Реферат: Указания по монтажу заземляющих устройств

УКАЗАНИЯ ПО МОНТАЖУ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ


Для обеспечения защиты людей от поражения электрическим током, а также нормальных режимов работы оборудования сооружают заземляющие устройства.


Заземляющее устройство состоит из заземлителя и заземляющих проводников. Металлический проводник или группа проводников, непосредственно соприкасающихся с землей, называется заземлителем, а металлические проводники, соединяющие заземляемые части электроустановки с заземлителем - заземляющими проводниками. Заземлители могут быть естественными и искусственными. К естественным заземлителям относят электропроводящие части коммуникаций, зданий и сооружений производственного или другого назначения, соприкасающиеся с землей или находящиеся в ней и используемые для заземления. К искусственным заземлителям относят специально устанавливаемые в земле металлические конструкции, предназначенные для присоединения к ним заземляющих проводников.


Преднамеренно электрическое соединение части электроустановки с заземляющим устройством называется заземлением, а преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических не токоведущих частей, которые могут оказаться под напряжением - занулением.


Систему заземления применяют в электрических сетях с изолированной нейтралью трансформатора (генератора), а также в сетях с заземленной нейтралью напряжением 110 кВ и выше, систему зануления - в сетях с глухозаземленной нейтралью и напряжением 660, 380 и 220 В (в таких электроустановках запрещается заземление корпусов электроприемников без их зануления).


На рисунках 1 и 2 показаны схемы заземления и зануления частей электроустановок трехфазного тока напряжением до 1000 В.


Нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, через трансформаторы тока), называется глухозаземленной (рис.1), а нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через приборы сигнализации, измерения, защиты, заземляющие дугогасящие реакторы и подобные им устройства большого сопротивления - изолированной (рис. 2).





Рис. 1. Схема зануления частей электроустановок до 1000 В (660/380, 380I220 и 220I127 В) с заземленной нейтралью:


^ 1 - аппарат в металлическом корпусе;


2 - повторное заземление нулевого провода;


3 - однофазный электроприемник;


4 - винт или болт заземления;


5 - осветительная арматура (при напряжении 660 В не применяется).





Рис. 2. Схема заземления с изолированной нейтралью:


^ 1 - аппарат в металлическом корпусе;


3 - однофазный электроприемник;


4 - винт или болт заземления;


5 - осветительная арматура (при напряжении 660 В не применяется);


6 - магистраль заземления;


7 - пробивной предохранитель.


В соответствии с требованиями ПУЭ заземлению или занулению подлежат все электроустановки на напряжение 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока. В помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных электроустановках заземление или зануление должно выполняться в электроустановках напряжением выше 42 В, но ниже 380 В переменного тока и выше 110 В, но ниже 440 В постоянного тока.


В отношении мер электробезопасности различают электроустановки до 1000 В с глухозаземленной нейтралью, до 1000 В с изолированной нейтралью, выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью (с большими токами замыкания на землю) и выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю).


^ Заземляют или зануляют следующие части электроустановок:


- корпуса трансформаторов, аппаратов, светильников;


- приводы электрических аппаратов;


- вторичные обмотки измерительных трансформаторов (если нет особых указаний в проекте);


- каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов, а также съемные или открывающиеся части конструкций (если на них установлено электрооборудование напряжением выше 42 В переменного тока и более 110 В постоянного тока);


- металлические конструкции распределительных устройств, металлические кабельные конструкции, металлические кабельные соединительные муфты, металлические оболочки и броню контрольных и силовых кабелей, металлические оболочки проводов, металлические рукава и трубы электропроводок, кожухи и опорные конструкции шинопроводов, лотки, короба, струны, тросы и стальные полосы, на которых укреплены кабели и провода (кроме струн, тросов и полос, по которым проложены кабели с заземленной или зануленной металлической оболочкой или броней), а также другие металлические конструкции, на которых устанавливается эктрооборудование;


- металлические оболочки и броню контрольных и силовых кабелей и проводов напряжением до 42 В переменного и до 110 В постоянного тока, проложенных на общих металлических конструкциях, в том числе и в обычных трубах, коробах, лотках вместе с кабелями и проводами, металлические оболочки и броня которых подлежат заземлению или занулению;


- металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников;


- электрооборудование, размещенное на движущихся частях станков, машин и механизмов.


Во всех перечисленных конструкциях заземление или зануление можно и не выполнять при условии, что между ними и установленным на них заземленным или зануленным электрооборудованием обеспечивается надежный электрический контакт.


Однако сами конструкции не могут быть использованы для заземления установленного на них другого электрооборудования.


^ Не заземляют или не зануляют следующие части электроустановок:


- корпуса электрооборудования, аппаратов и электромонтажных конструкций, установленных на заземленных или зануленных металлических конструкциях, распределительных устройствах, щитах, шкафах, щитках, станинах станков, машин и механизмов, при условии надежного электрического контакта с заземленными или зануленными основаниями;


- арматуру изоляторов всех типов, оттяжек, кронштейнов и осветительную при установке их на деревянных опорах ВЛ или на деревянных конструкциях открытых подстанций, если это не требуется по условиям защиты от атмосферных перенапряжений.


При прокладке кабеля с металлической заземленной оболочкой или неизолированного заземляющего проводника на деревянной опоре должны быть заземлены или занулены перечисленные части, расположенные на этой опоре; съемные или открывающиеся части металлических каркасов камер распределительных устройств, шкафов, ограждений, если на съемных или открывающихся частях не установлено электрооборудование или напряжение смонтированного электрооборудования не превышает 42 В переменного и 110 В постоянного тока, корпуса электрооборудования с двойной изоляцией; металлические скобы, закрепы, отрезки труб механической защиты кабелей в местах их перехода через стены и перекрытия и другие подобные детали, в том числе протяжные и ответвительные коробки (размером до 100 см) электропроводок, выполняемых кабелями или изолированными проводниками.


Заземляющий или нулевой защитный проводник с двумя ответвлениями или более называют магистралью заземления или зануления. В электроустановках напряжением до 1000 В проводник, соединяющий заземляемые части с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока, называется нулевым защитным проводником. Отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю, называется сопротивлением заземляющего устройства.


^ Специальные заземлители


В засушливых районах заземлители выполняют в виде железобетонной емкости, установленной ниже поверхности земли и заполненной через водораспределительную систему водой. Для уменьшения скорости электролитического растворения электродов-заземлителей в агрессивных грунтах применяют засыпные заземлители (I). Такие заземлители, выполняемые из электрода 1 с выводом 3, присоединяют к заземляемому оборудованию. Электрод заключен в изолирующий корпус 6 с крышкой 4 в верхней зоне токопроводящей засыпки 5, которая сверху прижата пригрузкой (пресс-диском) 2. Другие конструкции представляют собой естественные заземлители в виде фундаментной сваи сооружения (II), совмещенные с искусственными в виде металлических пластин 7, расположенных на поверхности грунта и соединенных с арматурным каркасом 8 сваи.





Рис. 3


Свая имеет железобетонный ствол с монтажными петлями, электрически соединенными металлическими связями с каркасом и с дополнительно установленными металлическими пластинками на боковой поверхности, что придает ей форму квадратного заземлителя.


Для уменьшения металлоемкости и облегчения забивки в грунт используют заземлители (^ III) из тонкостенной металлической трубы, в которую впрессован полужесткий пластичный стержень 9 со съемной наковальней 10 наверху. Такой электрод обладает гибкостью, что позволяет при забивке в грунт обходить небольшие препятствия.


В некоторых твердых грунтах ^ 12 (гранит, известняк) применяют глубинные электроды 14 (IV) для специально пробуренных скважин 11, так как грунт, хорошо проводящий ток, находится глубоко. Электроды-заземлители устанавливают в скважину постепенно опуская их с помощью грузоподъемного механизма. После этого засыпают скважину тщательно измельченным коксом 13 или другим заполнителем.





Рис.4


^ Схемы искусственных заземлителей


Для беспрепятственного перехода тока с металла в грунт необходима большая площадь соприкосновения заземлителей с грунтом, что нельзя получить одиночными электродами. Поэтому приходится выполнять заземлители, состоящие из сотен метров горизонтальных и десятка или сотни вертикальных либо наклонных электродов. Для устройства заземлителя опоры ВЛ рекомендуется использовать, например, схему (I), в которой горизонтальные лучи-заземлители 1 прокладывают в двух противоположных направлениях под углом 90° или 120° (при условии, что в каждую сторону расходится два-три луча). В местах соединения лучей приваривают вывод 2 к заземляющим проводникам.


Такое устройство заземлителей обеспечивает защиту не только от напряжений прикосновения, которые могут возникнуть на опоре, но и от напряжения шага выравниванием потенциалов на поверхности земли вокруг опоры на значительных расстояниях.


В различных электроустановках применяют сложные заземлители, представляющие собой замкнутые контуры (^ II). Они состоят из вертикальных электродов-заземлителей 3, расположенных на определенном расстоянии друг от друга по замкнутому контуру и соединенных горизонтальными электродами-заземлителями 1 с выводами 2. Такие сложные заземлители могут располагаться и в одну линию.


На подстанциях или в других аналогичных условиях, где необходимо выравнивание потенциалов, используют сложные заземлители, выполненные из вертикальных электродов-заземлителей 3 и сетки 4 (III). Такие заземлители перекрывают площадь всей подстанции и даже могут выходить за ее пределы во избежание появления опасных напряжений в местах случайного хождения людей и животных.





Рис.5


Однако опасность поражения может сохраниться и за пределами сетки, поэтому в опасных местах устанавливают дополнительные заземлители, соединяя их с основными (IV). Площадь заземлителя и расход материала могут быть снижены с помощью защитного изолирующего ограждения 5, устроенного вокруг сетчатого заземлителя 6, что препятствует растеканию тока по поверхности за его пределы.


В ряде случаев на небольшой площади используют сложные заземлители (V), выполненные из наклонных "зонтичных" 7 или "пирамидальных", соединенных между собой горизонтальным заземлителем 1 с выводами 2. При их монтаже уменьшаются затраты труда, экономится металл и упрощается эксплуатация. На небольших подстанциях такие заземлители обеспечивают выравнивание потенциалов.





Рис.6


^ СПОСОБЫ ЗАГЛУБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ-ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ


РУЧНЫЕ СПОСОБЫ


Забивка с помощью приспособления с болванкой (бойком)


Способ применяют для забивки электродов диаметром 16-18 мм с заостренным или тупым концом. На электрод 2 устанавливают наковальню 3 с конусной центровкой 4, которую закрепляют прижимной крышкой 5 на расстоянии около 1 м от конца электрода. Сверху надевают болванку 1 массой 15-20 кг.


Электрод, оснащенный таким приспособлением, ставят на грунт строго вертикально. Два человека одной рукой удерживают его за ручки наковальни в нужном положении, а другой поднимают болванку и наносят удары по бойку до опускания зажимного устройства к земле. После этого зажимное устройство ослабляют и наковальню перемещают по электроду вверх на первоначальное расстояние и закрепляют, затем продолжают забивку. При необходимости извлечения электрода на него надевают болванку и закрепляют наковальню зажимным устройством вверх, а удары наносят снизу вверх.





Рис.7


^ Забивка с помощью облегченного приспособления с болванкой (бойком)


Способ применяют для забивки коротких временных (инвентарных) электродов в передвижных и временных электроустановках. Такие электроды имеют заостренные концы и по всей длине через каждые 0,4-0,5 м проточки 6 и винт 1 с барашком для подсоединения заземляющего проводника.


Вначале на электрод ^ 3 надевают наковальню 4 и закрепляют ее на расстоянии около 1 м от его конца с помощью стальных вкладышей 5, расположенных конусом вверх в проточке электрода. Сверху на электрод надевают болванку 2 и, нанося ею удары по наковальне, погружают электрод до соприкосновения болванки с грунтом. Затем наковальню перемещают вверх по электроду, закрепляют с помощью конусных вкладышей и процесс повторяют до забивки электрода на требуемую глубину.





Рис.8


^ Забивка и демонтаж электродов


В передвижных и временных электроустановках часто выполняют монтаж и демонтаж инвентарных электродов. Сначала изготовляют стандартные инвентарные заземлители стержневого типа, а также электроды (из марки стали 35) диаметром 15 мм и длиной 1180, 1500 и 2000 мм, которые погружают соответственно на глубину 580, 900 и 1400 мм так, чтобы их концы выступали на 0,6 м над грунтом. Это необходимо для удобства демонтажа. Зажим для подсоединения заземляющего проводника предусматривают при изготовлении электрода или устанавливают на стержень после его забивки. Электроды имеют антикоррозионное покрытие и могут использоваться не менее 120 раз. Электрод 2 забивают облегченной кувалдой 1, ударяя по закрепленной наковальне 3 сверху вниз (I) или снизу вверх (II).





Рис.9


^ Забивка и демонтаж временного заземлителя


Для временного заземления ВЛ 0,4 - 10 кВ при выполнении ремонтных работ используют электрод-заземлитель, изготовленный из отрезка стальной трубы, к которой снизу приварен наконечник, заостренный на конус для облегчения забивания, а сверху - крышка, по которой при забивании наносят удары. Ниже крышки приваривают два винта, а еще ниже - две скобы, предназначенные для облегчения демонтажа электрода из грунта. Такие электроды вынимают из грунта с помощью механизмов, имеющихся на месте производства ремонтных работ.





Рис.10


^ Забивка с помощью приспособления с опорой на грунт


Для забивки постоянных и временных электродов используют приспособление, которое монтируют на опорной плите 8 с грунтозацепами 9, благодаря чему на погружаемый стержень электрода уменьшаются изгибающие нагрузки и появляется возможность применять более тонкие электроды (12 -14 мм). Электрод-заземлитель 2 закрепляют в корпусе автоматического зажима 4 с двумя проушинами 5 клиньев, в который установлен на направляющей трубчатой стойке 3. Корпус автоматического зажима опирается на возвратную пружину 7. При нанесении удара бойком 1 по корпусу зажатый в нем электрод заглубляется и одновременно сжимается возвратная пружина. После нанесения удара пружина разжимается и перемещает корпус автоматического зажима вверх по электроду, где клинья зажима снова захватывают и прочно удерживают электрод. Снова наносится удар бойком и весь цикл погружения повторяется.





Рис.11


^ Заглубление с помощью облегченного приспособления


Для забивки вручную за 5-10 мин электродов-эаземлителей диаметром 12-14 мм на глубину 5 м (в суглинок) используют облегченное приспособление, внутри корпуса 5 которого установлены кулачки 6, поджатые пружиной 7. Боек 4 массой 8 кг соединен с трубчатой ручкой 2 с помощью трех приваренных ребер жесткости 11. Трубчатая ручка размером 42x3 мм свободно перемещается по направляющей трубе 3 длиной 1050 мм. При переноске приспособления ручка с бойком фиксируется стопорным кольцом 1 и винтом с барашковой гайкой 12 до упора в направляющую трубу. Нижний конец трубы приварен к корпусу, который снизу закрыт крышкой 9 на резьбе. Под крышкой имеется уплотнение 10 в виде кольца (его наружный диаметр 39 мм) из грубошерстного войлока, прижатого гайкой 8.


Перед заглублением электрод вставляют в направляющую трубу и, разжимая кулачки нажатием на электрод, пропускают его через них и отверстие в крышке. При этом нижний конец электрода выступает на 0,7 мм из приспособления. Ослабив винт, снимают стопорное кольцо, после чего приспособление готово к работе. Его устанавливают вертикально или наклонно, упирая заостренный нижний конец электрода в место, намеченное для забивки. Ударами бойка по корпусу электрод забивают на нужную глубину.





Рис.12


^ МЕХАНИЗИРОВАННЫЕ СПОСОБЫ


Заглубление с помощью электро- и пневмомолотков


Если на месте монтажа имеются постоянные или временные источники электроэнергии или сжатого воздуха, электроды-заземлители заглубляют с помощью элекро- и пневмомолотков. Передвижные электрогенераторы или компрессоры позволяют одновременно включать в работу не меньше двух-трех молотков.





Рис.13


Для заглубления используют два основных способа. При одном способе (^ I) заранее заготовляют электроды 1 длиной 2,5 м, к концам которых на расстоянии 50 мм приваривают муфты 5 длиной около 100 мм, выполненные из отрезков труб. Вдоль муфты образуются прорези (щели) 2 шириной, равной толщине их стенок. Таким образом, на конце каждого электрода создается гнездо глубиной около 50 мм, в которое при забивке вставляют боек 4 электро- или пневмомолотка 3. После забивки в гнездо при необходимости вставляют следующий электрод, который приваривают к муфте вдоль ее прорези и по окружности. Процесс повторяют нужное количество раз.


При использовании тяжелых молотков применяют специальные козлы 6 с ограждением рабочей площадки, с которых можно забивать электроды длиной до 2,5 м.





Рис.14


При установке заземлителей в мягком грунте используют способ, при котором электромолоток ^ 3 закрепляют непосредственно на электроде с помощью специального зажима 7 и направляющего уголка 8 (II). Зажим прочно захватывает и удерживает электрод 1 при забивке и освобождает его при движении молотка вверх во время перестановки на новое место. Таким способом можно забивать в грунт электроды диаметром до 13 мм на глубину около 5 м без предварительной заготовки коротких отрезков и их наращивания электросваркой на месте монтажа.


При забивке электрод пропускают через зажим и отверстие в направляющем уголке. Затем приспособление вместе с электродом ставят на землю и погружают электрод примерно на 0,8 м. После приближения к земле приспособление переставляют вверх по электроду на удобную по росту рабочего высоту и продолжают забивку заземлителя.


При достаточной мощности злектромолотка (0,6 - 0,8 кВт) конец электрода к погружению не подготавливают, а при меньшей мощности его заостряют для облегчения забивки. Применяемые для забивки электромолотки должны иметь двойную изоляцию или быть заземлены отдельной жилой шлангового кабеля питания от электрогенератора или сети. В качестве дополнительной меры безопасности используют диэлектрические перчатки или быстроотключающее защитное устройство.


Забивка легкими электровибраторами


Для погружения небольшого количества электродов служат легкие электровибраторы ^ 1 мощностью до 0,8 кВт, которые устанавливаются одним - двумя рабочими (I) непосредственно на погружаемый электрод 2 в рабочее положение с помощью металлической подставки 3, удерживающей приспособление без рабочих. Электровибраторы используют также с приспособлением из двух автомобильных рессор (II). На верхней 4 рессоре укреплена площадка 8, на которой размещен вибратор с бойком-держателем электрода, на нижней 5 рессоре - аналогичная площадка с отрезком трубы 6, служащим другим бойком. При работе вибратора бойки соударяются, для чего между ними должен быть достаточный зазор. Электроды-заземлители 7 могут быть любого профиля, но чаще всего стержневые, при которых проще изготовляются бойки.





Рис.15


Электрод-заземлитель свободно вставляют через трубу-боек в верхний боек-держатель до упора. Включают вибратор, и с каждым ударом электрод погружается в грунт на глубину, равную зазору между бойками, а все приспособление опускается вниз под действием своей тяжести. Размер зазора между бойками восстанавливается силой отдачи и упругости рессор. Когда приспособление, опускающееся вместе с электродом, приблизится к поверхности земли, вибратор отключают и приспособление снимают. Если глубина погружения заземлителя недостаточна, к забитому заземлителю приваривают следующий отрезок круглой стали и забивку повторяют.


В грунт средней плотности стержневой электрод диаметром 16 мм и длиной 4 м забивают за 5 мин, а длиной 8 м-за 20 мин, включая время сварки его отрезков. С помощью такого приспособления можно забивать не только круглую сталь но и трубы и сталь других профилей, если приспособление дополнить бойком-держателем и направляющей трубой определенных размеров.





Рис.16


^ Забивка пневмоинструментом


Для забивки электродов используют отбойные или рубильные молотки, перфораторы и другие пневмоинструменты, параметры которых соответствуют параметрам компрессора. Компрессоры в полевых условиях, кроме электрического, могут иметь и механический привод от двигателя автомобиля или трактора. Пневматическое устройство для заглубления электродов на базе трактора 8 имеет компрессор 1, который приводится в действие через передачу от вала отбора мощности трактора. На П-образном реверсе 2, расположенном спереди трактора, устанавливают предохранительные клапаны, манометр 6, редуктор 7 для регулирования давления сжатого воздуха на входе, раздаточные вентили 5 для подключения шлангов 4, питающих отбойный молоток 3 или другой пневмоинструмент. Для перевозки электродов заземления 10, инструментов и инвентаря используют прицепную тележку 9.





Рис.17


^ Заглубление электровибратором на крановой стреле


Электровибратор 3 мощностью 1,2 кВт подвешивают к крановой стреле 2, смонтированной на автомобиле 1. Для выполнения сварочных работ в кузове машины установлен сварочный трансформатор, а для электропитания трансформатора, привода стрелы и вибратора - электрогенератор. Кнопки управления установки расположены на стенке автомашины в защитном кожухе. Стрела грузоподъемностью 0,5 т установлена на крыше фургона. Вибратор поднимают за 2 мин, отрезок электрода длиной 3 м, изготовленного из отходов труб, погружают около 5 мин.


К электровибратору заводского выпуска дополнительно изготовляют направляющий стакан с цилиндрическим переходником для электродов круглого сечения или с переходником, насаживаемым на электрод из угловой стали или стали другого профиля. Контур заземления монтируется с помощью такой установки двумя рабочими (один - шофер, а другой - одновременно слесарь и сварщик), которые знают способы осмотра, измерения и проверки качества заземлителя. Они собирают электроды, сваривают их в контур, проверяют его и оформляют протокол измерения, а также акт осмотра заземлителя (заполняют бланки).





Рис.18


^ Заглубление механическим вибратором на тракторе


Электроды из круглой стали диаметром 18-20 мм на глубину до 18м погружают с помощью вибратора 5, подвешенного к трактору. На легкой откидной укосине 1 трактора установлен также сварочный генератор, вращение которому передается от вала отбора мощности 3 с помощью ременной передачи. От вала 3 через сцепление 2 вращение передается на вибратор с помощью гибкого приводного вала 6. Глубина погружения электрода 4 зависит от высоты подвески вибратора к укосине (от 2 до 2,5 м). Затем вибратор поднимают, наращивают электросваркой следующий отрезок электрода до глубины, заданной проектом. Достоинством такого способа является отсутствие открытых движущихся частей в зоне заглубления, сжатого воздуха и электрического напряжения. В зависимости от достигнутой глубины и плотности грунта погружение электрода и его наращивание электросваркой занимает от 2 до 7 мин.





Рис.19


^ Вдавливание с помощью цангового зажима


Перед погружением электрод крепят к штоку 2 гидроцилиндра 3 с помощью цангового зажима 1, что позволяет в любой момент (например, при попадании электрода на камень и изгибании) освободить его. Кроме штока гидроцилиндра, такой зажим может прикрепляться к шнеку или штанге строительных машин. Во избежание вращения вокруг вертикальной оси гидроцилиндр соединен с направляющей штангой 4. При движении штока гидроцилиндра вниз перемещается и зажим с электродом, который надежно прижимается к его корпусу стопорным сегментом 7 и вдавливается в грунт. При движении зажима вверх стопорный сегмент скользит по электроду, а при движении вниз захватывает новый участок электрода и вдавливает его в грунт. В такой последовательности происходит погружение электрода на глубину, предусмотренную проектом. При необходимости его можно освободить, нажав на рукоятку 5 отвода сегмента. В рабочем положении сегмент удерживается пружиной 6, концы которой закреплены винтами на нем и корпусе зажима.





Рис.20


^ Вдавливание с помощью зажимного приспособления с цилиндром


Приспособление состоит из гидроцилиндров 3 с двумя полыми штоками и зажимного автоматического устройства ^ 1, закрепленного на конце нижнего штока 2. Гидроцилиндр с помощью стоек 5 и фиксатора 4 крепится на раме 6. При установке электрода гидроцилиндр размещают в горизонтальном положении, а электрод продевают через штоки и зажим. После этого гидроцилиндр устанавливают в рабочее положение и укрепляют фиксатором между стойками. Электрод вдавливается в грунт при рабочих ходах штока: вначале при полном, затем с постепенным уменьшением рабочего хода, величина которого зависит от сопротивления грунта и достигнутой глубины погружения.





Рис.21


^ Заглубление с помощью навесного вдавливателя к трактору


Приспособление позволяет вдавливать стальную проволоку в грунт, сматывая ее с барабана 1. При этом не нужно заострять концы проволоки, так как усилие вдавливания достаточно велико. Нижняя часть вдавливателя представляет собой плиту с конусообразной массивной направляющей в цилиндрической части которой имеется опорная втулка 7 с рычагом для ее поворота на 180° вокруг оси. Вдавливание электрода в грунт осуществляется так: конец стальной проволоки 2 диаметром 10 мм из барабана 1 заправляют между роликами протяжного механизма 3 и через фиксатор 5 вводят в захват 8, при этом ползун 6 находится в верхнем положении. Винтами 4 регулируют зазор между проволокой и обжимающими роликами, а затем приводят во вращение приводной вал. При этом ползун совершает движение вниз вверх, захват зажимает проволоку и она, проходя через роликопротяжный механизм, выпрямляется и перемещается вниз в на направляющей. После этого механизм останавливают и, конец проволоки, вошедшей в паз, закрывают втулкой, поворачивая ее рычаг. Таким образом обеспечивается устойчивое положение конца проволоки, благодаря чему она не изгибается при погружении.


Включают привод. При движении ползуна вниз захват зажимает проволоку и ползун вдавливает ее в грунт, а ролики фиксатора расклиниваются. При движении ползуна вверх ролики фиксатора зажимают проволоку, а ролики захвата свободно перекатываются по ее стержню вверх. Таким образом, процесс взаимодействия захвата и фиксатора повторяется.





Рис.22


^ Вдавливание с помощью ножного нажимного приспособления


Приспособление, состоящее из сварного корпуса 2 и двух эксцентрично поворачивающихся на своих осях дисков захвата ^ 3, позволяет захватывать и удерживать электрод 1 при нажатии, направленном вниз, и освобождать его при поднятии рычага-педали 4 вверх. При достаточной длине рычага-педали электрод легко вдавливается на большую глубину. Для упора этого приспособления при вдавливании его прикрепляют, например, к опоре линии электропередачи 7 с помощью хомута 6 и деревянного клина. Хомут соединяется с основанием приспособления через ось рычага 5.





Рис.23


^ Вдавливание с помощью трактора с гидроцилиндром


Зажимное устройство 2 с гидроцилиндром 1 можно использовать в малых колесных тракторах с гидроцилиндром, обладающих хорошей маневренностью, проходимостью и скоростью передвижения. Гидроцилиндр с двумя полыми штоками устанавливается на трактор с помощью специальной рамы. В передней части трактора размещают сварочный генератор 6 с приводом от бокового вала отбора мощности 4 с помощью клиноременной передачи 5. Так как гидроцилиндр может поворачиваться на угол 30 или 45°, то при максимальном усилии (25 кН) электроды диаметром 12-18 мм и длиной до 6 м могут погружаться в грунт средней плотности вертикально и наклонно за 4-5 мин.





Рис.24


^ Вдавливание с помощью бурильной машины с самозажимным устройством


Зажимное устройство 4 состоит из двух клинообразных кулачков для зажатия электрода 2, передвигающихся по двум наклонным пазам от усилия пружины, и рычага зажима 5. Оно прикрепляется к бурильной штанге 3 машины 1, с которой предварительно снята бурильная головка. Зажатый электрод вдавливается в грунт возвратно-поступательным движением бурильной штанги без ее вращения. При движении штанги вниз кулачки зажимного устройства удерживают электрод, а при движении вверх они отжимаются и освобождают электрод, остающийся в грунте.


После заглубления на полную длину электрода нажимают рычаг зажима 5, которым раздвигают кулачки, при этом штанга освобождается. При демонтаже электрод вытаскивают из земли в той же последовательности, но при перевернутом зажиме. Необходимость демонтажа электрода может возникнуть и при монтаже, например, если он погнется. В зависимости от плотности грунта вдавливание одного электрода длиной 6 м происходит за 2-5 мин.


Если для заземления защищаемого объекта достаточен один электрод, сварочные работы полностью выполняют в мастерской, а на месте лишь вдавливают электрод и присоединяют заземляющий проводник к оборудованию.





Рис.25


^ Вдавливание с помощью бурильно-крановой машины с трубчатым направителем


Приспособление состоит из направляющей трубы 5 диаметром 3 с рядом продольных отверстий ^ 6, в которые вставляют палец для перехвата электрода по мере его заглубления. Труба свободно перемещается в гильзе 7, закрепленной на штанге 2 бура хомутами 1. При опускании штанги опускается и гильза, скользящая по трубе, пока не упрется в палец, который, нажимая на конец электрода, вдавливает его в грунт. Нижний конец направляющей трубы с помощью косынки 4 прикрепляется к бурильной штанге. Бур 3 перед началом вдавливания отсоединяют от редуктора. Погружение электрода на глубину до 3 м осуществляется за четыре - шесть перехватов пальца в отверстиях трубы.





Рис.26


^ Ввертывание электродов-заземлителей в грунт


Ввертывание с помощью электрозаглубителей


Наибольшее распространение получили электрозаглубители ПЗ-12 на базе сверлилки И - 28А и УВЭГ - 16 на базе электросверлилки ИЭ-1023, позволяющие ввертывать электроды диаметром 12-16 мм на глубину до 5 м (I). Такие заглубители состоят из трубы 2, к которой сбоку прикреплена электросверлилка 3, а снизу расположенный в кожухе 4 автоматический зажим 5 (II), которым и закрепляется электрод 1. Зажим представляет собой полый вал, на который насажена одна шестеренка, а другая соединена со шпинделем электросверлилки. С помощью шестеренок (редуктора) снижается частота вращения вала электросверлилки, которая на электроде не превышает 100 обIмин, при этом увеличивается его крутящий момент. Вращающиеся части заглубителей закрываются кожухом.





Рис.27


Перед ввертыванием подготовленный электрод вставляют верхним концом в заглубитель, лежащий в горизонтальном положении, со стороны автоматического зажима так, чтобы конец выходил на 1,3-1,5 м из зажима. Зажим заглубителя вместе с электродом устанавливается в рабочее положение в точке ввертывания, а электрод под действием осевого усилия вниз захватывается автоматическим зажимом, при этом включается электросверлилка и электрод вворачивается на глубину около 1 м (механизм заглубителя приближается к земле на расстояние 0,3 -0,5 м) Затем механизм заглубителя за ручки электросверлилки перемещают вверх по электроду на расстояние около 1 м. Глубина каждою погружения зависит от роста работающего и плотности грунта.





Рис.28


При необходимости демонтажа электрода с него снимают механизм, переворачивают автоматическим зажимом вверх и выполняют работы в обратном порядке (вращающийся электрод вынимают из земли и, нажимая на ручки электросверлилки снизу вверх, переставляют заглубитель ступенями вниз по электроду). При работе с такими заглубителями следят, чтобы при нажатии на рукоятки электросверлилки не создавался момент, способный изогнуть электрод.


При ввертывании электродов в плотный грунт требуются значительные усилия, что затруднительно для одного работающего. Поэтому рассмотренные заглубители снабжают приспособлениями в виде колеса с упорами изготовленными из стальных или дюралевых труб (II), вследствие чего вместо одного рабочего работают двое, а длина ввертываемого электрода увеличивается на 1 - 1,5м. При ввертывании электродов в мерзлый грунт (с глубиной промерзания свыше 10 см) необходима предварительная проходка этого слоя, для чего применяют специальные длинные сверла с наконечниками из твердого сплава диаметр которых больше, чем диаметр электрода, спиральным шнеком длиной около 60 см и удлинителем круглого сечения диаметром равным диаметру электрода. Такие сверла вставляют в автоматические прижимы и закрепляют в них вместо электродов.


Промерзшую часть грунта просверливают. Затем сверла удаляют, вставляют электроды и ввертывают их в нижележащий талый грунт. Если устанавливается большое количество электродов в мерзлый грунт, то рекомендуется один заглубитель оснастить сверлом, а другими только ввертывать электроды.


Для облегчения ввертывания электродов в плотные грунты используют серийные заглубители или более мощные электродвигатели 7 с редукторами, которые устанавливают на специальных направляющих рамах (III), смонтированных на основаниях 9. Поперечина основания, на которой крепится заглубитель или электродвигатель с редуктором, может быть поворачивающейся благодаря узлу вращения 8, что позволяет заглублять электроды 1 как вертикально, так и наклонно. Направ