Instalace zemní smyčky - princip činnosti a výpočtu

Uzemnění smyčky je instalováno k ochraně budov před požáry a lidí před úrazy elektrickým proudem. Při provádění práce je nutné dodržet požadavky PUE, správně vypočítat, namontovat obvod a zkontrolovat úroveň jeho odporu.

Zařízení a princip činnosti uzemnění

V obytných prostorách je často instalován systém TN, jehož neutrál je pevně uzemněn. Uzemňovací vodič připojuje všechny elektrické spotřebiče k ochrannému obvodu. Ten má nízký odpor a proud vždy proudí v obvodu, kde je odpor nižší. Ve srovnání s uzemňovacím zařízením se lidské tělo vyznačuje vysokou odolností, proto vám obvod umožňuje vyřešit úkoly, které mu byly přiděleny.

Obrysové uzemnění je systém ve formě rovnostranného trojúhelníku, obdélníku nebo čtverce, sestaveného ze svislých zemních elektrod - ocelových tyčí nebo rohů, které jsou spojeny svařováním v horních bodech vodorovnými ocelovými pásy. Je připojen k uzemněnému zařízení pomocí kabelu. Nejběžnější typ konstrukce je trojúhelníkový.

Vnější obrys je pohřben v zemi. Úroveň odporu proti šíření proudů ochranného zařízení se liší v závislosti na typu půdy a její struktuře.

Nejlepší indikátory se zaznamenávají při instalaci zemní smyčky v rašelinové, hlinité a jílovité půdě. V druhém případě za předpokladu, že podzemní voda je blízko povrchu. Pokud půda sestává z hustých kamenitých inkluzí, výkon se zhoršuje.

Obvod můžete sestavit sami nebo použít hotovou sadu.

Odrůdy pozemních smyček

Pro uzemnění se používá několik typů konstrukcí.

Tradiční uzemňovací systémy

Systém tohoto typu se skládá z minimálního počtu prvků: dvou svislých elektrod vyrobených z kovové výztuže a jedné vodorovné páskové, která spojuje dvě předchozí. Průřezy a rozměry prvků musí odpovídat normám. Doporučuje se instalovat uzemnění na severní zastíněnou stranu místa, na vlhkém místě. Vzhledem k tomu, že obvod je často vyroben z oceli a nelze ho natřít barvou, rychle koroduje. Odpor takového zařízení je také ovlivněn teplotou a vlhkostí půdy, protože okruh je umístěn v horních vrstvách.

Systémy hlubokého uzemnění

Takový systém se vyrábí metodou modulárního kolíku. Ve srovnání s předchozí verzí se liší:

• dlouhá životnost;
• jednoduché výpočty;
• nedotčen vlivem prostředí;
• nedostatek potřeby údržby;
• snadná instalace.

Měření odporu instalovaného zařízení musí provádět odborníci.

Vnější zemnící smyčka se skládá ze svislých elektrod a vodorovných uzemňovacích prvků. Je vyroben ze čtyř pásů o tloušťce 40-50 mm a je instalován ve vzdálenosti nejméně 1 m od budovy.Vodorovný pás by měl být umístěn v hloubce 50 až 70 cm od povrchu.

Výpočet ochranného obrysu

Chcete-li provést přesný výpočet zemní smyčky, musíte vzít v úvahu:

• vlhkost půdy;
• průměrná teplota v zimě a v létě v oblasti instalace;
• odolnost vůči půdě a slanost;
• průřez a délka zemnících vodičů a elektrod;
• vzdálenost od domu k vrstevnici.

Výpočet se provádí podle vzorců, tento postup je obtížný pro osobu, která nemá inženýrské vzdělání. I když jsou provedeny správné výpočty, skutečný odpor smyčky se bude lišit od vypočteného kvůli velkému počtu ovlivňujících dynamických faktorů.

Ve skutečnosti mnozí berou v úvahu pouze odlehlost obrysu od základu a poté upravují odpor měřením tohoto indikátoru již namontované konstrukce.

Doporučené velikosti uzemňovačů:

• pruhy - šířka - 40-50 mm, tloušťka - 4-5 mm, délka nejméně 2,5 m;
• rohy - tloušťka police - 4-5 mm, šířka police 40-50 mm, délka nejméně 2,5 m;
• tyče (nutně hladké) - část 16-20 mm, ne méně než 2,5 m dlouhá;
• trubka - tloušťka stěny 3,5 mm, průměr nejméně 32 mm, délka - nejméně 2,5 m.

Pokud je třeba uzemnit velké komerční a průmyslové budovy, je třeba provést přesné výpočty zohledňující všechny parametry.

Předměty vyžadující vybavení s konturou

Musí být uzemněn bez selhání:

• místnosti, kde fungují stroje, zařízení a světelné zdroje s kovovými pouzdry a pouzdry;
• kompletní trafostanice a budovy s elektrickým vybavením s ocelovými pouzdry;
• sekundární vinutí měřicího transformátoru;
• kovové potrubí pro kabely, místnosti, kde jsou současně umístěny kovové konstrukce a kabely, dráty.

Není nutné uzemňovat zařízení, která jsou instalována na již uzemněném zařízení, jističe v elektrických panelech, elektrická měřicí zařízení.

Schémata připojení

Nejběžnější schémata připojení jsou uzavřené trojúhelníkové a lineární. Uzavřený systém je v provozu stabilnější, protože i když je některý z vodorovných uzemňovačů poškozen, bude i nadále plnit svoji funkci. Lineární v tomto smyslu ztrácí uzavřený design. Pokud je propojka poškozena, přestane fungovat.

Kromě lineárních a trojúhelníkových vzorů lze vyrobit oválné a obdélníkové chrániče, ale ty jsou méně populární.

Uzemňovací smyčka uvnitř zařízení

Zemní smyčka je umístěna jak venku, tak uvnitř areálu. Při vytváření v interiéru musíte dodržovat pravidla:

• Jako nulové ochranné vodiče nepoužívejte ústřední topení, kanalizaci a podobné potrubí, přepravní kabely, kovové objímky, pancéřové dráty.
• Uzemňovací a neutrální vodiče jsou položeny otevřeným způsobem, protože musí být přístupné pro kontrolu a natřeny žlutozelenými pruhy.
• Průchody stěnami a stropy jsou provedeny nekovovými protipožárními trubkami.
• Ocelové pneumatiky jsou lakované, svarové spoje jsou ošetřeny olejovou barvou.
• Ve vlhkých místnostech jsou vodiče přivařeny k podpěrám.

Toto jsou základní pravidla, ale existují i ​​další, která jsou relevantní při pokládání vnitřního obvodu v místnostech s agresivním prostředím, v dílnách průmyslových podniků.

Instalace uzemňovací smyčky

Podle klasického postupu pro instalaci zemní smyčky se nejprve provedou přípravné práce, poté se přímo nainstaluje zařízení a měří se odpor.

Příprava na instalaci

Pro instalaci musíte připravit nástroje:

• lopata;
• bruska nebo pilka na kov;
• svařovací invertor;
• děrovačka;
• klíče pro 8, 10;
• měřiče proudu, napětí, odporu.

Potřebné materiály:

• Úhly vyrobené z korozivzdorné oceli, 40 × 40 × 4/50 × 50 × 5 cm a délce nejméně 2,5 m. Nebo ocelové kulaté tyče o průměru 20 mm.
• Tři kovové pásy dlouhé 250 cm, široké 40 až 60 mm a silné asi 5 mm. Čím větší je vzdálenost mezi elektrodami, tím lepší je šíření proudů, protože elektromagnetická pole navzájem méně interagují. V ideálním případě by vzdálenost mezi elektrodami měla odpovídat jejich délce nebo zvětšit v násobcích tohoto parametru.
• Nerezová lišta pro připojení obvodu k základu 40 × 4 nebo 50 × 5 mm nebo k napájecímu kabelu.
• Šrouby М8, М10.
• Měděný vodič.

Místo pro instalaci obvodu by mělo být umístěno v blízkosti základny a rozvaděče.

Montáž ochranného zařízení

Prvním krokem je vytvoření příkopů hlubokých asi 80 cm pod zemní smyčkou a pás spojující systém se základem. Konfigurace příkopů musí odpovídat tvaru zemní smyčky. V tomto případě se uzemnění provádí ve formě trojúhelníku se stranami o délce 2,5 m.

Kovové rohy by měly být naostřeny, aby se jim usnadnil vstup na zem. Jsou hnáni do půdy, spíše než kopat díry. Elektrody musí pevně zapadnout do země. Propojky jsou přivařeny k elektrodám. Svarové švy jsou ošetřeny bitumenovým tmelem pro ochranu proti korozi. Kabel je veden příkopem do domu, do rozvaděče. K tomu je pomocí šroubů a matic připevněn kabel zabalený v koncovém kontaktu k svislému uzemňovači. K tomu použijte pneumatiky z mědi (10mm2), hliníku (16mm2) nebo kovu (75mm2). Obrys je nejprve pokryt pískem, poté zeminou.

Měření odporu ochranného zařízení

Pro kontrolu výkonu zařízení se doporučuje měřit jeho odolnost vůči šíření proudu podle všech pravidel. Práce se nejlépe provádí v zimě nebo v létě, kdy je odpor půdy maximální. Norma odporu ochranného obvodu se bere jako indikátory 15, 30, 60 Ohm nebo 2, 4 a 8 Ohm, měřeno s přirozenými zemními elektrodami a opakovanými zemními elektrodami odchozích vedení pro síť 660-380, 380-220 nebo 220-127 V.

Kontrola odporu smyčky

Pro správné měření uzemnění je nutné použít speciální měřicí zařízení - „MS-08“ nebo „MS-416“ a zkušební elektrody. Technika je následující:

1. Potenciální elektroda je umístěna mezi obvod a dům ve vzdálenosti nejméně 20 m. Další v přímé linii s prvním a ochranným zařízením, ve vzdálenosti nejvýše 40 m.
2. Po připojení napětí změřte odpor.
3. Měření uzemnění se provádí několikrát, přičemž se vzdálená elektroda postupně přibližuje, ale ne blíže než 5 m.

Stanovení hodnoty odporu se provádí podle nejhoršího získaného výsledku.

Nejčastější chyby

Při instalaci uzemňovacího zařízení dochází nejčastěji k následujícím chybám:

• Obvod je připojen k nesprávnému bodu v elektrické instalaci, například přímo k zařízení. Musí být připojen k hlavní zemnící sběrnici.
• Místo okruhu se používá přívod vody, topení nebo jiné potrubí. Mohou to být uzemňovací konstrukce s určitými výhradami a ne vždy.
• Nedostatek připojení neutrálního vodiče v uzemňovacím zařízení a instalace samostatných jističů v neutrálním vodiči.
• Používejte jako uzemňovače vypínačů, zakopané kovové předměty, pracovní nulu, ploty.
• Použití zemních smyček vyrobených z malých profilových prvků.
• Svarový šev menší než 10 cm.
• Svařované švy nejsou ošetřeny proti korozi bitumenovým tmelem.
• Obrysový proužek, který vyšel ze země, není barevný. Měl by být natřen černou nebo žlutozelenou barvou.
• Nedostatečná délka vodorovných a svislých zemních elektrod.
• Nedostatečný průnik vodorovných prvků.
• Vytvářejí zemní smyčku, ale neuzemňují hlavní komunikace sestávající z kovových prvků: přívod vody, topení, přívod plynu, kanalizace.

Musí být možné odpojit uzemňovací zařízení od elektrické instalace pro měření, to znamená, že musí být odpojen proužek, který vychází z uzemňovacího zařízení. Tuto možnost poskytuje šroubové spojení prvků.

Pokud je instalace provedena v souladu se všemi pravidly, bylo možné správně měřit odpor a indikátory odpovídají normě, budova je spolehlivě chráněna před zkraty a jeho následky.