Природними заземлювачами можуть бути: прокладені у землі водопровідні та інші металеві не покриті ізоляцією трубопроводи, крім трубопроводів горючих і легкозаймистих рідин, горючих чи вибухових газів і сумішей, чавунних трубопроводів і тимчасових трубопроводів будівельних майданчиків; обсадні труби різного призначення;
металеві та залізобетонні конструкції будівель та споруд, що знаходяться в безпосередньому зіткненні із землею; металеві шпунти гідротехнічних споруд; свинцеві оболонки кабелів, прокладених у землі (алюмінієві оболонки кабелів забороняється використовувати як природні заземлювачі, так як наявне у них захисне антикорозійне покриття ізолює їх від землі), та ін.
Природні заземлювачі повинні приєднуватися до магістралей заземлення електроустановок не менше ніж двома провідниками у різних місцях. Ця вимога не відноситься до опор повітряних ліній електропередачі, повторного заземлення нульового дроту та металевих оболонок кабелю.
При використанні трубопроводів як природні заземлювачі заземлювальні провідники повинні приєднуватися до них, як правило, зварюванням, а у разі неможливості використання зварювання за допомогою хомута. Приєднання слід виконувати на введенні трубопроводу до будівлі до водоміру, засувки, сполучного фланця з боку лінії. Трубопровід у місці установки хомута із заземлюючим провідником повинен бути зачищений до металевого блиску, а контактна поверхня хомута облужена припоєм ПОС-40. Для виготовлення хомутів використовують смугову сталь завширшки не менше 40 і товщиною 4 мм.
У місцях розташування засувок, водомірів, роз'ємних фланцевих з'єднань повинні бути передбачені обхідні перемички, що виконуються зі смугової сталі перетином не менше 100 мм, приварені до труб або до хомутів, встановлених на трубах. Висоту зварного шва для заземлюючих провідників з смужкової сталі приймають по товщині смуги, та якщо з круглої щонайменше 4 мм.
При використанні трубопроводів як природних заземлювачів треба переконатися в тому, що вони не мають вставок з полімерних матеріалів. Крім того, необхідний контроль за тим, щоб при ремонтах, пов'язаних з розбором трубопроводу, попередньо встановлювалися перемички. Слід уникати використання природних заземлювачів, розташованих у місцях, де земля підсушується під дією тепла трубопроводів або з інших причин.
При всій простоті, зручності та економічному ефекті використання природних заземлювачів вони мають ряд недоліків. До них насамперед належить їхня доступність не електротехнічному персоналу, наслідком чого може стати порушення з'єднання окремих елементів заземлювача між собою і із заземлюючими провідниками. У зв'язку з цим слід застосовувати відповідні маркування за допомогою розпізнавальних знаків (рис. 7), а також регулярно інструктувати персонал.
Штучні заземлювачі, як правило, є вертикальними і горизонтальними електродами.
Як вертикальні електроди Застосовують сталеві стрижні діаметром 10...16 мм, довжиною 4,5..(5 м або кутову сталь з товщиною полиці не менше 4 мм і довжиною 2.5...3 м. Їх верхній кінець після заглиблення повинен знаходитися на глибині 0,6...0,7 м від поверхні землі, з метою усунення взаємного екранування відстань між вертикальними електродами повинна бути не меншою від їх довжини.
Застосування вертикальних електродів з круглої сталі краще, оскільки вони:
-
найбільш пристосовані для механізованого занурення;
-
дають значну економію металу порівняно з вертикальними електродами з кутової сталі;
-
дозволяють досягти шарів землі з меншим питомим опором та меншою залежністю від сезонних змін температури.
Для зв'язку між собою вертикальних заземлювачів і як самостійних заземлювачів застосовують горизонтальні електроди круглу сталь діаметром не менше 10 мм або сталеві смуги перетином не менше 48 мм2 і товщиною не менше 4 мм. Діаметр круглої сталі, ширина смуги та її товщина мало впливають на опір розтіканню, яке в основному залежить від довжини електрода.
Використання круглої сталі в якості горизонтальних електронів у порівнянні з смугової вимагає більшої витрати металу на одиницю опору розтіканню, але з точки зору стійкості до корозії кругла сталь має більшу міцність порівняно з смуговим еквівалентним перерізом, що і виправдовує її застосування. . Однак для економії металу не слід збільшувати діаметр електрода понад 40 мм.
У випадках очікуваної посиленої корозії необхідно відповідно до проекту виконати один із наступних заходів: збільшити переріз електродів заземлювача; використовувати омеднені або оцинковані електроди з круглої сталі діаметром не менше 6 мм; застосувати електричний захист від корозії.
Магістралі заземлення приєднують до заземлювача у двох місцях. З'єднання частин заземлювача між собою і із заземлювальними провідниками слід виконувати зварюванням з довжиною нахлестки, що дорівнює ширині провідника при прямокутному і шести діаметрах при круглому перерізі. Якість зварювання визначають зовнішнім оглядом. У зварних швах повинно бути тріщин, не проварів довжиною понад 10 довжини шва, не заплавлених кратерів і підрізів глибиною понад 0,1 товщини зварюваного матеріалу. Для захисту від корозії зварні шви, що у землі, слід покривати бітумним лаком.
При прокладанні заземлювачів паралельно кабелям або трубопроводам відстань у світлі між ними повинна бути не менше 0,3...0,35, а при перетинах не менше 0,1 м. При цьому горизонтальні заземлювачі в місцях перетину з кабелями, трубопроводами, залізничними коліями та дорогами, а також у місцях можливих механічних пошкоджень необхідно захищати азбестоцементними (безнапірними) трубами завдовжки 1...1,5 м.
Електроди заземлення не слід розташовувати в місцях підвищеного прогріву і висихання грунту, а також у місцях, де грунт просочений нафтопродуктами, оскільки грунт у цих місцях має підвищений питомий опір. Після монтажу заземлювача траншеї повинні бути засипані землею, що не містить каменів, щебеню, будівельного сміття, з подальшим трамбуванням. Виконання цих вимог сприяє зниженню опору розтіканню заземлювача.
У районах з погано провідними ґрунтами і на територіях поширення вічномерзлих ґрунтів на підставі даних геологічних вишукувань та техніко-економічних обґрунтувань проектом визначається спосіб виконання заземлювача з використанням одного з наступних заходів, рекомендованих для влаштування поглиблених заземлювачів; застосування на додаток до поглиблених протяжних заземлювачів на глибині близько 0,5 м, призначених для роботи влітку при відтаванні поверхневого шару землі.