Прорачун уземљења приватне куће, зграде, трафостанице, електричне опреме, громобранске заштите, каблова, радионица: ГОСТ, нпр.

Жица за уземљење је жута са светлозеленом траком. Свако ко је инсталирао ожичење у својој кући барем једном, питао се: "Зашто је, у ствари, потребно?". Да ли је важно компликовати дизајн, изазвати додатне трошкове? Која је сврха уземљења и како га исправно монтирати, тако да он извршава задате задатке?

Одакле се спашавају људи?

У животу наших далеких предака није било друге струје, осим атмосферске. Први системи уземљења служили су само за заштиту од муње. Налази који се могу класификовати као громобрани, које су археолози открили током ископавања древних египатских насеља. То су неки дуги бакрени штапови, један крај уроњен у земљу и надвисен изнад зграда.

Постоје докази да је чак и трећи Рамзес наредио постављање јарбола украшених племенитим металима да би се заштитили храмови од муње. Међутим, након што се громобран није чуо све до осамнаестог века, када су постали распрострањени и научно утемељени.

Међутим, развојем технологија које се заснивају на употреби електричне енергије, научници су се суочили са питањем заштите људи од штетних фактора електричне струје, али овог пута не атмосферског, већ „дома“ генерисаног машинама које је изградила иста особа. Испоставило се да је решење на површини.

Заиста, уземљење - скоро тачна копија дизајна громобрана. Из опасне зоне струја се преусмерава у земљу уз помоћ хранилице - металне шипке, жице, кабла. Уз помоћ уземљења штити електричне јединице, кућне мреже, кућну и индустријску опрему. У случајевима када дође до пожара на постројењима за напајање, пумпе ватрогасних возила, па чак и ручне цијеви (ватрогасна цријева) које ватрогасци користе за гашење пожара уземљене су посебним уређајима.

Принцип заштитног ефекта уземљења

Принцип уземљења је изузетно једноставан. Шта је штетна (деструктивна) сила електрична струја? Све почиње са чињеницом да се велики број негативно набијених честица - електрона - акумулира на једном месту током стварања посебних услова. Али пошто све у природи тежи равнотежи, тај вишак честица тежи тамо где их је мало. Не звучи превише застрашујуће, али када струја електрона жури у земљу од електрифицираних облака, они, ове ситне честице, успијевају загријати слојеве атмосфере на милионе ступњева.

Изумитељи су научили да овај поток иде у мирном правцу електричне жице. Пролазећи кроз жицу, електрони га загревају, понекад жарећи од топлоте, или стварају електромагнетна поља која покрећу роторе моћних мотора.

Али машине понекад пропадају и проток електрона, тражећи пут, пролази кроз људско тело. Уземљење само даје набијене честице, ако се тако може рећи, алтернативни пут - практичнији пут са мање отпора.

Тако већина електрона пролази кроз петљу земље, смањујући снагу струје која пролази кроз људско тело. Инсталација и правилан прорачун уземљивачке заштите - неопходан услов за безбједност у кући.

Захтеви за уземљење

Ако се рачунање уземљења приватне куће, као и одлука о потреби њене инсталације, у потпуности заснива на савести власника, онда то није случај са индустријским зградама и просторијама. Тако, према постојећим правилима за електричну инсталацију, присуство и карактеристике уземљивачког система зависе не само од напона под којим машине раде, већ и од микроклиме.

Прорачун електричног уземљења врши се у фази пројектовања. У просторијама у којима се користи наизменична струја са напоном већим од 50В или константним више од 120В, уређај за уземљење је обавезан у свим случајевима. Са нижим напоном - од 25В до 50В АЦ или 60 ... 120В ДЦ - ГОСТ прорачун уземљења захтева само у просторијама са повећаном опасношћу. Инсталације уземљења су такође уземљене.

Машине које раде на електричној енергији са напоном мањим од специфицираних вредности су уземљене само у радионицама са високом влажношћу или у фабрикама где постоји опасност од стварања експлозивних смеша гас-ваздух или гас-прашина.

Нумеричке карактеристике уземљења

Прорачун уземљења зграде за било коју сврху почиње утврђивањем потребних карактеристика система. Концепт отпора уземљивача нема смисла детаљно разматрати. Ово није ништа више од отпора самог уземљења (цевовод, челични оквир арматуре, метални шип за уземљење), спојен са жицом за уземљење. У израчунавање уземљења ове податке се не исплати због њихове мале величине.

Главни интерес је отпорност на уземљење према ширењу струје. Ова отпорност се мјери између уземљења и тла. А тачка земље се узима на површину.

Стандардне вредности отпорности на уземљење:

- трофазна струја 660В или једнофазна 380В - 2 охма;

- трофазна струја 380В или једнофазна 220В - 4 охма;

- трофазна струја 220В или једнофазна 127В - 8 охма.

Натурал Еартхинг

Прорачун уземљења зависи од врсте и карактеристика заштићеног објекта. Међутим, за неке врсте зграда, посебно за приватне куће и викендице, чини се сасвим могуће да се користи природно уземљење.

Најбољи од њих сматра се било каквом комуникацијом која се води до куће помоћу металних цијеви под земљом. Власници кућа којима је на располагању такво ожичење, у принципу, не могу израчунати уземљење. Пример је водовод од челичних цеви или канализационе линије од куће до септичке јаме од ливеног гвожђа.

Због своје дужине, такве комуникације су обично одличне у смислу отпорности на ширење. Посебно добро ради водовод. Чињеница је, да би се избегли замрзавање цеви зими, такве линије су закопане испод дубине максималног замрзавања земљишта у том подручју. А то, заузврат, штити систем од повећања отпора узрокованог трансформацијом подземних вода у лед, и обрнуто - сушење земљишта.

Друга варијанта природног уземљења може послужити као ојачање бетонског темеља. Међутим, постоји један услов - прикладни су само прикључци са завареним оквиром, као што су између шипки које су повезане плетена жица, Нема довољно поузданих контаката.

Артифициал гроундинг

Недавно је, међутим, комуникација изузетно ретко постављена металним цевима директно у земљу због крхкости ове методе. Најчешће се елементи за уземљење израђују и уграђују посебно, чему претходи рачунање уземљења. Пример најчешћег дизајна су металне шипке набијене у земљу. Крајеви шипки који стрше из земље повезани су у један електрични круг. Поуздани спојеви се постижу на различите начине - електролучно заваривање, навојни спојеви итд.

Овај дизајн је универзалан и најчешћи. Треба се задржати на томе. Која је његова свестраност? Ствар је у томе што су шипке - ако је отпорност на ширење електричне струје већа од потребне, систем се једноставно повећава додатним елементима. Поред тога, изузетну једноставност таквог уземљења и способност да се монтира из било ког доступног материјала при руци игра улогу.

Основа уземљења су металне шипке. Као што пракса показује, производња и рад уземљења, главни услов за њих - треба да се лако забоде у земљу са конвенционалним чекићем дужине око 1,5 метара.

За ове сврхе најчешће се узима челична цијев од инча или центиметарски штап (арматура). Другим ријечима - све што остаје на градилишту након изградње куће.

Цела конструкција је постављена на удаљености од око 2 метра од зграде. Шипке се увлаче у земљу на удаљености од 1,5 м једна од друге у облику равне линије или затворене контуре. Између крајева шипки је укопан жлијеб мале дубине и ширине, у који је положена челична жица или арматура око 4 ... 6 мм и заварена на крају сваке шипке. Затим се све шипке гурају дубље, тако да контура која их повезује урања у земљу, а цијела структура се пуни. На површини остаје крај шипке најближи кући - за повезивање струјног круга уземљења.

Прорачун уземљивачког система

Прорачун се своди на израчунавање броја шипки потребних за постизање специфицираних параметара уземљења. Да би се извршио прорачун потребно је знати отпорност једног штапа. Овај отпор се може мјерити или израчунавати.

Мерење се врши методом приказаном на слици.

Отпорност шипке одређена је формулом

Р = У / И, где

У је напон измјерен волтметром, В;

И је јачина струје мерена амперметром, А.

Прорачун уземљења може се извести без мјерења, за то је потребна прилично сложена формула која је универзална за било које вертикално уземљење.

Да бисте израчунали помоћу ове формуле, потребни су следећи почетни подаци:

ρ _ек - еквивалентна отпорност тла, Охм; м;

Л - дужина шипке, м;

д - пречник шипке, м;

Т је удаљеност од површине земље до средине уземљења (геометријски центар штапа), м

Еквивалент отпорност тло - вриједност се нормализира за познате врсте тла:

- тресети, шумски депозити - 15 ... 25 Охм ∙ м;

- хумус, чернозем - 45 ... 55 Охм; м;

- глина и иловача - 55 ... 65 Охм; м;

- пешчано-глиновито тло - 140 ... 160 Охм; м;

- пешчара са дубином подземних вода до 5м - 500 Охм;

- пешчара са подземним водама дубљим од 5м - 1000 Охм; м;

Када се једном утврди отпорност једне вертикалне шипке, може се израчунати њихов потребан број.

Р _н - нормализована отпорност на ширење струје уређаја за уземљење, Охм;

ψ је сезонски климатски коефицијент отпорности тла, а за средњу зону Руске Федерације може се сматрати 1.7.

Како изгледа у пракси?

Прорачун електричног уземљења. Пример је приватна кућа, користи се једнофазна електрична мрежа, потребан отпор расипања није већи од 4 ома. Локација - Чернозем: еквивалентна отпорност тла је 50 Охм. М. За опрему система уземљења користе се челичне цеви дужине 160 цм и пречника 32 мм.

Израчунавање једног уземљења:

Знајући отпорност на ширење н-ог уземљења, лако је израчунати потребан број њих:

Одговор: 11 уземљење.

Савети

Суво тло је бескорисни проводник електричне струје, тако да на пјесковитим тлима, што је дужа шипка тла, то боље.

Будући да је константно у мокром тлу, изградња танког метала ће се врло брзо срушити као резултат корозије и престат ће обављати своје функције. Због тога, земљане шипке морају бити направљене од довољно дебелих ваљаних материјала.

Одлично уземљење може бити водоносник, ако је кућиште метално.

Ако је кров куће направљен од метала (валовит), то је нужно уземљено. Такав дизајн је одлична заштита од муње у згради.

Готова расвета се може добити уземљењем металног јарбола телевизијске антене, ако постоји.

Карактеристике прорачуна индустријског уземљења

Обрачун уземљиве подстанице је обавезан. На подручју електричне подстанице постоји велика количина опреме која ради са високим напоном. Готово сва опрема (трансформатори, електрични штитови армирани бетон и стројеви за одржавање жељеза, спојнице каблова, поклопци кабелских канала и растављачи) морају бити уземљени.

Отпорност расипања струје на предметима који се разматрају не би требало да прелази 0,5 Охма. Да би се постигла задата вредност, приликом коришћења опреме подстанице, максимална употреба се врши од природног уземљења, као што су цевоводи подземних канала за каблове, метални стубови снаге и каблови који их подржавају.

Отпор таквих система се израчунава по формули:

где

Р _Тр - отпорност кабловских појединачних далековода, Охм;

Р _оп - струја растезања носача, Охм.

Обрачун земаљске радње индустријског предузећа врши се у зависности од расположивости и количине инсталиране опреме. Сам алгоритам израчунавања се не разликује од разматраног примера. Према разматраној шеми, направљен је и прорачун уземљења кабла.