Катушки заземления: искра не проскочит

Тэги: #молниезащита , #заземление

Пожар и даже взрыв может вызвать не только искрение электрической проводки, но ещё и статическое электричество. Оно возникает не только тогда, когда вы снимаете с себя свитер, но и при любом другом трении. В повседневной жизни мы этого не замечаем, тем не менее, статическое электричество в любой момент может стать грозной разрушительной силой.

Наиболее эффективный способ борьбы со статическим электричеством — заземление. Оба взаимодействующих объекта заземляются, их электрические потенциалы относительно земли равны нулю, а, значит, равны между собой. Проскакивание искры между ними тем самым полностью исключается. Но, представьте себе ситуацию — приезжает самолёт на заправку. Вы будете держать для него специальное заземление, подгонять летательное средство точно к нему и потом привинчивать кабель к штырю заземления? Если так делать, то самолеты больше будут стоять на земле, чем летать. Аналогичная проблема возникает не только в авиации. Например, как безопасно заправить грузовик, перевозящий взрывчатые или легковоспламеняющиеся вещества? Или, совсем уж жизненное, избежать искрения при погрузке-разгрузке транспорта на мукомольном комбинате?

В перечисленных случаях применяются так называемые катушки заземления. Они представляют собой гибкий токопроводящий трос, намотанный на бобину. На конце троса обычно располагается зажим типа «крокодил» или штекер, реже — токопроводящий клин или иные средства для обеспечения надежного электрического контакта. С помощью такой катушки электрически соединяют два объекта. При этом их потенциалы выравниваются, благодаря чему при взаимодействии объектов не проскакивает искра.

Катушки заземления устанавливают на машины, заправляющие самолёты, либо другие транспортные средства топливом. Если речь, скажем, идёт о машине, которая перевозит взрывчатые вещества или иные легковоспламеняющиеся грузы, то катушку заземления, как правило, устанавливают на неё, что позволяет машине при необходимости заправляться на любых станциях, в том числе не оборудованных катушкой заземления.

Также катушки заземления хороши тем, что позволяют организовать выравнивание потенциалов между объектами при ликвидации чрезвычайных ситуаций, когда реализовать полноценное заземление невозможно. Но следует иметь в виду, что катушка заземления, несмотря на своё название, не заменяет собой заземление. Мало того, когда мы говорим о соединении с её помощью двух объектов, лучше, если один из них всё же имеет полноценное заземление, например, заправщик или терминал для приёма грузов на мукомольном комбинате. Катушка заземления годится только для снятия статического напряжения, применение её для молниезащиты недопустимо!

В нашей стране по мере развития малой авиации, пищевой промышленности, а также оборонно-промышленного комплекса, в последние годы растёт интерес к катушкам заземления. Торговые компании откликнулись на это, предложив рынку большой выбор подобных устройств. К сожалению, далеко не все из них качественные, а ведь от этого зависит напрямую безопасность людей.

Требования к катушкам заземления

Катушка заземления

Катушка заземления

Самое главное в катушке — это кабель. Он должен сочетать в себе превосходную электропроводность и гибкость. Оба этих свойства воплощает в себе многожильный кабель из углеродистой стали. Недостатком такого кабеля является его склонность к коррозии. Частично с данным явлением можно бороться с помощью защитного пластикового покрытия. Однако в таком покрытии при сложных условиях эксплуатации могут возникать трещины. Поэтому в ряде случаев, например, при использовании катушки заземления на химическом предприятии, идут на применение кабеля из нержавеющей стали.

Диаметр троса должен быть не менее 3 мм. Что же касается длины, то она зависит от конкретного применения. Но в целом катушки от ведущих производителей могут иметь длину троса до 30 м.

Очень важна конструкция держателя бобины, на которую наматывается трос. Желательно, чтобы он был выполнен из относительно мягкого металла с высокой электропроводностью. Тогда обеспечивается надежный электрический контакт как с осью бобины, так и с объектом, на котором закреплена катушка. Наилучший вариант — сплав алюминия с цинком.

Наконец, следует обратить внимание на возвратный механизм, сворачивающий кабель обратно. Бывают ручные или пружинные (автоматические) механизмы, выбор зависит от конкретных задач. Очень важным моментом является реализация функции стопорения бобины, она должна быть реализована максимально удобно для пользователя. Что же касается зажима типа «крокодил» или штекера, то желательно, чтобы он был рассчитан на ток не менее 100 А, тогда уравнивание потенциалов произойдет максимально быстро и безопасно. Разъём «крокодил», рассчитанный на столь высокий ток, внешне не похож на «крокодилы», используемые в измерительных приборах! Применение «крокодилов», изначально предназначенных для измерительных приборов и рассчитанных на малые токи, является наиболее часто встречающимся недостатком у дешёвых катушек заземления.

Примеры качественных катушек заземления

Высокими характеристиками обладают катушки заземления производства американской компании Hannay Reels.

Модель GR 75 https://skomplekt.com/tovar/6/27/9999928719/ имеет кабель диаметром 3,18 мм и длиной 23 м. Кабель сделан из углеродистого сплава, опционально возможно использование кабеля с пластиковым покрытием или из нержавеющей стали. На конце кабеля — разъём типа «крокодил» или штекер, на ток до 100 А. Держатель выполнен из алюминиево-цинкового сплава. Механизм сворачивания — автоматический.

Модель HGR 100 https://skomplekt.com/tovar/6/27/9999928721/ по своим характеристикам во многом совпадает с GR 75. Основное отличие — длина кабеля 30 м.

Очень важно, что катушки заземления производства Hannay Reels, в отличие от более дешевых аналогов, имеют ремонтопригодную конструкцию. Это удивительно в наш век одноразовых вещей, но данные катушки полностью разбираются и в них можно заменить вышедшие из строя детали, благо, у производителя хорошо налажена поставка запчастей.

Использование катушек заземления в проектах

На первый взгляд, что может быть проще — установил катушку заземления на один объект, прицепил её к другому объекту… Тем не менее, как вы уже поняли из данной статьи, есть разные варианты катушек — с кабелем разной длины, из разного материала, разной конструкции. Что выбрать конкретно для ваших задач? Как правильно выбрать катушку при реализации проекта, если встаёт выбор — коррозионная устойчивость или меньшее сопротивление? Или другой выбор — между эффективностью заземления (чем короче кабель, тем лучше) и удобством использования?

Катушки заземления — узкоспециализированный товар. Рекомендации по проектированию объектов с их использованием вы не найдете в Интернете. Поэтому лучше обратиться к профессиональным проектировщикам, имеющим большой опыт работы с катушками заземления. Например, в технический центр ZANDZ. Там вам подберут оптимально подходящий для ваших задач тип катушки заземления и дадут рекомендации по её использованию.