С ростом количества разнообразной потребительской электроники в каждом доме все большее значение начинает обретать система заземления, призванная защитить устройства и их пользователей от неприятных последствий повреждения электросети. В создании подобной системы в большинстве случаев используется стальная полоса, причем далеко не любая. О том, в каких случаях необходимо заземление и какие металлоизделия стоит использовать, мы и поговорим.
Когда нужно заземление?
Большинство маломощных приборов не требует специального заземления, однако определенная бытовая техника без него может быть опасна. В первую очередь к ней относятся:
- Стиральные машины – отсутствие заземления и постоянный контакт с водой при повреждении цепей питания приводят к пробою на корпус, проявляющимся пощипыванием, покалыванием или даже сильным ударом тока при касании металлических частей.
- Водонагреватели – ситуация абсолютно аналогична предыдущему примеру, но опасна еще и тем, что человек напрямую контактирует с проводящим электричество потоком воды.
- Микроволновки – при нагреве пищи происходит выделение пара и разбрызгивание жидкости, что при оголении питающего провода внутри блока управления также может приводить к пробою на корпус.
- Компьютеры – здесь необходимость заземления обусловлена защитой не пользователя, а самой дорогостоящей техники. При носке синтетических вещей при контакте с металлическим корпусом системного блока между ним и кончиком пальца может пробегать искра статического электричества. При отсутствии заземления ее вполне достаточно для того, чтобы вывести из строя один или несколько чипов на материнской плате. Замене они обычно не подлежат.
Из чего производится заземляющий контур
В большинстве случаев, в том числе и на крупных промышленных предприятиях, используется контур заземления стальной полосой с вертикальными электродами из стального уголка. В качестве опорной точки при расчетах используется общая потребляемая мощность электроприборов, от которой зависит площадь поперечного сечения полосы. Обычно для изготовления контура берется полоса с толщиной и шириной 5х50 мм соответственно.
Кроме того, материал должен обладать хорошей пластичностью, чтобы не ломаться при изгибе, и свариваемостью, так как ей достигается наилучший контакт между отдельными элементами всей конструкции. В связи с этими требованиями, лучше всего себя показывают полосы из низкоуглеродных сталей: ст1/ст1пс, ст2/ст2пс и ст3/ст3пс.
Защита от коррозии
Поскольку полоса стальная для заземления будет непрерывно контактировать с влагой и почвой, то есть, в неблагоприятной среде, для предотвращения преждевременного разрушение принимаются меры для защиты стали от коррозии. Так как нанести защитный слой краски в данном случае не представляется возможным из-за того, что она будет выступать изолятором, применяется предварительное цинкование полосы. Также могут использоваться полосы из меди, которая по своим токопроводящим характеристикам превышают сталь, но из-за дороговизны и сложности в сварке, применяются они существенно реже.
Цинкование в этом случае оказывается «золотой серединой»: с одной стороны оно предлагает действительно надежную защиту, особенно при отсутствии механических воздействий, а с другой – оказывается достаточно дешевым и практичным способом.
Методы цинкования
Наиболее эффективным и удобным является метод горячего цинкования, при котором стальную деталь на короткое время опускают в ванну с расплавленным цинком. В результате под действием высокой температуры на поверхности появляется тонкая феррум-цинковая пленка. А так как цинк устойчив к воздействию влаги, его свойства (при равномерном и непрерывном распределении по всей поверхности) распространяются и на всю стальную деталь.
Дополнительный плюс заключается в том, что горячее цинкование не обязательно должно производиться сразу после изготовления полосы. Для него могут применять уже имеющиеся в запасе металлоизделия и даже целые сварные конструкции, при условии, что их возможно опустить в емкость с цинком.
Главный недостаток подобного метода защиты – усложнение монтажа, так как сварить отдельные оцинкованные детали без повреждения защитного слоя невозможно. Поврежденные участки, в свою очередь, станут очагами для возникновения коррозии. Единственными методами для монтажа контура заземления из стальной полосы в этом случае является:
- дополнительная защита областей с поврежденным цинковым слоем методом холодного цинкования – нанесением цинксодержащего состава кистью или распылителем;
- использование болтового соединения элементов.
