Kako izvesti proračun uzemljenja za konturu privatne stambene zgrade

Vlasnici pojedinih kuća i vikendica sve više počinju shvaćati da uporaba električne energije ne samo da u velikoj mjeri olakšava ispunjavanje svakodnevnih potreba kućanstva, već predstavlja i određene rizike za ljude. U životu uvijek postoji mogućnost hitne situacije koja može dovesti do električnih ozljeda.

Električna sigurnost zasebne zgrade zahtijeva stalnu pomnu pažnju vlasnika. Jedno od pitanja njezinog održavanja je pogon pojedine uzemljene petlje, koja se ne mora stvoriti samo prema određenoj metodologiji, već i odabrati pravi dizajn izvodeći pouzdan proračun svih njegovih elemenata.

Odmah ćemo rezervirati da ga svatko tko se upozna s osnovama elektrotehnike može sam. Da biste to učinili, u nastavku je metodologija za njegovu provedbu.

Međutim, ona je preporuke i utvrđivanja činjenica i zahtijeva pojašnjenje rezultata dobivenih u specijaliziranom laboratoriju koji ima dozvolu za pravo na provođenje ispitivanja od strane obučenog osoblja dizajnera koji povremeno potvrđuje svoju kvalifikaciju polaganjem ispita u inspekcijskim državnim tijelima.

Izbor dizajna uzemljenja za proračun

U električnom krugu zgrada za različite namjene djeluje veliki broj različitih vrsta uzemljujućih uređaja. Među njima su proizvodi sa:

• jedan duboki prekidač za uzemljenje;

• nekoliko elektroda modularnog tipa vertikalnog rasporeda;

• elektrolitičko uzemljenje horizontalne orijentacije.

Potonji dizajn još uvijek nema toliko široku popularnost kao prva dva navedena, ali možda im se može natjecati i djelovati kao alternativa.

Preliminarni izračun električnih karakteristika svakog modela pomoći će odrediti najprikladniju vrstu uzemljenja i učiniti vaš izbor za daljnju ugradnju, puštanje u rad, rad.

Ukratko na primjerima razmotrite metodologiju njihovog izračuna.

Proračun uzemljenih petlji za stambene zgrade

imenovanje

Proračun pomaže analizirati dimenzije i oblik stvorenog kruga kako bi se osigurao prihvatljivi električni otpor na vanrednu struju, koja se uklanja iz kuće prema potencijalu zemlje.

Uzemljenje je dizajnirano tako da smanji dodirni napon osobe na sigurnu vrijednost zbog širenja neprihvatljivih struja od njega i preraspodjele opasnih potencijala.

Za stambene zgrade otpor petlje ne bi trebao biti veći od 8 Ohma pri radu jednofazne 220-voltne mreže i 4 Ohma za trofaznu 380.

Čimbenici koji utječu na proračun petlje

Vrijednost električnog uzemljenja ovisi o:

1. vodljivost tla;

2. koristi se u konstrukciji od metala;

3. oblik i broj elektroda;

4. udaljenost između vodiča za uzemljenje;

5. dubina konture.

Karakteristike tla

Da bi se uzeo u obzir njihov utjecaj na struju struja koristi se izraz "otpornost tla", čija je jedinica odabrana kao "Ohm ∙ m". Označen je latinskim slovom ρ. Ovaj pokazatelj ovisi o mnogim čimbenicima, uključujući vlažnost tla i njegov sastav, koji variraju u određenim granicama, čak i uzimajući u obzir vremenske uvjete.

Vrijednost otpornosti tla određuje se mjerenjem na tlu, a njegove prosječne vrijednosti za preliminarne približne proračune sažeto su u tablicama. Uzemljujuće se elektrode ukopavaju 0,7 metara ili više u zemlju kako bi se smanjio utjecaj klime.

Usporedite utjecaj sastava tla, vlage, temperature radnog okruženja na vrijednost ovog pokazatelja može se temeljiti na predloženoj tablici.

Tablica približnih vrijednosti otpora za tlo i vodu

Br. P / str

Radno okruženje

-20 ° C

-10 ° C

-5 ° C

Odmrznuto tlo

1

pijesak

11500

8000

5000

500

2

Glineni pijesak s primjesama kvarca (silty)

3000

1200

1100

45

3

Pješčana glina

1500

1000

500

800

4

Teška glina

3500

—

1200

50

5

Glina sa sadržajem vlage od 6% do 40%

3000

3000

550

70

6

Kamnita glina (sloj 1 ÷ 3 m, a zatim šljunak)

12000

—

1000

100

7

vapnenac

12600

7940

3000

2000

8

Crna zemlja

—

1000

800

500

9

treset

—

1000

500

20

10

Riječna voda

—

—

—

50-400

11

Jezerska voda

—

—

—

50

Dimenzija u Ohmu ∙ m

Uzemljenje metala

Za proizvodnju petljih elektroda obično odaberite:

• vrste nehrđajućeg čelika;

• konvencionalne čelične legure koje se koriste za proizvodnju cijevi, uglova, šipki;

• bakreni čelične legure.

Veličinu njihove vodljivosti lako je pronaći u tehničkim priručnicima.

Parametri petlje koji utječu na izračun otpora uzemljenja R

Pored otpornosti tla ρ, analiza mora uzeti u obzir:

1. duljina elektrode L;

2. njegov promjer D;

3. dubina elektrode od površine tla do njegove sredine T;

4. ukupan broj elektroda N;

5. Ki faktor iskorištenosti;

6. sadržaj elektrolita u tlu C.

Metode za računanje uzemljenja iz jedne duboke elektrode

Uređaj za uzemljenje može biti jednodijelan ili izrađen od montažne konstrukcije izrađene zavarivanjem ili na osnovi navojnog spoja radnih dijelova.

Da biste izračunali njegov električni otpor, koristite formulu prikazanu na slici.

Metode za računanje uzemljenja iz nekoliko ukopanih elektroda

Električni otpor pojedine elektrode određuje se prethodno zadanom formulom, a omjer prikazan na sljedećoj slici koristi se za izračunavanje njihovog ukupnog utjecaja na konačni rezultat.

Elektrode mogu biti u liniji ili tvoriti trokut ili drugi simetrični geometrijski oblik.

Metode izračunavanja uzemljenja iz elektrolitičkih uzemljivača

Za njegovu primjenu koriste se ista načela kao u proračunu otpora vodoravnih elektroda izrađenih u obliku konvencionalne cijevi. U obzir se uzima samo utjecaj elektrolita na okolno tlo. Za to se uvodi korekcija koeficijenta C. Može varirati u različitim uvjetima od 0,05 do 0,5.

Formula za izračun otpora predstavljena je na slici.

Elektrolitičko uzemljenje izrađuje se u obliku vodoravnog presjeka šuplje cijevi izrađene od nehrđajućeg legiranog čelika ili bakrenih legura koje su otporne na korozijske procese. Kroz nju je tlo zasićeno kroz elektrode mineralnim solima koje imaju elektrolitička svojstva.

Soli koje padaju u tlo pretvaraju se pod utjecajem vlage iz tla u elektrolit koji:

1. poboljšava vodljiva svojstva tla;

2. smanjuje temperaturu smrzavanja tla u blizini elektrode i time dodatno smanjuje električni otpor uzemljenja.

Učinkovita metoda povećanja operabilnosti takvih konstrukcija je uporaba aktivatora - posebnih agregata sa smanjenim otporom. Njihovim postavljanjem na vanjsku stranu elektrode smanjuje se prijelazni otpor u smjeru od uzemljene elektrode prema zemlji i povećava se površina površine s kojom se događa prijenos struje iz elektrode.

Karakteristična karakteristika takvih struktura je da se koeficijent C vremenom postupno smanjuje: utječe spor prodor elektrolita u debljinu tla i povećanje njegovog volumena u njemu.

Elektrolit postupno luči soli elektrode čak i u gustom tlu i snižava koeficijent C s 0,5 na 0,125 u roku od šest mjeseci nakon puštanja u rad.

Sve ove značajke rada elektrolitičkih uzemljivača točnije se uzimaju u obzir prilikom izračuna stručnjaka električnih laboratorija.

Pojednostavljena metodologija uzemljenja za domaćeg učitelja

Kućnom električaru bez posebnog znanja prilično je teško kretati se u svim tim tehnologijama, koje zahtijevaju stalno unošenje različitih ispravki i koeficijenata u proračun. Nudi mu se jednostavno i pristupačno rješenje temeljeno na već razvijenom računalnom programu.

To je uslužni program koji se jednostavno naziva: "Električni" i koji programer besplatno distribuira putem Internet resursa. No, može mu se pomoći tako što će navesti malu svotu novca koju će potrošiti na poboljšanje radnih algoritama.

Program za preuzimanje arhiviran je, a zauzima 15,9 MB. Kad se instalira na računalo, stvara CU mapu koja se nalazi u direktoriju "Programske datoteke" pogona C i zauzima 55,5 MB.

Kako izračunati otpor uzemljenja pomoću programa "Električni"

Nakon otvaranja uslužnog programa, u donjem dijelu njegovog prozora potrebno je odabrati način izračuna "Uzemljenje".

Otvara se prozor u kojem trebate navesti vrstu dizajna uzemljujućeg uređaja.

Uzmimo za primjer metodu br. 1 koju je preporučio programer i odaberite je točkicom, a zatim pritisnite gumb "Odaberi".

Otvorit će se prozor za unos podataka o dizajnu petlje zemlje koja koristimo i klimatske karakteristike zone našeg prebivališta. Upisujemo prosječne parametre, kao što je prikazano u primjeru dodatnim fusnotama, provjeravamo ih i kliknite na gumb "Izračun konture".

Program Electric samostalno i prilično brzo izvodi čitav proračun uzemljene petlje, nudi shemu raspodjele i broj vodiča za uzemljenje i geometrijske dimenzije svih konstrukcijskih elemenata.

Također nudi mogućnost daljnjeg prilagođavanja izračunatih karakteristika i upozorio je na potrebu potvrđivanja rezultata dobivenih od strane licenciranih električnih laboratorija odobrenih za dizajn uzemljenih petlji.

Bez ove provjere moguća je pogreška u radu uzemljenih vodiča koja vlasniku u blizini može u slučaju nužde nanijeti veliku materijalnu štetu vlasniku i uzrokovati električne ozljede u blizini.

Upozorenje! Čak i najtačniji i pravilno izvedeni proračun ne može isključiti pogreške u postavljanju i spajanju uzemljene petlje.

Laboratorij ih može otkriti samo električnim mjerenjima na svojoj specijaliziranoj opremi.

Kako provjeriti kvalitetu instalirane uzemljene petlje

Ispravnost uklanjanja opasnih struja iz zgrade može se naći na samo dva načina:

1. pojava stvarne nužde i provjera posljedica njegovog prolaska;

2. električna mjerenja.

Prva metoda je najpreciznija i najučinkovitija, ali ne dopušta uklanjanje kvarova i često dovodi do tužnih posljedica u prisutnosti pogrešaka. U praksi se koristi druga metoda: uključivanje stručnjaka iz obučenih električnih jedinica.

Koja mjerenja uzima laboratorija?

Među nepoznatim osobama često dolazi do zabune u pogledu osnovnog rada i uvjeta koje obavljaju takve organizacije. Stoga ćemo se usredotočiti na njihovu interpretaciju:

1. mjerenje otpora uzemljenja;

2. ispitivanje otpora uzemljenja;

3. mjerenje izolacijskog otpora.

Kao što vidite, sve tri vrste radova su u nazivu vrlo slične, ali izvode se različitim tehnologijama, slijedeći svoje jedinstvene ciljeve.

Mjerenja otpornosti Zemlje namijenjen utvrđivanju kvalitete spojeva kućišta metalnih uređaja koje osoba može dodirnuti, s potencijalom zemlje putem uređaja za uzemljenje. U ovom se slučaju električni otpor ovog odjeljka mjeri posebnim uređajima tipa M416 ili njegovim modernim analogima različitih modifikacija.

Provjere otpornosti na uzemljenje koriste se za analizu stanja zaštite od groma. Njegova se procjena provodi kako bi se utvrdio otpor kruga u najgorim radnim uvjetima kako bi se utvrdio stupanj istrošenosti cijele konstrukcije i dali preporuke za njenu obnovu.

Za mjerenje, pin elektrode su instalirane na nekoliko točaka terena i potencijalna razlika se isporučuje između njih i kruga.

Mjerenja izolacijskog otpora znači:

1. određivanje tangente gubitka dielektrične izolacijske slojeve provođenjem ispitivanja visokog napona;

2. mjerenja megohmetrom.

Za sve ove radove potrebna je posebna skupa oprema koju obični električar ne koristi.