Οι ηλεκτρικές συσκευές που λειτουργούν πρέπει να είναι γειωμένες. Ανάλογα με το σκοπό, μπορεί να λειτουργεί ή να προστατεύει. Το πρώτο είναι για τη σωστή λειτουργία των συσκευών και το δεύτερο για την προστασία των ανθρώπων. Η αρχή λειτουργίας του ενός και του δεύτερου είναι διαφορετική.
- Οι κύριοι στόχοι και οι στόχοι της γείωσης
- Αρχή προστασίας γείωσης
- Αλεξικέραυνο
- Προστασία από υπερτάσεις
- Προστασία των ανθρώπων
- Η διαφορά μεταξύ γείωσης εργασίας και προστατευτικού
- Απαιτήσεις προστασίας γείωσης
- Οικιακή γείωση
- Λειτουργία γείωσης σε περίπτωση ηλεκτρικών βλαβών
- Πώς υπολογίζονται οι παράμετροι των κύριων στοιχείων γείωσης
- Εγκατάσταση διακοπτών γείωσης
Οι κύριοι στόχοι και οι στόχοι της γείωσης
Το έδαφος μπορεί να εξουδετερώσει το ηλεκτρικό ρεύμα, καθώς ο βαθμός της τάσης του είναι μηδέν. Η αντίσταση είναι ο κύριος δείκτης μιας συσκευής γείωσης, με την οποία μπορεί κανείς να κρίνει την ποιότητα και την ικανότητά της να εκπληρώνει τον σκοπό της. Η αντίσταση εξαρτάται από τη σύνθεση του εδάφους, την παρουσία χημικών σε αυτό - όξινο ή αλκαλικό, υγρασία, χαλαρότητα. Ανάλογα με τη σύνθεση του εδάφους, μπορεί να χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε ένα ειδικό κιτ γείωσης ή να αντικαταστήσετε πλήρως το έδαφος για τη σωστή λειτουργία των συσκευών γείωσης.
Η γείωση είναι η σύνδεση οποιασδήποτε συσκευής, ηλεκτρικής εγκατάστασης ή μέρους του δικτύου με μια συσκευή γείωσης. Είναι ένα ηλεκτρόδιο γείωσης και αγωγοί γείωσης μέσω των οποίων το ρεύμα ρέει στο έδαφος και εξουδετερώνεται.
Μπορεί να υπάρχουν αρκετοί διακόπτες γείωσης. Σε ένα κατανεμημένο σχήμα, βρίσκονται κατά μήκος της περιμέτρου του αντικειμένου, το ηλεκτρικό δίκτυο του οποίου πρέπει να είναι ασφαλισμένο. Το αγώγιμο μέρος (διακόπτες γείωσης) είναι συνήθως κατασκευασμένο από μέταλλο. Τα ηλεκτρόδια γείωσης παρέχονται σε αυτά, τα οποία έχουν άμεση επαφή με το έδαφος.
Η συσκευή γείωσης είναι τοποθετημένη κατά μήκος του βρόχου. Ένας βρόχος γείωσης είναι μια σειρά αγωγών ηλεκτροδίων που οδηγούνται στο έδαφος. Το μήκος τους είναι 3 μέτρα, βρίσκονται σε μικρή απόσταση μεταξύ τους. Μια οριζόντια μεταλλική λωρίδα χρησιμοποιείται ως σύνδεση, η οποία τοποθετείται στο έδαφος σε ρηχό βάθος - έως 1 μέτρο. Η σύνδεση με τα ηλεκτρόδια γίνεται με συμβατική συγκόλληση. Σε ειδικά κιτ γείωσης, μέρη του εξοπλισμού συνδέονται με ένα νήμα, το οποίο δεν επηρεάζει με κανένα τρόπο τις ιδιότητες εργασίας.
Η γείωση εργασίας είναι απαραίτητη στις ακόλουθες περιπτώσεις:
- Προστασία εξοπλισμού από συσσώρευση στατικού ηλεκτρισμού. Οι φυσικές διεργασίες όπως η αστραπή μπορούν να επηρεάσουν το ρεύμα που ρέει σε ένα κύκλωμα, προκαλώντας ζημιά στον εξοπλισμό. Ηλεκτρόδια εγκατεστημένα στο έδαφος αποστραγγίζουν το υπερβολικό ρεύμα.
- Προστασία του δικτύου από βραχυκύκλωμα.
- Προστασία από υπέρταση.
Ένα παράδειγμα γείωσης εργασίας είναι ένας κεραυνός που συνδέεται με τα ηλεκτρόδια. Ιδιαίτερα σημαντικό σε γεννήτριες, μετασχηματιστές.
Αρχή προστασίας γείωσης
Η προστατευτική γείωση είναι ένα σύνολο μέτρων που στοχεύουν στην προστασία του εξοπλισμού και των ατόμων που εργάζονται μαζί του. Χρησιμοποιείται για την εξάλειψη των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών που προκύπτουν από μια κοντινή συσκευή, καθώς και για την εξουδετέρωση των παρεμβολών κατά την εναλλαγή στο κύκλωμα ισχύος.
Αλεξικέραυνο
Το περιβάλλον του αέρα είναι ένα τμήμα με υψηλή αντίσταση, αλλά η εκφόρτιση έχει ισχύ που υπερβαίνει αυτήν την αντίσταση, επομένως διαπερνά τη.Στο δρόμο της από την ανώτερη ατμόσφαιρα στο έδαφος, ο κεραυνός επιλέγει περιοχές με τη λιγότερη αντίσταση - υγρές περιοχές, τοίχους, δέντρα και σταγονίδια νερού. Αυτό εξηγεί το γεγονός ότι οι απορρίψεις πέφτουν συχνά στο δέντρο - έχει λιγότερη αντίσταση από τον αέρα γύρω από αυτό. Όταν μπαίνει σε ένα κτίριο, το ρεύμα διέρχεται επίσης από τις περιοχές με τη λιγότερη αντίσταση - πρόκειται για μεταλλικούς σωλήνες, ηλεκτρικές συσκευές ή τα μεταλλικά μέρη τους, υγραίους τοίχους. Εάν η συσκευή δεν είναι γειωμένη, η επαφή της κατά τη φόρτιση μπορεί να αποβεί μοιραία.
Όταν μια κεραυνός είναι εγκατεστημένη στην οροφή, το φορτίο εισέρχεται σε αυτήν, και στη συνέχεια μετακινείται στο έδαφος και εξουδετερώνεται. Είναι σημαντικό τα ρεύματα να μην διαδίδονται στο αντικείμενο, επομένως τα υλικά που χρησιμοποιούνται για τη διάταξη της γείωσης έχουν χαμηλή αντίσταση. Σύμφωνα με τους κανόνες, δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 4 ohms. Η κεραία πρέπει να είναι συνδεδεμένη με τα ηλεκτρόδια στο έδαφος.
Προστασία από υπερτάσεις
Ο ηλεκτρονικός εξοπλισμός είναι ευαίσθητος σε υπερτάσεις ισχύος ή ισχυρές ηλεκτρικές εγκαταστάσεις που λειτουργούν στην ακτίνα τους. Μια ξαφνική αστραπή στην περιοχή μπορεί να προκαλέσει ζημιά στα ηλεκτρονικά.
Για παράδειγμα: κατά τη διάρκεια καταιγίδας, μπορεί να προκληθεί υπερφόρτιση στο χαλκό καλώδιο που συνδέει τα σπίτια και μέσω του οποίου ρέει το ρεύμα. Το φορτίο, καθώς αυξάνεται το μέγεθός του, μπορεί να καταστρέψει το καλώδιο. Σε αυτήν την περίπτωση, ένα SPD είναι εγκατεστημένο στο ηλεκτροφόρο καλώδιο - μια συσκευή προστασίας από υπέρταση, έτσι ώστε η υπερβολική φόρτιση να απελευθερώνεται στο έδαφος.
Προστασία των ανθρώπων
Θήκες οργάνων, όλα τα μεταλλικά στοιχεία είναι ικανά να διοχετεύουν ρεύμα. Εάν αγγίξετε μια μη γειωμένη συσκευή που έχει συσσωρευτεί στατικό ηλεκτρισμό, ενδέχεται να λάβετε σοβαρό σοκ. Αυτό θα επηρεάσει κυρίως το καρδιαγγειακό και το νευρικό σύστημα. Τα καουτσούκ παπούτσια, τα καουτσούκ γάντια και ένα απολύτως στεγνό δωμάτιο βοηθούν στη μείωση των επιπτώσεων, αλλά οι άνθρωποι σπάνια περπατούν γύρω από ένα διαμέρισμα ή το γραφείο με καουτσούκ μπότες. Η σύνδεση του τρίτου καλωδίου στο σώμα των συσκευών και στη συνέχεια η σύνδεσή του με τα ηλεκτρόδια, επιτρέπει την απόρριψη του υπερβολικού ρεύματος στο έδαφος.
Σε παλαιές ιδιωτικές και πολυκατοικίες, δεν γίνονταν μέτρα γείωσης, επομένως, όλες οι ηλεκτρικές συσκευές ενέχουν πιθανό κίνδυνο για τους ανθρώπους.
Οι αυτο-κατασκευασμένες συσκευές μπορούν να μοιάζουν με αυτό: ένα καλώδιο συνδέεται στο σώμα της συσκευής, το οποίο βγαίνει στο δρόμο και συνδέεται με ένα μεταλλικό προϊόν που οδηγείται στο έδαφος (σωλήνας, γωνία, κάδος, εξαρτήματα). Αυτά τα προϊόντα είναι καλοί αγωγοί ρεύματος, σε αντίθεση με το ανθρώπινο σώμα, έτσι το ρεύμα επιλέγει το μέταλλο και πηγαίνει στο έδαφος.
Η διαφορά μεταξύ γείωσης εργασίας και προστατευτικού
Στο λειτουργικό (γειωμένο) σχέδιο γείωσης, όλες οι δομές μεταφοράς ρεύματος συνδέονται με ηλεκτρόδια εγκατεστημένα στο έδαφος. Για τη σωστή λειτουργία της γείωσης εργασίας, χρησιμοποιούνται επίσης ασφάλειες, οι οποίες παίρνουν την τάση από μόνες τους και αποτυγχάνουν.
Μια λειτουργική γείωση παρέχεται εάν οι οδηγίες και οι απαιτήσεις του κατασκευαστή προσαρτώνται στις συσκευές που προστατεύουν τη συσκευή.
Περισσότερες απαιτήσεις επιβάλλονται σε μια προστατευτική συσκευή γείωσης, καθώς έχει πιο σημαντικά καθήκοντα: τη διάσωση ζωών ανθρώπων.
| Σκοπός της συσκευής γείωσης εργασίας | Σκοπός της προστατευτικής γείωσης |
| Μεγάλη ισχύς οργάνων | Τριφασικές συσκευές μικρότερες από 1 kW |
| Ηλεκτρονικός ευαίσθητος εξοπλισμός | Μονοφασικές και διφασικές συσκευές που δεν έρχονται σε επαφή με το έδαφος |
| Ιατρικές συσκευές | Εξοπλισμός ισχύος άνω των 1 kW |
| Ηλεκτρονική τεχνολογία, η οποία είναι ο φορέας σημαντικών πληροφοριών | Σε κυκλώματα με ασφάλειες και ουδέτερο προστατευτικό αγωγό |
Η πιο αξιόπιστη γείωση παρέχεται στο ηλεκτρικό κύκλωμα του σπιτιού. Τα καλώδια που χωράνε σε κάθε πρίζα πρέπει να είναι τριών καλωδίων. Ο τρίτος αγωγός συνδέεται με το έδαφος και μεταφέρει στατικό ηλεκτρισμό και επίσης αποτρέπει την είσοδο βραχυκυκλωμάτων και κεραυνών στο κτίριο.
Απαιτήσεις προστασίας γείωσης
Αποχρώσεις που επηρεάζουν τη λειτουργικότητα:
- Αντοχή στο έδαφος λόγω των φυσικών και χημικών χαρακτηριστικών του. Υγρός πηλός, τσιπ γραφίτη, τύρφη, έλη αλατιού ή θαλασσινό νερό τρέχουν καλύτερα το ρεύμα. Χειρότερα - ξηρή άμμος ή σκληρά βράχια - γρανίτης, θρυμματισμένη πέτρα, χαλαζία, άσφαλτος, σκυρόδεμα.
- Η περιοχή επαφής του ηλεκτροδίου γείωσης με το έδαφος. Όσο μεγαλύτερη είναι η περιοχή, τόσο πιο ευνοϊκές συνθήκες δημιουργούνται για τη ροή του ρεύματος, τόσο πιο γρήγορα συμβαίνει. Μπορείτε να αυξήσετε την περιοχή εγκαθιστώντας περισσότερα ηλεκτρόδια κατά μήκος του περιγράμματος του κτηρίου. Σε αυτήν την περίπτωση, ενώνονται μαζί με μια χαλύβδινη πλάκα σε μία μόνο μονάδα. Εάν αυξήσετε το μέγεθος ενός ηλεκτροδίου, η συνολική επιφάνεια θα αυξηθεί επίσης. Η τοποθέτηση ενός κατακόρυφου μεταλλικού περιγράμματος βοηθά στην αύξηση της επιφάνειας, εάν τα κάτω στρώματα του εδάφους έχουν μεγαλύτερη αντίσταση από την επιφάνεια.
Δεδομένου ότι είναι δύσκολο να επιτευχθεί ιδανική αντοχή στο έδαφος, οι συσκευές σχεδιάζονται με βάση τα χαρακτηριστικά της. Κάθε ηλεκτρική εγκατάσταση έχει τα δικά της πρότυπα για την αντίσταση των συσκευών γείωσης. Για παράδειγμα, για έναν ηλεκτρικό υποσταθμό με τάση μεγαλύτερη από 100 kW, η αντίσταση δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 0,5 Ohm και για οικιακό δίκτυο με σύστημα TT, καθώς και για τη χρήση αυτόματου τερματισμού λειτουργίας, έως 500 Ohm.
Οι μεταλλικοί διακόπτες γείωσης δεν πρέπει να καλύπτονται με χρώματα και βερνίκια. Μερικές φορές ένα υπόγειο τμήμα ενός κτηρίου με μεταλλικές κατασκευές χρησιμοποιείται ως συσκευή γείωσης - ηλεκτρικά αγώγιμο σκυρόδεμα με ενίσχυση στο εσωτερικό. Δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν μεταλλικοί σωλήνες αερίου για την επίλυση του προβλήματος γείωσης.
Σύμφωνα με τους κανόνες για την εγκατάσταση ηλεκτρικών εγκαταστάσεων, η γείωση υπόκειται σε:
- Δίκτυα με τάσεις άνω των 380 V.
- Εξαιρετικά επικίνδυνες και εξωτερικές εγκαταστάσεις.
Μέρη του εξοπλισμού που πρέπει να γειωθεί και να γειωθεί:
- Περιβλήματα για ηλεκτρικό εξοπλισμό.
- Περιτύλιξη δευτερεύοντος μετασχηματιστή.
- Ηλεκτρικές μονάδες συσκευών.
- Πίνακες διανομής, κουφώματα.
- Εξοπλισμός μεταλλικών κατασκευών.
- Θήκη καλωδίου σιδήρου.
Εάν η τάση δεν υπερβαίνει τα 42 VAC ή τα 110 VDC, δεν απαιτείται γείωση.
Οικιακή γείωση
Τα περισσότερα από τα ατυχήματα στο οικιακό περιβάλλον σχετίζονται με το άγγιγμα της συσκευής, η οποία έχει βλάβη στη μόνωση. Το ανθρώπινο σώμα σε αυτήν την περίπτωση είναι ένας τρέχων αγωγός. Ηλεκτρικές εστίες, πλυντήρια και πλυντήρια πιάτων, θερμαντικά σώματα, φούρνοι μικροκυμάτων, λέβητες, υπολογιστές, πλυντήρια πιάτων - όλα αυτά είναι μεταλλικές κατασκευές που παρέχουν ηλεκτρική ενέργεια καλά και μπορεί να είναι επιβλαβείς για την υγεία χωρίς γείωση.
Ένα βραχυκύκλωμα είναι μια επαφή μεταξύ της φάσης και των ουδέτερων καλωδίων στο δίκτυο, η οποία οδηγεί στη λειτουργία της προστασίας έκτακτης ανάγκης και την αποσύνδεση της συσκευής από την παροχή ρεύματος. Τις περισσότερες φορές, δεν συμβαίνει βραχυκύκλωμα, αλλά διαρροή ρεύματος που συσσωρεύεται στο περίβλημα οικιακού εξοπλισμού. Κάτι τέτοιο μπορεί να προκαλέσει ηλεκτροπληξία.
Για την ανθρώπινη ασφάλεια, είναι απαραίτητο να εγκαταστήσετε πρίζες με επαφές γείωσης. Ένα καλώδιο τριών καλωδίων πρέπει να είναι συνδεδεμένο στην πρίζα. Με σύστημα δύο συρμάτων και τριών συρμάτων, η γείωση είναι εξοπλισμένη με διαφορετικούς τρόπους - από κουτί διακλάδωσης ή ηλεκτρικό πάνελ.
Οι αγωγοί αερίου, νερού ή τηλεθέρμανσης δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ηλεκτρόδιο γείωσης.
Λειτουργία γείωσης σε περίπτωση ηλεκτρικών βλαβών
Στη δεύτερη επιλογή, η τρέχουσα διαρροή ενδέχεται να μην είναι σημαντική, η συσκευή προστασίας του εξοπλισμού δεν θα αντιδράσει στην τάση και δεν θα απενεργοποιήσει τη συσκευή. Το άτομο μπορεί να λάβει ένα μικρό χτύπημα.
Εάν η θήκη δεν είναι γειωμένη, αλλά το RCD είναι εγκατεστημένο, θα σταματήσει σε 0,02 δευτερόλεπτα αφού κάποιος αγγίξει τη θήκη της συσκευής. Αυτή τη φορά δεν είναι αρκετή για να βλάψει την υγεία.
Το πιο αποτελεσματικό κύκλωμα από την άποψη της ασφάλειας είναι η παρουσία γείωσης και RCD. Σε περίπτωση διαρροής και μετάβασης στο έδαφος, το RCD αντιδρά και απενεργοποιεί τη συσκευή.
Πώς υπολογίζονται οι παράμετροι των κύριων στοιχείων γείωσης
- αντοχή στο έδαφος σε αυτήν την περιοχή.
- μήκος, πάχος, διάμετρος ηλεκτροδίων, καθώς και τον αριθμό τους.
Στην πράξη, σε όλες τις περιπτώσεις υπάρχουν διαφορές με το προγραμματισμένο πρόγραμμα εργασίας, καθώς ο δείκτης εδάφους πρέπει να αναλυθεί με μεγαλύτερη ακρίβεια. Είναι σχεδόν αδύνατο να το κάνετε αυτό: σε 100 τετραγωνικά μέτρα, είναι απαραίτητο να τρυπήσετε περίπου 100 μίνι ορυχεία βάθους έως 10 m για να εκτιμήσετε τα στρώματα του εδάφους, τη σύνθεσή του και τη συμπερίληψη στοιχείων - πηλός, ασβεστόλιθος, άμμος και άλλα συστατικά.
Η εγκατάσταση των συσκευών γείωσης πραγματοποιείται σύμφωνα με την κύρια αρχή της γείωσης: την παρουσία ενός παράγοντα ασφαλείας, με μέσες τιμές των παραμέτρων. Όσο χαμηλότερη είναι η αντίσταση που λαμβάνεται, τόσο καλύτερη για όλες τις ηλεκτρικές συσκευές και τα άτομα.
Εγκατάσταση διακοπτών γείωσης
Τα κάθετα ηλεκτρόδια εκτελούν τις λειτουργίες τους πιο αποτελεσματικά, καθώς μπορούν να εγκατασταθούν σε μεγαλύτερα βάθη. Όταν τοποθετείτε οριζόντια σε ρηχό βάθος, η αντίσταση αυξάνεται, ειδικά το χειμώνα, όταν τα ανώτερα στρώματα του εδάφους παγώνουν.
Για ηλεκτρόδια, χρησιμοποιούνται ακίδες, το μήκος των οποίων υπερβαίνει το 1 μέτρο (συνήθως 1,5 m). Είναι εύκολο να σφυρηλατήσετε τέτοιες κατασκευές στο έδαφος χρησιμοποιώντας ένα συμβατικό σφυρί · η σύνδεση γίνεται σε οριζόντιο επίπεδο σε βάθος τουλάχιστον 0,5 m.
