2.2.Заземлюючий електрод.

Параметри заземлюючого електрода - розмір, форма й місце розташування - критично важливі не тільки для забезпечення досить низького опору із ґрунтом (землею), але й для контролю форми електричного поля на поверхні. Опір пари „електрод-земля” й струм заземлення визначають різницю потенціалів між землею й системою. При високих значеннях струму витоку значення потенціалу може бути дуже високими в ділянці заземлюючого електрода й зменшуватися в міру збільшення відстані до нього. Високі значення потенціалу на ґрунті можуть створити досить неприємні ситуації.

Напруга дотику це напруга між двома точками кола струму замикання на землю й залежить від відстані. Напруга кроку являє собою різницю потенціалів між двома точками поверхні землі на відстані кроку (усереднено - 1 м), зумовлену розтіканням струмів замикання на землю. Максимальні припустимі значення цих величин визначаються різними нормами.

На практиці не становить проблеми забезпечити дійсно низьке значення опору пари „електрод-земля” й, відповідно, виконати все заземлення за допомогою одного такого електрода. Типова просторова характеристика потенціалу при розтіканні струму поблизу такого електрода зображена на мал. 1а. Очевидно, що при такій крутості просторової характеристики напруги припустимих (безпечних) значень напруги кроку й дотику досягти важко. На мал. 1б зображена типова просторова характеристика потенціалу на поверхні землі при встановленні додаткового горизонтального заземлюючого електрода-кільця радіусом 1 м на глибині 0,5 м. Такий прийом не тільки додатково знижує опір пари „електрод-земля”, але й дозволяє контролювати форму поля напруги, зменшуючи значення градієнта потенціалу, напруг кроку й дотику. Як видно, напруга дотику й кроку навколо місця заземлення значно знижуються при влаштуванні додаткового кільця.

При влаштуванні заземлюючого кільця або петлі навколо будинку варто розміщати його не ближче 1 м від стіни будинку на глибині, при якій на пару „електрод-земля” не вплинуть можливе промерзання ґрунту взимку й висихання влітку. При відсутності точних даних для певної місцевості така глибина повинна бути не менш 0,5 м. Перерізи самого кільця або петлі мають бути не менш 50 мм2.

Заземлююче кільце (петля) повинні з`єднуватися гальванічно із системою заземлення будинку як усередині периметра, так і, по можливості, поза периметром будинку в декількох точках.

Шлях струму до землі з низьким значенням опору необхідний, щоб відвести струми від удару блискавки й замикання в землю. Система заземлення й блискавкозахисту повинна бути виконана у вигляді сітки, що забезпечує з`єднання з низьким значенням опору з усіма об`єктами з електричною провідністю об`єкта й розподілене з`єднання із землею. Вона також повинна забезпечити необхідну провідність для всіх струмів, які можуть виникнути, у тому числі на кабелях і шинах, що з`єднують віддалені об`єкти, і при цьому забезпечити низькі значення напруги торкання й крокової напруги.

На У будинків сталева арматура й конструкції виконують роль вертикальної й горизонтальної сітки заземлення, з`єднаної з заземлюючою петлею навколо будинку. В інших випадках застосована заземлююча сітка. На просторі між будинками крок сітки становить 5 м. Вежа і відкрито розташоване обладнання з`єднані із цією заземлюючою сіткою. Кожен з об`єктів має кілька точок з`єднання із системою заземлення. Для захисту кабелів між будинками встановлено захисний короб.

Система блискавкозахисту

Для зниження наслідків від прямого влучення блискавки влаштовується прямий шлях з низьким значенням опору від верхньої точки об`єкта просто до землі. На рівні ґрунту струмовідвід з`єднується із заземлюючим електродом і рештою системи заземлення. Влаштування типової системи блискавкозахисту. Відстань між сусідніми вертикальними струмопроводами здебільшого становить 10 м для звичайного рівня захисту й 5 м для підвищеного рівня захисту. Незалежно від розмірів і форми будинку, кількість вертикальних струмопроводів має бути не менш двох, а їхній переріз - не менш 20 мм2. Бажано на кожному поверсі, але не рідше ніж кожні 20 м по вертикалі, з`єднувати вертикальні струмопроводи із системою заземлення будинку. Це робиться для створення навколо будинку екрана Фарадея, за рахунок використання вертикальних струмопроводів і горизонтальних елементів системи заземлення. Також варто пам`ятати, що струм від удару блискавки є великим імпульсом, тому наслідок індуктивного й поверхневого ефекту знижуються при використанні плоских прямих провідників.