Заземлюючі пристрої
Захисна дія заземлення засноване на тому, що частини електроустановок, дотик до яких небезпечно при порушенні ізоляції, з'єднують з заземлювачами, розташованими в грунті, тобто створюється заземлення, яке має опір, досить мале для того, щоб падіння напруги на ньому (а саме воно впливає на організм, визначаючи значення струму) не досягало небезпечного значення. Тому людина, що доторкнеться до заземленою частини, потрапляє під знижена напруга. Чим краще заземлення, тобто чим менше його опір, тим менше з'являється при порушенні ізоляції напруга на машинах, верстатах, корпусах електроапаратів і двигунів, конструкції будівель, опорах повітряних ліній і на поверхні землі.

Зрозуміло, що при цьому зростають витрати праці і матеріалів, необхідних для монтажу заземлюючого пристрою. Нормативи встановлюють розумні межі напруги дотику і в той же час дозволяють проектувати заземлення без надмірних витрат.
У СН і П, ПУЕ, Правилах технічної експлуатації та інструкціях докладно перераховуються елементи електроустановок, які потрібно заземляти, даються вказівки з розрахунку заземлювачів і напруг дотику для різних умов, перераховані вимоги до проектування, монтажу та експлуатації заземлюючих пристроїв. Характерними і принциповими рисами нормативів є:
відхід від нормування заземлюючих пристроїв з опору розтікання електричного струму і орієнтація на нормування виникаючих напруг;
використання природних заземлювачів при забезпеченні їх працездатності в умовах протікання великих струмів замикання;
облік корозійного впливу грунту для забезпечення надійності заземлювачів і заземлюючих провідників.
З урахуванням цього збільшені розміри елементів, наприклад нормативний мінімальний діаметр стрижневих заземлювачів з неоцинкованої стали збільшено з 6 до 10 мм.
Норми постійно вдосконалюються, до них вносяться зміни і доповнення, які публікуються в збірниках та нові видання нормативних документів.
Дуже часто одне і те ж заземлюючих пристроїв є одночасно і робітникам, і захисним, а іноді і грозозахисних (молніезащітним). У близько розташованих установках напругою до 1 кВ і вище використовують загальне заземлюючих пристроїв, що знижує витрати на його монтаж. При цьому за норму приймають найменше значення опору розтікання струму з тих значень, які нормовані для кожної з об'єднуються електроустановок.
Сукупність заземлювача і заземлюючих провідників являє собою заземлюючих пристроїв, через яке здійснюється заземлення елементів і частин електроустановок.
Основні елементи заземлюючих пристроїв:
1) природні заземлювачі, тобто знаходяться в землі або дотичні з землею споруди, що використовуються для заземлення;
2) заземлюючі провідники, що з'єднують заземлювачі з заземлюючим обладнанням;
3) штучні заземлювачі, тобто такі, які спеціально закладають в землю для заземлення.
Кожен з перерахованих елементів може мати різні конструкції.
Природничі заземлювачі
У першу чергу для заземлення електроустановок використовують природні ЗАЗі-млітелі: металеві частини (арматуру) залізобетонних конструкцій (фундаментів опор ліній електропередач і підстанцій, фундаментів будинку); металеві підземні комунікації (трубопроводи, броню і оболонки кабелів); наземні комунікації (рейкові шляхи) і ін Якщо природні заземлювачі забезпечують виконання вимог, що пред'являються до параметрів заземлюючих пристроїв, то штучні заземлювачі застосовують, якщо необхідно зменшити струми, що протікають по природним заземлювачами або що стікають з них в землю. Це означає, що в ряді випадків можна обмежитися використанням природних заземлювачів і відмовитися від штучних, що знижує витрати матеріалів і праці при монтажі і полегшує експлуатацію заземлюючих пристроїв.
Використання залізобетонних фундаментів будівель в якості заземлювачів в даний час вважається можливим лише в грунтах вологістю не менше 3% (з-за високого електричного опору бетону при меншій вологості) і тільки при впливі на фундаменти неагресивних або слабкоагресивних грунтових вод за відсутності гідроізоляції або при захисті поверхні фундаментів бітумним (або бітумно-латексним) покриттям відповідно до вимог СНиП II-28-73.
Не можна використовувати в заземлюючих пристроях знаходяться в середньо-або сільноагрессівних середовищах залізобетонні конструкції (це може посилити корозію конструкцій) залізобетонні конструкції (плити, балки, ферми, колони) з напружуємося арматурою, а також металеві і залізобетонні конструкції будинків, віднесених до першої категорії по захисту від блискавки , для захисту цих будинків від прямих ударів блискавок.
З урахуванням наведених обмежень використання конструкцій будівель в якості заземлюючих пристроїв дало на ряді об'єктів можливість повністю відмовитися від виконання штучних заземлювачів в грунті, різко скоротити протяжність заземлюючих провідників всередині будівель та отримати суттєвий економічний ефект.
Всі елементи металевих і залізобетонних конструкцій (фундаментів, колон, ферм, кроквяних, підкроквяних і підкранових балок) в заземлюючих пристроях з'єднують так, щоб була безперервна електричний ланцюг по металу. У залізобетонних колонах, крім того, передбачають заставні деталі на кожному поверсі будівлі для приєднання заземлюється електричного та технологічного обладнання. Наявні в будівлях зварні, а також болтові або заклепувальні з'єднання металевих колон, ферм і балок достатні для безперервності електричного кола. У місцях, де окремі елементи металоконструкцій не мають таких з'єднань, передбачають
приварку гнучких перемичок перерізом не менше 100 мм2.
Збірні залізобетонні фундаменти рекомендується використовувати як ЗАЗі-млітелей, якщо є можливість з'єднання арматури окремих блоків між собою.
Вертикальну арматуру паль в пальових фундаментах з'єднують з арматурою ростверку або фундаментних блоків електродугової зварюванням. Просторові металеві каркаси колон і склянок фундаментів, а також арматурні сітки їх підошов зварюють точкової зварюванням на контактних машинах.
Заставні деталі (вироби) рекомендовані у вигляді відрізків з кутовий стали 63х63х5 довжиною 60 мм, приварюється до арматур і виступаючих на поверхню бетону; металеві перемички - у вигляді стрижнів діаметром не менше 42 мм, приварюється до закладних деталей.
Розроблена методика розрахунку опору фундаментів, що використовуються як заземлювачів і нівелюючих провідників.
У випадку, якщо на будинку споруджується молніепріемная сітка, її з'єднують перемичками в безперервну електричну мережу з колонами, що використовуються в якості токоотво-дів, і фундаментами, що використовуються в якості заземлювачів. До сітці приєднують всі виступаючі над покрівлею металеві пристрої (вентиляційні шахти та ін.)
Металеві перемички потрібно встановлювати при використанні як природних заземлювачів труб водопроводу на водоміра і засувках. Якщо при ремонті, необхідно зняти перемичку, заздалегідь повинна бути встановлена інша. Приєднувати заземлюючі провідники від електроустаткування до лінії водопроводу потрібно за водоміром. Використовувати трубопровід каналізації не дозволяється, тому що каналізаційні труби не мають надійного електричного контакту в стиках.
Природними заземлювачами на підстанціях можуть бути залізобетонні стійки, виготовлені з електротехнічного бетону.
В якості природних заземлювачів на лініях електропередачі використовуються залізобетонні подножнікі і палі в найбільш поширених грунтах з питомим опором до 300 Ом • м, тобто глинах, супісках. Спостереження і дослідження показали, що не тільки в таких, але і в піщаних і скельних грунтах спостерігається постояннoe зволоження бетону за рахунок капілярного підсосу вологи з прилеглих шарів землі, внаслідок чого залізобетонні фундаменти через кілька місяців після їх установки стають природними заземлювачами з мало змінюються протягом року значеннями опорів. Це дало підставу рекомендувати їх використання в грунтах з опором до 1000 Ом • м, що дає економію металу та витрат.
Крім описаних природних заземлювачів, ними можуть служити й інші, наприклад металеві трубопроводи для негорючих рідин, обсадні труби артезіанських колодязів. У всіх випадках застосування природних заземлювачів що протікають при короткому замиканні струми не повинні перевищувати допустимих для кожного елемента заземлювача протягом всієї експлуатації електроустановки.