УСТРОЙСТВО ЗАЗЕМЛЕНИЯ ДЛЯ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в качестве заземляющих электродов.
Существующие на данный момент технические решения, направленные на снижение сопротивления растеканию электрического тока в вечномерзлых грунтах представлены только в виде сложного технического устройства с использованием электрической энергии для прогрева области вокруг заземлителя или химических реагентов, оказывающих негативное влияние на грунт и объекты, расположенные около зоны использования этих реагентов. При использовании вертикальных заземлителей круглого сечения согласно ГОСТ Р 50571.5.54-2011 «Электроустановки низковольтные, часть 5-54. Выбор и монтаж электрооборудования. Заземляющие устройства, защитные проводники и проводники уравнивания потенциалов» в вечномерзлых грунтах происходит их выталкивание из-за эффекта морозного пучения грунта.
Известен способ выполнения заземления в многолетнемерзлых грунтах [RU 2276825 С2 МПК Н02В 1/16, H01R 4/66 опубликован 20.05.2006], заключающийся в заложении в многолетнемерзлый грунт устройства заземления электроустановки, отличающийся тем, что содержит гальванически связанный с устройством заземления электроустановки коаксиальный нагреватель, состоящий из двух цилиндрических проводников, соединенных последовательно так, что один изолированный проводник по всей длине находится внутри другого, образуя цилиндрический бифиляр.
Недостатком данного изобретения является сложность исполнения и дополнительное использование электрической энергии, расходуемой на прогрев почвы.
Известен комплект электролитического заземления ZANDZ ZZ-100-102-6MB-ГН219, предназначенный для организации заземляющего устройства в грунтах, имеющих высокое удельное сопротивление (от 300-500 Ом·м): вечномерзлых, песчаных, скальных без применения насыпного грунта [1].
Недостатком данного изобретения является использование в качестве вертикальных электродов трубок круглой формы, что приводит к их выталкиванию из грунта.
Задачей полезной модели является создание устройства заземления для вечномерзлых грунтов, при осуществлении которой достигается технический результат, заключающийся в предотвращении выталкивания заземляющего электрода из-за эффекта морозного пучения грунта, одновременно с простотой изготовления.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство заземления для вечномерзлых грунтов содержит, по меньшей мере, один вертикальный электрод круглого сечения, вертикальный электрод содержит участки конусной формы, на конце вертикальный электрод заострен.
На фиг. 1 - изображен вертикальный электрод для вечномерзлых грунтов, стрелками показаны направления действия сил.
Устройство заземления для вечномерзлых грунтов содержит, по меньшей мере, один вертикальный электрод 1 круглого сечения, выполненный из стали или меди. По длине вертикального электрода 1 имеются участки 2 конусной формы для компенсации сил, действующих на вертикальный электрод 1 при летнем оттаивании грунта (переход грунтовой влаги в жидкое состояние) (фиг. 1). Количество участков 2 конусной формы и их геометрические размеры (высота, радиус) зависят от параметров почвы, например глубина оттаивания грунта. На конце вертикальный электрод 1 имеет заостренную форму.
Устройство заземления для вечномерзлых грунтов работает следующим образом.
2
4
m
1
3
n
1
3
n
2
4
m
При увеличении температуры окружающего воздуха происходит таяние верхних слоев почвы. Под воздействием грунтовой влаги и движения мерзлого грунта на участки 2 конусной формы снизу действуют выталкивающие силы F, F, F (фиг. 1). Сверху на участки 2 конусной формы действуют противоположно направленные силы F, F, F. За счет того, что площади боковых поверхностей нижнего и верхнего участков 2 конусной формы не равны, то сумма действующих сил F+F+F≥F+F+F и выталкивание вертикального электрода 1 не происходит.
Список использованных источников
1. ZZ-100-102-6MB-ГН219 (вертикальный) комплект электролитического заземления [Электронный ресурс]. URL: http://www.zandz.ru/zz-100-102-6mv-gn219.html (дата обращения: 20.10.2015).