですが、解決策は簡単でした。「モゞュラヌピンアヌス」ず呌ばれる技術は「モゞュラヌアヌス」ず省略されたした



この構成方法では、必芁な長さ深さの接地電極は、 互いに暪方向に盎列に接続された亜鉛たたは銅コヌティングを備えた小さな暪寞法盎埄20 mm未満のいく぀かの短い1.5メヌトルスチヌルピンモゞュヌルのプレハブ構造です友人 。 深化のために、十分な衝撃゚ネルギヌを持぀埓来の家庭甚電気削岩機が䜿甚されたす。



「ケヌシング」 p。G2 の堎合ず同様に、接地電極ず接地ずの倧きな接觊面積は、電極の長さ深さが倧きいこずで実珟されたす。 深い土壌局の達成により、ほずんどの堎合、より䜎い比電気抵抗を持぀ため、この方法は効率が高くなりたす接地抵抗が䜎くなりたす。











ピンの盞互接続は、いく぀かの方法で実行できたす。









D1.1。 ゜リュヌションの機胜。 防食特性。


D1.1.1。 汎甚性ず䜿いやすさ
この゜リュヌションは「コンストラクタヌ」ず呌ばれたす。 必芁な蚭蚈は、統䞀された芁玠から組み立おられたす。 たずえば、深さ30メヌトルの電極。

すべおの郚品は工業生産されおいるため、珟堎で䜕かを「仕䞊げる」必芁がありたせん。 さらに、それらは同じ品質ず同じ特性を持ち、同じタむプのさたざたなオブゞェクトに察しお倧量のむンストヌル䜜業を実行する圹割を果たし、結果の予枬可胜性にもプラスの圱響を䞎えたす。



ピンの取り扱いが容易になりたす 長さはわずか1.5メヌトル、重量は3キログラム以䞋です。 これにより、小型乗甚車で茞送できたす。





D1.1.2。 長寿呜
スチヌルピンを亜鉛たたは銅の局でコヌティングするず、寿呜が数倍になりたすコヌティングなしの同じサむズのピンの寿呜ず比范しお。



コヌティングの腐食から鋌を保護する方法は、これらの金属の電気化孊反応ぞの関䞎が倧きく異なるため、ピンに最も倧きな圱響を及がしたす。 これらの反応の違い、生産の違い、生産コストの違いにより、どのコヌティングがより良いかに぀いおは垞に議論がありたす。



亜鉛コヌティング



亜鉛ず鉄のペアでは、亜鉛は還元剀/ドナヌです wiki 。 亜鉛は䞻に酞化/腐食されるため、鉄が保護されたす。



その質量のすべおが反応に参加するず酞化、鋌が腐食し始めたす。



利点

  • 蚭眮䞭にコヌティングを機械的に保護する必芁はありたせん。 コヌティングの完党性の損傷は結果に぀ながりたせん。なぜなら、 亜鉛はただ近くにある鉄を保護したす。
  • この材料の暙準コヌティング厚が5から30ミクロンの亜鉛メッキ補品の安䟡で定評のある広範囲にわたる生産「ホット」および「コヌルド」亜鉛メッキ
  • ピンだけでなく、カバレッゞ゚リア内のすべおの金属構造の防食保護。 ただし、これらの金属構造はほずんどの堎合、このような保護を必芁ずしたせん。


短所

  • コヌティングの厚さが薄いため、ピンの寿呜が比范的短くなりたす最倧15〜25幎。
  • 亜鉛コヌティングの厚い局には高いコストがかかりたす。 さらに、そのような技術的胜力を備えた生産は非垞にたれです。
  • ピンの隣に倚数の金属構造があるず、ピンの寿呜が短くなりたす


銅めっき



銅ず鉄のペアでは、銅は酞化剀であり、鉄は還元剀/ドナヌです wiki 。 鉄は䞻に酞化/腐食され、銅を保護したす。



奇劙な...我々は反察の行動が必芁です。 しかし、ここには電気化孊反応の特異性がありたす。それは電解質/氎の存圚䞋でのみ可胜です。 鉄が鉄から分離されおいる堎合、反応は停止したす。



したがっお、蚭眮䞭の深い損傷を防ぎ、電解質/氎の鉄ぞの䟵入を防ぐために、銅コヌティングは厚くお均䞀でなければなりたせん。



同時に、玔銅の柔らかさ/延性にはプラスの効果がありたす。スクラッチ時の摩擊力が倧幅に枛少したす。これにより、土壌の鋭い芁玠石などが鉄心たでのコヌティングを完党に傷぀けるこずはできたせん。 石は単に衚面を滑っお小さな倖局を取り陀きたす。 この銅の挙動は、指に刺さった指茪を取り陀くのに䜿甚される石鹞ず比范できたす。



利点

  • 銅メッキされたピンの非垞に長い耐甚幎数-最倧100幎コヌティングの完党性に䟝存


短所

  • 蚭眮䞭の深い損傷から保護するために、厚いコヌティング200ミクロンからを䜜成する必芁がありたす。 このようなコヌティングは、薄いコヌティングよりも高䟡です。
  • コヌティング厚が厚い銅コヌティング補品の高䟡でたれな生産




私の䞻芳的な意芋

腐食を防ぐためにコヌティングを远加するため、同じ補造コストで他のオプションず比范しお最も長い耐甚幎数を提䟛する必芁がありたす。

このプレヌンでは、コヌティング品質が無条件であり、次のように衚珟されおいる堎合、銅メッキピンが最良の遞択であるず考えおいたす。

-少なくずも200ミクロンの厚さ

-ピンの曲げ䞭に保護局の保存を確保する高い接着性 wiki むンストヌル䞭に芋぀かるこずがありたす

さらに、銅メッキされたピンは、同等の耐甚幎数の達成に努める䞀方で、埌者を補造するための䟡栌が高いため、亜鉛メッキされたピンよりもはるかに有益です。



実隓宀の1぀が実斜したテストでは、攻撃的な土壌酞性たたはアルカリ性で厚さ250ミクロンの銅被芆ピンの耐甚幎数は少なくずも30幎であり、通垞のロヌムでは100幎に達するこずが瀺されたした。



たた、囜立暙準技術研究所NISTによっお1910幎から1955幎に実斜されたテストも知られおいたす。 地䞋腐食の広範な調査が実斜され、その間に、333皮類の鉄および非鉄金属および保護材料のコヌティングを衚す36,500個のサンプルが、米囜の128箇所でテストされたした。

この研究の結果の1぀は、254ミクロンの銅でコヌティングされた接地ピンが、ほずんどの土壌タむプで40幎以䞊にわたっおその技術的特性を保持しおいるずいう事実でした。 そしお、これらの土壌で99.06ミクロンの亜鉛でコヌティングされたロッド電極は、10〜15幎間しか品質を維持できたせん。

地䞋腐食米囜。米囜暙準局、サヌキュラヌ579

投皿者メルビン・ロマノフ。 出版瀟米囜政府。 印刷する オフ、1957


たた、玠材ずしおステンレス鋌補のピンを䜿甚しおいるこずにも泚目したい。 この材料は、郚品の生産を促進する優れた機械的特性ず組み合わされた顕著な耐食性を備えおいたす。 利点を吊定する唯䞀の欠点は、 コストが高いこずです。





D1.1.3。 接地抵抗の枛少の電極深さの増加ぞの䟝存性
なぜなら この゜リュヌションには、深い接地スむッチのすべおの特性があり、その特異性を思い出したすセクションD2.1から。

電極の深さを増やす堎合、均䞀な土壌では接地抵抗がこの増加に比䟋しお枛少しないこずを考慮する必芁がありたす深さの増加->抵抗の枛少が少ない。



したがっお、特定の深さで比電気抵抗が䜎い土壌がない堎合、単䞀の電極の深さを増やすのではなく、電極の数を増やすずいう問題を考慮する䟡倀がありたす。 远加の電極を蚭眮するコストずそれらの配眮のためのスペヌスの可甚性は、この問題の解決に圱響したす。



実際には、ケヌスの70以䞊で、5メヌトル以䞊の深さの土壌は、氎分ず密床が倧きいため、衚面よりも電気抵抗率が倧幅に䜎くなっおいたす。




D1.1.4。 超コンパクト
ピンの長さが短く、小型の電動工具を䜿甚するこずで、以前は原理的に䞍可胜だった深い接地スむッチの蚭眮が可胜になりたした。最もcr屈な建物内の建物や地䞋宀でも䜿甚できたす。 建物の倖で䜜業する堎合、20 cmの盎埄の「パッチ」で電極を深くするこずができたす。



このようなコンパクトさは、カバヌを開き、䜜業を行い、その埌の造園を行うために倚数の文曞を入手する必芁があるずいう芳点から特に重芁です。





D1.1.5。 溶接なし
すべおの構造芁玠は、電気溶接たたはガス溶接なしで確実に嵌合したす。 ワンピヌス接続たたはネゞ接続が䜿甚されたす。 接地導䜓を取り付けられた電極に接続するには、真鍮たたはステンレス鋌補の特別なボルトクランプが䜿甚されたす。





D1.2。 結果の接地抵抗の蚈算
蚈算は、 p。D2.2からの単䞀電極の蚈算をほが完党に繰り返したす。 暪方向の寞法を陀いお-モゞュラヌ接地の堎合、電極の盎埄は20 mmを超えたせん。

たずえば、 深さ0.5メヌトルの溝に取り付けられた盎埄14 mmの銅メッキピンの30 メヌトルの耇合電極。 この電極が取り付けられる土壌は、蚈算を簡単にするために、ロシアでは䞀般的な、 100オヌム* mの比電気抵抗を持぀均質なロヌムになりたす。



蚈算は1段階で実行されたす。



単䞀の垂盎接地電極の接地抵抗は、次の匏で蚈算されたす。



R1は4.7オヌム p = 100オヌム* m、L = 30 m、d = 0.014 m14 mm、T = 15.5 m Tは䞊郚土壌レベルから埋蚭電極の䞭倮たでの距離 。



この結果は、盎埄100 mmの電極の結果よりも悪いですが、電極の盎埄が7倍700枛少するず、接地抵抗が27しか増加したせんでした。





D1.3。 蚭眮
モゞュラヌアヌスの蚭眮は非垞に簡単で、女の子でもアクセスできたす。

ピンは、削岩機で次々ず地面に抌し蟌たれ、埐々に接地電極の深さが増したす。 削岩機がピンの䞊に配眮されたす。

むンストヌラヌのタスクハンマヌをピンの䞊に均等に保持し「重量で」ではなく、぀たり、重量でハンマヌがピンを抌し付けるのではなく、取り付けられたピンを抌したす、電極を構築したす-すでに埋たっおいるピンの䞊に次のピンを取り付けたす。







蚭眮が建物の倖で行われる堎合、モゞュラヌアヌス/アヌス電極システムの蚭眮は、長さ0.5メヌトルの短い溝に行われ、そこにアヌスコンダクタヌ銅線たたは埓来のスチヌルストリップが配眮され、オブゞェクト電気パネルに到達したす。



蚭眮が建物内地䞋で行われる堎合、接地スむッチは床レベルに蚭眮されたす。 次に、埗られた接地電極を銅線でシヌルドに接続したす。



たた、スチヌルストリップを䜿甚し、銅線を䜿甚する堎合、䞻に真鍮たたはステンレス鋌補のボルトクランプを䜿甚しおピンに接続したす。



発熱溶接を䜿甚した接続方法を芋぀けるこずができたす可燃性材料ず銅粉の混合物が導䜓ずピンの接点を満たし、それらを溶接したす。 しかし、これぱキゟチックです。

YouTubeでスレッドピンの取り付けに぀いお詳しく知るこずができたす リンク 。
UPD手持ち削岩機は1日500〜700ルヌブルレンタルするか、ほがすべおの電動工具店9〜10ルヌブルで賌入できたす。





D1.4。 長所ず短所
利点



短所










D2。 電解接地氞久凍土たたは岩石土壌甚



D2.1。 ゜リュヌションの特城
D2.1.1。 氞久凍土たたは岩の倚い土壌での䜿いやすさ

D2.1.2。 コンパクトさ

D2.1.3。 タリク教育

D2.1.4。 溶接なし
D2.2。 結果の接地抵抗の蚈算

D2.3。 蚭眮

D2.4。 長所ず短所




G1.5項で述べられたこずを思い出させおください。 接地抵抗を倧幅に枛らすために時々䜿われる方法。

倧量の塩化ナトリりムを加えるこずによる電極の䜍眮での土壌の塩氎化。 土壌に溶解するず浞出 wiki 、電荷移動に関䞎するむオンの濃床が急激に増加するため、その土壌電気抵抗が枛少したす。



この方法の吊定できないプラスの利点、およびその単玔さず安䟡さには、2぀の倧きな欠点がありたす。

  • 土壌からの塩の浞出雚、春の融雪により、むオンの濃床は2〜3幎で自然なレベルに䜎䞋したす
  • 塩は鋌の激しい腐食を匕き起こし、3〜5幎で電極ず接地導䜓を砎壊したす。 これらの欠点は、接地電極システムを事実䞊れロから埩元する恐れがありたす。


これらの欠点に察凊する手段が必芁であり、それらは次のようになりたした。



その結果、「電解接地」 電解質塩溶液ず呌ばれる゜リュヌションが開発されたした。



このタむプの電極は、ステンレス鋌で䜜られた短い長さ通垞2〜3メヌトルのパむプで、ほが党長にわたっお穿孔がありたす。 このパむプの内偎には、塩の混合物の顆粒粉末ではありたせんがありたす。

通垞のNaClに加えお、混合物にはさらに3぀の成分が存圚したす。 組成物はおそらくメヌカヌの秘密ですが、それがどのように起こるか知っおいたす:-)


2皮類のパむプが工業的に生産されおいたす。 垂盎バヌゞョンず氎平バヌゞョン回転した文字「G」の圢匏-この「I___」のように

そのような電極は土壌に配眮されたす垂盎蚭蚈の-必芁な深さ2.5-3.5メヌトルに先立っお䜜られた井戞に。 氎平実行-掘削前の溝に深さ0.7メヌトル、長さ2.5メヌトル。







土壌からの氎分は、電極内の塩に吞収され、同じ土壌に溶液電解質の圢で残り、浞透しお電気抵抗率を䜎䞋させたす。

そのため、この土壌にある電極パむプの接地抵抗が枛少したす。



なぜなら 塩の混合物は顆粒状であり、その組成には特別な添加剀が含たれおおり、土壌が氎で飜和しおいる春には完党に溶解したせん。 したがっお、電極からの電解質の長くお均䞀な出力が達成され、呚囲の土壌のむオン濃床が埐々に増加したす保存するだけではありたせん。 通垞、電極の工堎「絊油」は15幎間続き、その埌「絊油」を繰り返すこずが可胜です。



材料ずしおステンレス鋌パむプを䜿甚し、NaClよりも攻撃性の䜎い塩の混合物を䜿甚するず、このような電極の「シェル」寿呜が少なくずも50幎になりたす。





D2.1。 ゜リュヌションの特城




D2.1.1。 氞久凍土たたは岩の倚い土壌での䜿いやすさ
電解接地電極の蚭蚈により、「問題のある」土壌での䜿甚が可胜になりたす。

氞久凍土は垞に凍結状態にありたす数癟幎にわたっお䞀幎䞭。 圌らは私たちの囜の北にありたす。 このような土壌の凍結深床は2キロメヌトルに達したすダクヌツク地域。 氞久凍土局は、地衚面から1〜2メヌトルから始たりたす。 倏には倪陜が暖たらない深さから。

氞久凍土は、接地導䜓の構築にずっお非垞に困難です。非垞に高い電気抵抗100〜300倍のロヌムを持ち、凍結䞭の氎の膚匵の圱響により金属電極を「抌し出す」胜力がありたす。 これは、これらの電極䞋の倏の土壌の融解地衚氎分の液䜓状態ぞの移行埌に起こりたす。



石のような地面には、拳からメヌタヌの巚石たでのサむズの倚数の石が含たれおいたすが、通垞の方法で電極に負荷をかけるのが難しいずいう点で、接地導䜓の構築は難しくありたせん。
このタむプの電極を氎平蚭蚈で蚭眮するには、小さな溝0.7メヌトルのみが必芁で、どちらのタむプの土壌でも比范的簡単に掘るこずができたす。 氞久凍土局の䞊にある土壌の䞊局に電極を配眮するず、「抌し出し」の圱響がなくなりたす。







電極のわずかな浞透により、岩石での䜿甚が制限されたす-石のモノリスの䞊に少なくずも1メヌトルのゆるい電解質で浞す局がある堎合。





D2.1.2。 コンパクトさ
電解接地電極は、同じサむズの埓来のスチヌル電極よりも最倧12倍効率的です。 これは、必芁な接地芁玠の数が12倍枛少するこずを意味したす。぀たり、接地芁玠の占有面積が倧幅に枛少したす。

同時に、接地抵抗の季節䟝存性は、氎の凍結枩床が䜎䞋し、その䞭の塩濃床が-5床積雪䞋の通垞の土壌の枩床に䞊昇するため、非垞に匱くなっおいたす。 これにより、远加の接地電極が䞍芁になり、冬の抵抗の増加を補うこずができたす。





D2.1.3。 タリク教育
土壌の凍結枩床を䞋げる電極の特性にはマむナスの点がありたす。 電極の近くにタリックゟヌン wiki が圢成されたす 。これは、近くの建物や路面の基瀎にずっお危険な堎合がありたす。 土壌衚面のタリックゟヌンは、サむズが玄3x6メヌトルの楕円圢です。 したがっお、蚭蚈䜜業の過皋で、これを考慮し、電極を損傷する可胜性のある物䜓から遠ざける必芁がありたす。









D2.1.4。 溶接なし
接地導䜓を取り付けられた電極に接続するには、真鍮たたはステンレス鋌補の特別なボルトクランプが䜿甚されたす。





D2.2。 結果の接地抵抗の蚈算
氎平電極の接地抵抗を蚈算する䟋を挙げたす。なぜなら、 これは実際には最も䞀般的なオプションであり、氎平方向の長さは2.4メヌトル 、盎埄は65 mmです。 土壌は、通垞のように、 100オヌム* mの比電気抵抗を持぀均質なロヌムになりたす。



単䞀の氎平接地電極の接地抵抗は、次の匏で蚈算されたす。





電解接地電極の堎合、この電極近くの土壌䞭の電解質の濃床を衚す匏に係数が远加されたす。





係数の範囲は0.5〜0.05です。 埐々に枛少したす 電解質は、その濃床を増加させながら、土壌に浞透しおより倧きな䜓積になりたす。 通垞の土壌では、塩が1〜2ヶ月浞出した埌、0.125です。 蚭眮の最終段階で電極に氎を加えるこずで、プロセスを加速できたす。



R1は4.14オヌム C = 0.125、p = 100オヌム* m、L = 2.4 m、d = 0.065 m65 mm、T = 0.6 m Tは䞊郚土壌レベルから埋蚭電極の䞭倮たでの距離 



わずか2.4メヌトルの単䞀の接地スむッチで玠晎らしい結果が埗られたす。

しかし、い぀ものように、そのような電極の䟡栌で結果に支払われた䟡栌...パラグラフD2.4で䜎いもの。 欠陥。





D2.3。 蚭眮
氎平蚭蚈の電解接地電極の蚭眮は、私が遭遇したすべおの方法の䞭で最も簡単です。 実際、これは電極の浅い深さぞの平凡な点滎泚入です。

深さ0.7メヌトル、長さ2.5メヌトルの溝を掘る。 電極が䞋に萜ちたす。 ボルトクランプを䜿甚しお、接地導䜓を接続したす。 溝が掘られおいたす。

さらに、5リットルの氎を電極の銖に泚いで、浞出プロセスを高速化できたす。




D2.4。 長所ず短所
利点



短所








それだけです ご枅聎ありがずうございたした倧量の情報でごめんなさい。



質問は、コメントで、たたはプロファむルで指定された私の座暙によっお盎接尋ねられたす。興味のあるすべおの人に、自分の胜力ず知識を最倧限に圹立おるこずができお、私はい぀も幞せです。

恥ずかしがらないでください:-)芚えおおいおください愚かな質問はありたせん-愚かな答えがありたす。



PS保護装眮ず電気ネットワヌクの分野での私の知識は非垞に少なく、衚面的です。これを芚えおおいおください。




アレクセむ・ロザンコフ、テクニカルセンタヌ「 ZANDZ.ru 」のスペシャリスト



この蚘事の準備では、次の資料が䜿甚されたした。




All Articles