29. По расположению в грунте и форме электродов заземлители делятся на:
а) углубленные - из полосовой (площадью сечения 40 Х 4 мм) или круглой (диаметром 20 мм) стали, укладываемые на дно котлована в виде протяженных элементов или контуров по периметру фундаментов. В грунтах с электрическим удельным сопротивлением 500 Ом м в качестве углубленных заземлителей может использоваться арматура железобетонных свай и железобетонных фундаментов других видов;
б) горизонтальные - из полосовой (площадью сечения 40 Х 4 мм) или круглой (диаметром 20 мм) стали, уложенные горизонтально на глубине 0,6-0,8 м от поверхности земли или несколькими лучами, расходящимися из одной точки, к которой присоединяется токоотвод;
в) вертикальные-из стальных, вертикально ввинчиваемых стержней (диаметром 32-56 мм) или забиваемых электродов из угловой (40Х40 мм) стали. Длина ввинчиваемых электродов должна приниматься 3-5 м, забиваемых-2,5-3 м. Верхний конец вертикального заземлителя должен быть заглублен на 0,5-0,6 м от поверхности земли;
г) комбинированные - вертикальные и горизонтальные, объединенные в общую систему. Присоединение токоотводов следует проводить в середину горизонтальной части комбинированного заземлителя.
В качестве комбинированных следует применять сетки с глубиной заложения 0,5-0,6 м или сетки с вертикальными электродами. Шаг ячеек сетки должен быть не менее 5-6 м;
д) пластинчатые - для судов с ВМ, корпуса которых изготовлены из непроводящего материала.
30. Все соединения электродов заземлителей между собой и с токоотводами должны проводиться сваркой. Длина сварочного шва должна быть не менее двойной ширины свариваемых полос и не менее 6 диаметров свариваемых круглых проводников,
Болтовой контакт допускается только при устройстве временных заземлителей и в местах соединения между собой отдельных контуров, выполненных в соответствии с п. 11 настоящей Инструкции. Площадь сечения соединительных полос заземлителей должна быть не менее указанной в п. 28 настоящей Инструкции.
31. Проектирование заземлителей должно вестись с учетом неоднородности грунта.
32. Конструкция заземлителей выбирается в зависимости от требуемого импульсного сопротивления с учетом структуры и электрического удельного сопротивления грунта, а также удобства ведения работ по их укладке. Типовые конструкции заземлителей и значения их сопротивления растеканию тока промышленной частоты , Ом, приведены в табл. 1П.
В грунтах с электрическим удельным сопротивлением менее 500 Ом м следует использовать заземлители горизонтального или вертикального типа. При грунтах неоднородной проводимости следует применять горизонтальные заземлители, если электрическое удельное сопротивление верхнего слоя грунта меньше нижнего, и и вертикальные заземлители, если проводимость нижнего слоя лучше, чем верхнего.
33. Каждый заземлитель характеризуется своим импульсным сопротивлением, т. е, сопротивлением растеканию тока молнии R . Импульсное сопротивление заземлителя может существенно отличаться от сопротивления , получаемого обычно принятыми способами. Его величина определяется по формуле:
R = (8)
где - импульсный коэффициент, зависящий от параметров тока молнии, электрического удельного сопротивления грунта и конструкции заземлителя.
Предельные длины горизонтальных заземлителей, гарантирующих 1 при разных удельных сопротивлениях грунта р, приведены ниже.
, Ом * м
До 500
l , м
Таблица 1П
Рисунки
Тип
Материал
Значение сопротивления (Ом) растеканию тока промышленной частоты при различных электрических удельных сопротивлениях грунта, Ом м
l00
Вертикальный стержневой
Сталь угловая 40 Х 40 Х 4 мм: l = 2 мl = 3 м
Сталь круглая диаметром 10-20 мм: l = 2 мl = 3 мl = 5 м
19 14 24 17 14
38 28 48 34 28
190 140 240 170 140
380 280 480 340 280
Горизонтальный полосовой
Сталь полосовая 4 Х 40 мм: l = 2 мl = 5 мl = 10 м l = 20 мl = 30 м
22 12 7 4 3,2
44 24 14 8 6,5
220 120 70 40 35
440 240 140 80 70
Горизонтальный полосовой с вводом тока в середину
Сталь полосовая 4 X 40 мм: l = 5 мl = 10 мl = 12 м l = 24 мl = 32 м l = 40 м
9,5 5,85 5,4 3,1 Не применяется То же
19 12 11 6,2 Не применяется То же
95 60 54 31 24 20
190 120 110 62 48 40
Горизонтальный трехлучевой
Сталь полосовая 4 X 40 мм: l = 6 м l = 12 м l = 16 м l = 20 мl = 32 мl = 40 м
4,6 2,6 2 1,7 Не применяется То же
9 5,2 4 3,4 Не применяется То же
45 26 20 17 14 12
90 50 40 34 28 24
Комбинированный двухстержневой
Сталь угловая 40 X 40 мм, сталь полосовая 4 X 40 мм: С = 3 м; l = 2,5 мС = 3 м; l = 3 мС = 6 м; l = 2,5 мС = 6 м; l = 3 м Сталь круглая диаметром 10-20 мм, сталь полосовая 4 X 40 мм: С = 3 м; l = 2,5 мC = 3 м; l = 3 мС = 5 м; l = 2,5 мС = 5 м; l = 3 мC = 3 м; l = 5 мС = 5 м; l = 5 м
7 6 5,5 4,5 7,5 6,8 6 5,5 5,5 4
14 12 11 9,1 15 14 12 11 11 8
70 60 55 45 75 70 60 55 55 40
140 120 110 90 150 140 120 110 110 80
Комбинированный трехстержневой
Сталь угловая 40 X 40 X 4 мм, сталь полосовая 4х40 мм: С = 3 м; l = 2,5 мС = 6 м; l = 7,5 мC = 7 м; l = 3 м Сталь круглая диаметром 10-20 мм, сталь полосовая 4 X 40 мм: С = 2,5 м; l = 2,5 мС = 2,5 м; l = 2 мС = 5 м; l = 2,5 мС = 5 м; l = 3 мС = 6 м; l = 5 м
4 3 2,7 4,8 4,4 3,5 3,3 2,7
8 6 5,4 9,7 8,9 7,1 6,6 5,4
40 30 27 50 45 36 33 27
80 60 55 100 90 70 65 55
Комбинированный пятистержневой
Сталь угловая 40 X 40 X 4 мм, сталь полосовая 4 X 40 мм: C = 5 м; l = 2 мC = 5 м; l = 3 мC = 7,5 м; l = 2 мС = 7,5 м; l = 3 м Сталь круглая диаметром 10-20 мм, сталь полосовая 4 X 40 мм: С = 5 м; l = 2 мC = 5 м; l = 3 мС = 7,5 м; l = 2 мС = 7,5 м; l = 3 мС = 5 м; l = 5 мС = 7,5 м; l = 5 м
2,2 1,9 1,8 1,6 2,4 2 2 1,7 1,9 1,6
4,4 3,8 3,7 3,2 4,8 4,1 4 3,5 3,8 3,2
22 19 18,5 16 24 20,5 20 17,5 19 16
44 38 37 32 48 41 40 35 38 32
Комбинированный четырехстержневой
Сталь угловая 40 X 40 X 4 мм, сталь полосовая 4 X 40 мм: C = 6 м; l = 3 м
2,1
4,3
21,5
43
Горизонтальный с вводом тока в центре
Сталь полосовая 4 X 40 мм: D = 4 м D = 6 мD = 8 мD = 10 мD = 12 м
4,5 3,3 2,65 2,2 1,9
9 6 5,3 4,4 3,8
45 33 26,5 22 19
90 66 53 44 38
Заземлители большей длины практически не отводят импульсный ток на участке, превышающем l .
Значения импульсного коэффициента при разных удельных сопротивлениях грунта приведены в табл. 2П.
Таблица 2П
Тип заземлителя
Значение импульсного коэффициента при электрическом удельном сопротивлении грунта, Ом м
До 100
2000 и более
Вертикальный
0,9
0,9
0,7
0,5
0,35
Горизонтальный
0,9
0.8
0,6
0,4
0,3
Комбинированный
0,9
0,7
0,5
0,3
-
Импульсные коэффициенты определены для значений амплитуды тока молнии 60 кА и крутизны 20 кА/мкс.
34. После монтажа заземлителей расчетное сопротивление растеканию должно быть уточнено непосредственным замером. Измерения следует проводить летом в сухую погоду.
Соединение между собой отдельных заземлителей молниеотводов стальной полосой допускается в грунтах с электрическим удельным сопротивлением > 500 Ом м.
Если измеренное сопротивление заземлителей превышает расчетное, то в грунтах с электрическим удельным сопротивлением 500 0м м и более необходимо соединять между собой заземлители молниеприемников соседних хранилищ при расстоянии между ними не более указанных в п. 10 настоящей Инструкции.