Кольцевое заземление — это тип электрического заземления , который используется для защиты зданий и оборудования от повреждений из-за скачков напряжения. Кольцевое заземление обычно используется для защиты от ударов молнии. Они также известны как заземляющие кольца , хотя этот термин также может применяться к заземляющим кольцам, которые устанавливаются в системах металлических труб для защиты электрических устройств, таких как расходомеры.
Кольцевое заземление обычно состоит из довольно большого провода, который закапывается на глубину не менее нескольких футов под землю. Кольцевая площадка обычно окружает все здание, которое она пытается защитить. Кольцевое заземление используется в качестве основы всей системы заземления здания, и все компоненты системы заземления здания, включая конструкцию здания, подключаются к заземляющему кольцу. В США Национальный электротехнический кодекс определяет, что кольцевое заземление должно быть выполнено из провода № 2 или более толстого, должно быть закопано как минимум на 2 1/2 фута под землей и иметь как минимум 20 футов открытой меди, чтобы обеспечить хороший электрический контакт с проводом. Земля. [1] Кольцевые основания следует устанавливать за пределами капельной линии здания, чтобы предотвратить коррозию металла кольца.
Кольцевые площадки очень часто используются вокруг коммуникационного оборудования, такого как вышки сотовой связи, полицейские радиовышки и другие типы радиовышек и зданий с оборудованием. Их также часто используют для защиты компьютерных центров обработки данных.
Гало - заземление — это тип кольцевого заземления, которое устанавливается не снаружи и под землей, а внутри, рядом с верхом здания или сооружения. Опорная точка для всего оборудования внутри защищаемой зоны отделена от ореола. Ореол соединен с основным заземлением здания, которое может включать подземное кольцевое заземление снаружи здания, с вертикальными проводниками, особенно в углах здания. Электрооборудование также часто размещается в полностью закрытых металлических шкафах, которые функционируют как клетки Фарадея для дополнительной защиты оборудования. Ореол может быть соединен с металлическими элементами конструкции, такими как дверные рамы, строительная сталь, оконные рамы и вентиляционные отверстия для кондиционирования воздуха.
Типичное ореоловое заземление состоит из изолированного медного провода № 2 и устанавливается на шесть дюймов ниже потолка и полностью окружает защищаемую область.
Когда электрический проводник движется через магнитное поле, в проводнике индуцируется электрический ток. То же самое происходит и тогда, когда электрический проводник неподвижен, а магнитное поле движется. Это известно как электромагнитная индукция и является основным принципом, используемым в конструкции электрических генераторов.
Когда молния ударяет в металлическую башню или ударяет рядом со зданием, содержащим электрооборудование, создается большое, быстро меняющееся магнитное поле. Это магнитное поле индуцирует ток в линиях электропередачи, часто нарушая электроснабжение, а также индуцирует ток в других электрических проводниках, таких как электрооборудование и даже в конструкционных металлах, используемых в строительстве, таких как арматура , используемая для армирования бетона. Эти наведенные токи могут легко повредить электронное оборудование.
Гало-заземления и кольцевые заземления размещаются вокруг защищаемых участков так, чтобы магнитное поле сначала попадало на эти проводники. Энергия магнитного поля создает токи в гало и кольцевой земле, и этот ток затем безопасно шунтируется в землю, чтобы не повредить оборудование внутри защищаемого здания. Поскольку большая часть энергии магнитного поля расходуется на создание этих токов, очень мало энергии остается для создания разрушительных токов внутри защищаемого здания.