تركيب الحلقة الأرضية - مبدأ التشغيل والحساب

يتم تثبيت حلقة التأريض لحماية المباني من الحرائق ، وحماية الناس من الصدمات الكهربائية عند القيام بالعمل ، من الضروري الامتثال لمتطلبات PUE ، وحساب الدائرة وتركيبها بشكل صحيح والتحقق من مستوى مقاومتها.

الجهاز ومبدأ تشغيل التأريض

في المباني السكنية ، غالبًا ما يتم تثبيت نظام TN ، محايد منه مؤرض بقوة. يربط السلك الأرضي جميع مستهلكي الكهرباء بدائرة الحماية. هذا الأخير لديه مقاومة منخفضة ، ويتدفق التيار دائمًا في الدائرة حيث تكون المقاومة أقل. مقارنة بجهاز التأريض ، يتميز جسم الإنسان بمقاومة عالية ، وبالتالي ، تسمح لك الدائرة بحل المهام الموكلة إليه.

التأريض المحيطي هو نظام على شكل مثلث متساوي الأضلاع ، مستطيل أو مربع ، مُجمَّع من أقطاب أرضية عمودية - قضبان أو زوايا فولاذية ، متصلة باللحام في النقاط العليا بشرائط فولاذية أفقية. وهي متصلة بالمعدات المراد توصيلها بكابل. النوع الأكثر شيوعًا للبناء هو المثلث.

المحيط الخارجي مدفون في الأرض. يختلف مستوى مقاومة انتشار تيارات جهاز الحماية باختلاف نوع التربة وهيكلها.

يتم تسجيل أفضل المؤشرات عند تثبيت الحلقة الأرضية في التربة الخثية والطينية والطينية. في الحالة الأخيرة ، بشرط أن تكون المياه الجوفية قريبة من السطح. إذا كانت التربة تتكون من شوائب صخرية كثيفة ، فإن الأداء يتدهور.

يمكنك تجميع الدائرة بنفسك أو استخدام مجموعة جاهزة.

أصناف من الحلقات الأرضية

هناك عدة أنواع من الهياكل المستخدمة في التأريض.

أنظمة التأريض التقليدية

يتكون نظام من هذا النوع من الحد الأدنى لعدد العناصر: قطبان عموديان مصنوعان من تقوية معدنية وآخر أفقي يشبه الشريط الذي يربط بين القطبين السابقين. يجب أن تتوافق أقسام وأبعاد العناصر مع المعايير. يوصى بتثبيت التأريض على الجانب الشمالي المظلل من الموقع في مكان رطب. ومع ذلك ، نظرًا لحقيقة أن الدائرة غالبًا ما تكون مصنوعة من الفولاذ ولا يمكن دهنها بالطلاء ، فإنها تتآكل بسرعة. أيضًا ، تتأثر مقاومة مثل هذا الجهاز بدرجة حرارة التربة ومستوى الرطوبة فيها ، حيث يتم وضع الدائرة في الطبقات العليا.

أنظمة التأريض العميق

يتم تصنيع هذا النظام باستخدام طريقة الدبوس المعيارية. مقارنة بالإصدار السابق ، فهو يختلف:

• عمر خدمة طويل
• حسابات بسيطة
• لا تتأثر بتأثير البيئة ؛
• عدم الحاجة للصيانة
• سهولة التركيب.

يجب إجراء قياس مقاومة المعدات المركبة بواسطة متخصصين.

تتكون حلقة الأرض الخارجية من أقطاب كهربائية عمودية وعناصر تأريض أفقية. يتكون من أربعة شرائح بسمك 40-50 مم ويتم تثبيته على مسافة لا تقل عن متر واحد من المبنى.يجب وضع الشريط الأفقي على عمق 50 إلى 70 سم من السطح.

حساب الكفاف الواقي

لإجراء حساب دقيق للحلقة الأرضية ، يجب أن تأخذ في الاعتبار:

• رطوبة التربة؛
• متوسط ​​درجة الحرارة في الشتاء والصيف في منطقة التركيب ؛
• مقاومة التربة والملوحة.
• المقطع العرضي وطول موصلات التأريض والأقطاب الكهربائية ؛
• المسافة من المنزل إلى المحيط.

يتم الحساب وفقًا للصيغ ، وهذا الإجراء صعب بالنسبة لشخص ليس لديه تعليم هندسي. ومع ذلك ، حتى إذا تم إجراء حسابات صحيحة ، فإن مقاومة الحلقة الحقيقية ستختلف عن تلك المحسوبة بسبب عدد كبير من العوامل الديناميكية المؤثرة.

في الواقع ، يأخذ الكثيرون في الحسبان فقط بعد الكفاف من الأساس ، ثم يضبطون المقاومة عن طريق قياس هذا المؤشر للهيكل المركب بالفعل.

الأحجام الموصى بها لمفاتيح التأريض:

• شرائط - العرض - 40-50 مم ، السماكة - 4-5 مم ، بطول 2.5 متر على الأقل ؛
• الزوايا - سمك الرف - 4-5 مم ، عرض الرف 40-50 مم ، بطول 2.5 متر على الأقل ؛
• قضبان (ناعمة بالضرورة) - المقطع 16-20 مم ، لا يقل طولها عن 2.5 متر ؛
• الأنبوب - سمك الجدار 3.5 مم ، القطر لا يقل عن 32 مم ، الطول - لا يقل عن 2.5 م.

يجب إجراء حسابات دقيقة مع مراعاة جميع المعلمات إذا كانت المباني التجارية والصناعية الكبيرة بحاجة إلى التأريض.

كائنات تتطلب معدات مع كفاف

يجب أن يتم تأريضه دون فشل:

• الغرف التي تعمل فيها الآلات والأجهزة ومصادر الضوء ذات العلب والأغلفة المعدنية ؛
• المحولات الفرعية الكاملة ، وكذلك المباني التي تحتوي على معدات كهربائية ذات أغلفة فولاذية ؛
• اللف الثانوي لمحول القياس ؛
• خطوط الأنابيب المعدنية للكابلات ، والغرف التي توجد فيها الهياكل المعدنية والكابلات في نفس الوقت ، والأسلاك.

لا يلزم تأريض الأجهزة المثبتة على معدات مؤرضة بالفعل ، أو قواطع دوائر في اللوحات الكهربائية ، أو أجهزة قياس كهربائية.

مخططات الاتصال

أنظمة الاتصال الأكثر شيوعًا هي أنظمة المثلث والخطية المغلقة. يكون النظام المغلق أكثر استقرارًا في التشغيل ، لأنه حتى في حالة تلف أحد مفاتيح التأريض الأفقية ، فإنه سيستمر في أداء وظيفته. الخطي بهذا المعنى يخسر التصميم المغلق. يتوقف عن العمل في حالة تلف العبور.

بالإضافة إلى التصميمات الخطية والمثلثة ، يمكن صنع واقيات بيضاوية ومستطيلة ، لكنها أقل شيوعًا.

حلقة أرضية داخل المنشأة

تقع الحلقة الأرضية خارج المبنى وداخله. عند إنشائه في الداخل ، يجب عليك اتباع القواعد:

• لا تستخدم التدفئة المركزية والصرف الصحي وخطوط الأنابيب المماثلة وكابلات النقل والأكمام المعدنية والأسلاك المدرعة كصفر موصلات واقية.
• يتم وضع الموصلات الأرضية والموصلات المحايدة بطريقة مفتوحة ، حيث يجب أن تكون متاحة للفحص ، ومطلية بخطوط صفراء وخضراء.
• الممرات عبر الجدران والأسقف مصنوعة من أنابيب غير معدنية مقاومة للحريق.
• الإطارات الفولاذية مطلية ، الوصلات الملحومة تعالج بالطلاء الزيتي.
• في الغرف الرطبة ، يتم لحام الموصلات بالدعامات.

هذه هي القواعد الأساسية ، ولكن هناك قواعد أخرى ذات صلة عند وضع الدائرة الداخلية في غرف ذات بيئة عدوانية ، في ورش عمل المؤسسات الصناعية.

تركيب الحلقة الأرضية

وفقًا للإجراء الكلاسيكي لتركيب الحلقة الأرضية ، يتم تنفيذ العمل التحضيري الأول ، ثم يتم تثبيت الجهاز مباشرة ويتم قياس المقاومة.

التحضير للتثبيت

للتثبيت تحتاج إلى إعداد الأدوات:

• مجرفة؛
• مطحنة أو منشارا للمعادن ؛
• محول اللحام
• الناخس؛
• الشدات لمدة 8 ، 10 ؛
• متر للتيار والجهد والمقاومة.

المواد المطلوبة:

• زوايا مصنوعة من الفولاذ المقاوم للتآكل 40 × 40 × 4/50 × 50 × 5 سم وطول لا يقل عن 2.5 متر أو قضبان مستديرة من الصلب بقطر 20 مم.
• ثلاثة شرائط معدنية بطول 250 سم وعرض 40 إلى 60 ملم وسماكة حوالي 5 ملم. كلما زادت المسافة بين الأقطاب الكهربائية ، كان انتشار التيارات أفضل ، لأن المجالات الكهرومغناطيسية تتفاعل بشكل أقل مع بعضها البعض. من الناحية المثالية ، يجب أن تتوافق المسافة بين الأقطاب الكهربائية مع طولها أو زيادة مضاعفات هذه المعلمة.
• شريط فولاذي مقاوم للصدأ لتوصيل الدائرة بالأساس 40 × 4 أو 50 × 5 مم أو كابل الطاقة.
• البراغي М8 ، М10.
• موصل نحاسى.

يجب أن يكون موقع تركيب الدائرة بالقرب من الأساس ولوحة التبديل.

تركيب جهاز الحماية

تتمثل الخطوة الأولى في عمل خنادق بعمق حوالي 80 سم تحت حلقة الأرض وشريط يربط النظام بالأساس. يجب أن يتطابق تكوين الخنادق مع شكل الحلقة الأرضية. في هذه الحالة ، يتم التأريض على شكل مثلث بطول 2.5 متر لكل منهما.

يجب شحذ الزوايا المعدنية لتسهيل دخولها إلى الأرض. يتم دفعهم إلى التربة بدلاً من حفر الثقوب. يجب أن تذهب الأقطاب إلى الأرض بإحكام. وصلات العبور ملحومة بالأقطاب الكهربائية. يتم معالجة اللحامات بمصطكي البيتومين للحماية من التآكل. يتم توصيل الكابل عبر الخندق إلى المنزل ، إلى لوحة التبديل. للقيام بذلك ، باستخدام البراغي والصواميل ، يتم تثبيت الكبل المعبأ في جهة الاتصال النهائية بمفتاح التأريض الرأسي. للقيام بذلك ، استخدم إطارات مصنوعة من النحاس (10 مم 2) أو الألومنيوم (16 مم 2) أو المعدن (75 مم 2). الكفاف مغطى أولاً بالرمل ، ثم بالأرض.

قياس مقاومة جهاز الحماية

للتحقق من أداء الجهاز ، يوصى بقياس مقاومته لانتشار التيار وفقًا لجميع القواعد. من الأفضل القيام بالعمل في الشتاء أو الصيف عندما تكون مقاومة التربة في أقصى درجاتها. يؤخذ معيار مقاومة الدائرة الواقية كمؤشرات لـ 15 و 30 و 60 أوم أو 2 و 4 و 8 أوم عند القياس بأقطاب أرضية طبيعية وأقطاب كهربائية متكررة للخطوط الصادرة لشبكة من 660-380 ، 380-220 أو 220-127 فولت على التوالي.

فحص مقاومة الحلقة

لقياس التأريض بشكل صحيح ، يجب استخدام أجهزة قياس خاصة - "MS-08" أو "MS-416" وأقطاب اختبار. التقنية كالتالي:

1. يتم وضع قطب كهربائي محتمل بين الدائرة والمنزل على مسافة لا تقل عن 20 مترًا ، وآخر في خط مستقيم مع الجهاز الأول والحماية ، على مسافة لا تزيد عن 40 مترًا.
2. بعد توصيل الجهد ، قم بقياس المقاومة.
3. يتم إجراء قياس التأريض عدة مرات ، مما يؤدي تدريجياً إلى تقريب القطب البعيد ، ولكن ليس أقرب من 5 أمتار.

يتم تحديد قيمة المقاومة وفقًا لأسوأ نتيجة تم الحصول عليها.

أكثر الأخطاء شيوعًا

عند تثبيت جهاز التأريض ، غالبًا ما تحدث الأخطاء التالية:

• الدائرة متصلة بالنقطة الخطأ في التركيبات الكهربائية ، على سبيل المثال ، مباشرة بالجهاز. يجب أن يكون متصلاً بالحافلة الأرضية الرئيسية.
• بدلاً من الدائرة ، يتم استخدام مصدر مياه أو تدفئة أو أنابيب أخرى. يمكن أن تكون هياكل أرضية مع بعض التحفظات وليس دائمًا.
• عدم وجود توصيل للموصل المحايد في جهاز التأريض ، وكذلك تركيب قواطع دوائر منفصلة في الموصل المحايد.
• استخدم كمفاتيح تأريض للتركيبات ، والأجسام المعدنية المدفونة ، والعمل صفر ، والأسوار.
• استخدام حلقات أرضية مصنوعة من عناصر مقطع صغير.
• درز اللحام أقل من 10 سم.
• لا يتم معالجة اللحامات الملحومة ضد التآكل بمعاجين البيتومين.
• شريط المخطط التفصيلي الذي خرج من الأرض غير ملون. يجب أن تكون مطلية بطلاء أسود أو أصفر مخضر.
• الطول غير الكافي للأقطاب الأرضية الأفقية والعمودية.
• الاختراق غير الكافي للعناصر الأفقية.
• إنهم ينشئون حلقة أرضية ، لكن لا يؤرضون الاتصالات الرئيسية ، التي تتكون من عناصر معدنية: إمدادات المياه ، والتدفئة ، وإمدادات الغاز ، والصرف الصحي.

يجب أن يكون من الممكن فصل جهاز التأريض عن التركيبات الكهربائية لإجراء القياسات ، أي يجب فصل الشريط الذي يخرج من جهاز التأريض. يتم توفير هذا الاحتمال من خلال توصيل العناصر بمسامير.

إذا تم التثبيت وفقًا لجميع القواعد ، فقد كان من الممكن قياس المقاومة بشكل صحيح وتتوافق المؤشرات مع القاعدة ، والمبنى محمي بشكل موثوق من الدوائر القصيرة وعواقبها.