Приложение C (справочное). Монтаж заземляющих электродов в фундаменте из бетона

Приложение C
(справочное)

Монтаж заземляющих электродов в фундаменте из бетона

C.1 Общие требования

Бетон, используемый для сооружения фундаментов зданий, обладает определенной проводимостью и, как правило, большой площадью соприкосновения с грунтом. Поэтому для целей заземления допускается использовать металлические электроды без покрытия, полностью заделанные в бетон, при условии, что бетон не изолирован от грунта с помощью специальной теплоизоляции или другими способами. Из-за химических и физических эффектов сталь без покрытия, сталь горячего цинкования и другие металлы, замоноличенные в бетон на глубину более 5 см надежно защищены от коррозии практически на все время существования здания. Также, где это возможно, следует использовать проводящие свойства арматуры здания.

Замоноличивание в бетон заземляющих электродов фундамента во время монтажа здания является экономичным решением, позволяющим получить хороший заземляющий электрод с большим сроком службы, поскольку:

- это не требует дополнительных земляных работ;

- заземляющий электрод устанавливают на глубине, где нет отрицательных влияний, связанных с сезонными погодными условиями;

- обеспечивается хороший контакт с грунтом;

- охватывается фактически вся поверхность фундамента здания, что приводит к минимизации полного сопротивления заземляющего электрода;

- обеспечивается оптимальное устройство заземления для системы молниезащиты;

- с начала монтажа здания заземляющий электрод возможно использовать в качестве заземляющего электрода для электрической установки стройплощадки.

Помимо эффекта заземления замоноличенные в бетон заземляющие электроды фундамента обеспечивают хорошую базу для системы основного уравнивания потенциалов.

При монтаже замоноличенных в бетон заземляющих электродов фундамента предлагается выполнять следующие указания и рекомендации.

C.2 Другие соображения по применению замоноличенных в бетон заземляющих электродов фундамента

Если фундамент здания необходимо полностью защитить от потери тепловой энергии с помощью изоляции из непроводящих материалов или если фундамент должен иметь гидроизоляцию, применяют, например, пластмассовые листы толщиной более 0,5 мм; использование проводящих частей в качестве заземляющего электрода неэффективно. В этих случаях металлическую арматуру допускается применять для защитного уравнивания потенциалов, а в целях заземления следует применять другое устройство заземления, например замоноличенные в бетон заземляющие электроды фундамента, расположенные ниже изолированного фундамента, или устройство заземления вокруг здания, или заглубленные в грунт заземляющие электроды фундамента.

C.3 Конструкция заземляющих электродов фундамента из бетона

C.3.1 Для бетонных фундаментов без металлической арматуры конструкция замоноличенных в бетон заземляющих электродов фундамента должна соответствовать типу и размерам фундамента. Предпочтение следует отдавать замкнутым кольцевым конструкциям, состоящим из одного или нескольких колец, или прямоугольным конструкциям с линейными размерами до 20 м.

C.3.2 Чтобы избежать снижения (менее 5 см) расстояния до грунта замоноличенных в бетон проволочных электродов, применяют специальные средства. Если в качестве электродов используют полосу, то ее необходимо зафиксировать относительно края таким образом, чтобы избежать образования полостей без бетона под полосой. Если присутствует арматура, проволочные электроды должны быть скреплены с ней с промежутками не более 2 м. Соединения выполняют в соответствии с 542.3.2. Применения клиновых соединителей следует избегать.

C.3.3 У замоноличенных в бетон проволочных электродов выполняют по крайней мере один вывод для наконечника для каждого бетонного элемента здания для соединения с электрической системой здания с соответствующей точкой соединения (например, с главной заземляющей шиной), или должно быть окончание в специальном соединительном зажиме, заложенном в поверхность бетона для соединения. В точке соединения вывод для наконечника должен быть доступен для обслуживания и измерений.

Для системы молниезащиты и для зданий со специальными требованиями относительно оборудования информационных технологий, требуется более одного вывода для наконечника заземляющего электрода фундамента, например для проводника токоотвода системы молниезащиты.

Для соединений в фундаменте, проложенных в грунте вне бетонного фундамента, необходимо учесть возможность коррозии стальных проводников (см. C.4). Для таких соединений рекомендуется, чтобы они входили в бетон в пределах здания или снаружи на соответствующей высоте над уровнем земли.

C.3.4 Минимальную площадь поперечного сечения электродов, включая выводы для наконечника, выбирают в соответствии с таблицей 54.1. Соединения должны быть надежными и с соответствующими электрическими характеристиками (см. 542.3.2).

C.3.5 Металлическую арматуру фундамента здания возможно использовать в качестве электрода при условии, что соединения удовлетворяют требованиям 542.3.2. Паяные соединения допускаются только с разрешения главного инженера (архитектора) проекта на основании анализа конструкции здания. Соединения, выполненные только с помощью вязальной стальной проволоки, из-за отсутствия надежного контакта не допускаются, но могут подходить для обеспечения электромагнитной совместимости информационных технологий. Напряженную арматуру не следует использовать в качестве заземляющего электрода.

Если сваренные сетки, сделанные из проволоки меньшего диаметра, применяют для армирования, то их возможно использовать в качестве электродов, если они надежно соединяются более чем в одной точке с выводом для наконечника или другими частями заземляющего электрода, чтобы обеспечить по крайней мере ту же самую площадь поперечного сечения, как указано в таблице 54.1. Минимальный диаметр отдельных проволок таких сеток - не менее 5 мм с четырьмя соединениями между выводом для наконечника и сеткой в различных точках каждой сетки.

C.3.6 Соединение электродов не допускается выполнять транзитом между различными частями протяженных фундаментов. В этом случае для обеспечения необходимых электрических соединений соединители устанавливают вне бетона.

C.3.7 Замоноличенные в бетон заземляющие электроды фундамента отдельных опор (например, при строительстве больших помещений), должны быть соединены с замоноличенными в бетон заземляющими электродами фундамента других опор с применением соответствующих заземляющих проводников. При размещении таких соединений в грунте см. C.4.

C.4 Возможные проблемы коррозии для других заземленных установок, расположенных снаружи замоноличенных в бетон заземляющих электродов фундамента

Следует учитывать, что обычная сталь (без покрытия или горячего цинкования), замоноличенная в бетон, обладает электрохимическим потенциалом, равным меди, заглубленной в грунт.

Следовательно, существует опасность электрохимической коррозии с другими заземляющими электродами, выполненными из стали и заглубленными в грунт вблизи фундамента и соединенными с заземляющим электродом фундамента, замоноличенным в бетон. Этот эффект можно также наблюдать для армированных фундаментов больших зданий.

Никакой стальной электрод не следует устанавливать в грунте вблизи бетонного фундамента, кроме электродов, изготовленных из нержавеющей стали или другим способом с хорошей защитой от влаги. Горячее цинкование, окраска или другие подобные покрытия недостаточны для этих целей. Дополнительные заземляющие электроды вокруг и около таких зданий не следует изготавливать из стали горячего цинкования для обеспечения достаточного срока службы этой части заземлителя.

C.5 Окончание работ по монтажу заземляющих электродов в фундаменте из бетона

C.5.1 После подготовки электродов и/или соединенной арматуры перед заливкой бетона квалифицированное лицо обязано подготовить соответствующие документы. Документы должны содержать описание, планы и фотографии и быть включены в состав основного комплекта документов электрической установки (см. ГОСТ Р 50571.16).

C.5.2 Бетон, применяемый для фундамента, должен содержать не менее 240 кг цемента на 1 м ³ бетона. У бетона должна быть соответствующая полужидкая консистенция, чтобы заполнить все полости, расположенные ниже электродов.