Installazione del circuito di terra - principio di funzionamento e calcolo

La messa a terra del circuito è installata per proteggere gli edifici dagli incendi e le persone dalle scosse elettriche. Quando si esegue il lavoro, è necessario rispettare i requisiti del PUE, calcolare correttamente, montare il circuito e controllare il livello della sua resistenza.

Il dispositivo e il principio di funzionamento della messa a terra

Nei locali residenziali viene spesso installato un sistema TN, il cui neutro è solidamente messo a terra. Il filo di terra collega tutte le utenze elettriche al circuito di protezione. Quest'ultimo ha una bassa resistenza e la corrente scorre sempre nel circuito dove la resistenza è inferiore. Rispetto a un dispositivo di messa a terra, il corpo umano si distingue per l'elevata resistenza, quindi il circuito consente di risolvere i compiti ad esso assegnati.

La messa a terra del contorno è un sistema a forma di triangolo equilatero, rettangolo o quadrato, assemblato da elettrodi di messa a terra verticali - barre o angoli di acciaio, che sono collegati mediante saldatura nei punti superiori con strisce di acciaio orizzontali. È collegato all'apparecchiatura da mettere a terra con un cavo. Il tipo più comune di costruzione è triangolare.

Il contorno esterno è sepolto nel terreno. Il livello di resistenza alla diffusione delle correnti del dispositivo di protezione differisce a seconda del tipo di terreno, della sua struttura.

I migliori indicatori vengono registrati quando si installa il circuito di terra in terreni torbosi, argillosi e argillosi. In quest'ultimo caso, purché la falda acquifera sia prossima alla superficie. Se il terreno è costituito da dense inclusioni rocciose, le prestazioni si deteriorano.

Puoi assemblare il circuito da solo o utilizzare un kit già pronto.

Varietà di loop di massa

Esistono diversi tipi di strutture utilizzate per la messa a terra.

Sistemi di messa a terra tradizionali

Un sistema di questo tipo è costituito da un numero minimo di elementi: due elettrodi verticali in armatura metallica e uno orizzontale a nastro che collega i due precedenti. Le sezioni e le dimensioni degli elementi devono essere conformi alle norme. Si consiglia di installare la messa a terra sul lato ombreggiato settentrionale del sito, in un luogo umido. Tuttavia, poiché il circuito è spesso realizzato in acciaio e non può essere verniciato con vernice, si corrode rapidamente. Inoltre, la resistenza di un tale dispositivo è influenzata dalla temperatura e dal livello di umidità del suolo, poiché il circuito è posizionato negli strati superiori.

Sistemi di messa a terra profonda

Tale sistema è prodotto utilizzando un metodo pin modulare. Rispetto alla versione precedente si differenzia:

• lunga durata;
• calcoli semplici;
• non influenzato dall'influenza dell'ambiente;
• mancanza di necessità di manutenzione;
• facilità di installazione.

La misurazione della resistenza delle apparecchiature installate deve essere eseguita da specialisti.

Il circuito di terra esterno è costituito da elettrodi verticali ed elementi di messa a terra orizzontali. È composto da quattro strisce con uno spessore di 40-50 mm e viene installato ad una distanza di almeno 1 m dall'edificio.La striscia orizzontale deve essere posizionata a una profondità compresa tra 50 e 70 cm dalla superficie.

Calcolo del contorno protettivo

Per eseguire un calcolo accurato del loop di massa, è necessario prendere in considerazione:

• umidità del suolo;
• temperatura media invernale ed estiva nella zona di installazione;
• resistenza e salinità del suolo;
• sezione e lunghezza dei conduttori e degli elettrodi di messa a terra;
• la distanza dalla casa al contorno.

Il calcolo viene effettuato secondo le formule, questa procedura è difficile per una persona che non ha una formazione ingegneristica. Tuttavia, anche se vengono effettuati calcoli corretti, la resistenza del circuito reale sarà diversa da quella calcolata a causa di un gran numero di fattori dinamici che influenzano.

In effetti, molti tengono conto solo della lontananza del contorno dalla fondazione, quindi regolano la resistenza misurando questo indicatore della struttura già montata.

Dimensioni consigliate dei sezionatori di terra:

• strisce - larghezza - 40-50 mm, spessore - 4-5 mm, almeno 2,5 m di lunghezza;
• angoli - spessore ripiano - 4-5 mm, larghezza ripiano 40-50 mm, almeno 2,5 m di lunghezza;
• aste (necessariamente lisce) - sezione 16-20 mm, non inferiore a 2,5 m di lunghezza;
• tubo - spessore della parete 3,5 mm, diametro non inferiore a 32 mm, lunghezza - non inferiore a 2,5 m.

Calcoli accurati che tengano conto di tutti i parametri devono essere eseguiti se è necessario mettere a terra grandi edifici commerciali e industriali.

Oggetti che richiedono attrezzature con un contorno

Deve essere messo a terra senza fallo:

• locali in cui operano macchine, dispositivi e sorgenti luminose con custodie e involucri metallici;
• sottostazioni di trasformazione complete, nonché edifici che ospitano apparecchiature elettriche con custodie in acciaio;
• avvolgimento secondario del trasformatore di misura;
• tubazioni metalliche per cavi, stanze in cui si trovano contemporaneamente strutture metalliche e cavi, fili.

Non è necessario mettere a terra dispositivi installati su apparecchiature già messe a terra, interruttori di circuito in quadri elettrici, dispositivi di misura elettrici.

Schemi di collegamento

Gli schemi di connessione più comuni sono triangolari chiusi e lineari. Un sistema chiuso è più stabile nel funzionamento, perché anche se uno dei sezionatori di terra orizzontali è danneggiato, continuerà a svolgere la sua funzione. Lineare in questo senso perde in un design chiuso. Smette di funzionare se il ponticello è danneggiato.

Oltre ai design lineari e triangolari, è possibile realizzare protezioni ovali e rettangolari, ma queste sono meno popolari.

Anello di massa all'interno della struttura

Il circuito di terra si trova sia all'esterno che all'interno dei locali. Quando lo crei al chiuso, devi seguire le regole:

• Non utilizzare tubazioni di riscaldamento centralizzato, fognature e simili, cavi portanti, guaine metalliche, fili armati come conduttori di protezione zero.
• I conduttori di messa a terra e di neutro sono posati in modo aperto, poiché devono essere accessibili per l'ispezione e dipinti a strisce giallo-verdi.
• I passaggi attraverso pareti e soffitti sono realizzati con tubi ignifughi non metallici.
• I pneumatici in acciaio sono verniciati, i giunti saldati sono trattati con pittura ad olio.
• In ambienti umidi, i conduttori sono saldati ai supporti.

Queste sono le regole di base, ma ce ne sono altre che sono rilevanti quando si posa il circuito interno in stanze con un ambiente aggressivo, nelle officine delle imprese industriali.

Installazione del circuito di terra

Secondo la procedura classica per l'installazione del circuito di terra, vengono eseguiti i primi lavori preparatori, quindi il dispositivo viene installato direttamente e viene misurata la resistenza.

Preparazione per l'installazione

Per l'installazione, è necessario preparare gli strumenti:

• pala;
• smerigliatrice o seghetto per metallo;
• inverter di saldatura;
• perforatore;
• chiavi per 8, 10;
• metri di corrente, tensione, resistenza.

Materiali richiesti:

• Angolari in acciaio resistente alla corrosione, 40 × 40 × 4/50 × 50 × 5 cm e una lunghezza di almeno 2,5 m o barre tonde in acciaio con un diametro di 20 mm.
• Tre strisce di metallo lunghe 250 cm, larghe da 40 a 60 mm e spesse circa 5 mm. Maggiore è la distanza tra gli elettrodi, migliore è la diffusione delle correnti, poiché i campi elettromagnetici interagiscono meno tra loro. Idealmente, la distanza tra gli elettrodi dovrebbe corrispondere alla loro lunghezza o aumentare in multipli di questo parametro.
• Nastro in acciaio inossidabile per il collegamento del circuito alla fondazione 40 × 4 o 50 × 5 mm o cavo di alimentazione.
• Bulloni М8, М10.
• Conduttore di rame.

La posizione per l'installazione del circuito dovrebbe essere situata vicino alla fondazione e al quadro elettrico.

Montaggio del dispositivo di protezione

Il primo passo consiste nel realizzare trincee di circa 80 cm di profondità sotto l'anello di terra e una striscia di collegamento tra il sistema e la fondazione. La configurazione delle trincee deve corrispondere alla forma dell'anello di terra. In questo caso, la messa a terra viene eseguita sotto forma di triangolo con lati di 2,5 m ciascuno.

Gli angoli di metallo dovrebbero essere affilati per facilitare l'ingresso nel terreno. Sono spinti nel terreno, piuttosto che scavare buche. Gli elettrodi devono entrare saldamente nel terreno. I ponticelli sono saldati agli elettrodi. I cordoni di saldatura sono trattati con mastice bituminoso per la protezione dalla corrosione. Il cavo viene condotto attraverso la trincea in casa, al centralino. Per fare ciò, tramite bulloni e dadi, il cavo imballato nel contatto di estremità viene fissato al sezionatore di terra verticale. Per fare ciò, utilizzare pneumatici in rame (10 mm2), alluminio (16 mm2) o metallo (75 mm2). Il contorno è ricoperto prima di sabbia, poi di terra.

Misurazione della resistenza del dispositivo di protezione

Per verificare le prestazioni del dispositivo, si consiglia di misurare la sua resistenza alla diffusione della corrente secondo tutte le regole. Il lavoro è meglio farlo in inverno o in estate quando la resistenza del suolo è al massimo. La norma di resistenza del circuito di protezione è considerata come indicatori di 15, 30, 60 Ohm o 2, 4 e 8 Ohm quando misurata con elettrodi di terra naturali e elettrodi di terra ripetuti delle linee in uscita per una rete di 660-380, 380-220 o 220-127 V, rispettivamente.

Controllo della resistenza del circuito

Per misurare correttamente la messa a terra, devono essere utilizzati dispositivi di misurazione speciali - "MS-08" o "MS-416" e elettrodi di prova. La tecnica è la seguente:

1. Un elettrodo di potenziale è posto tra il circuito e la casa ad una distanza di almeno 20 m, un altro in linea retta con il primo dispositivo di protezione, a una distanza non superiore a 40 m.
2. Dopo aver collegato la tensione, misurare la resistenza.
3. La misurazione della messa a terra viene eseguita più volte, avvicinando gradualmente l'elettrodo remoto, ma non più vicino di 5 m.

La determinazione del valore di resistenza viene eseguita in base al peggior risultato ottenuto.

Gli errori più comuni

Quando si installa un dispositivo di messa a terra, vengono spesso commessi i seguenti errori:

• Il circuito è collegato nel punto sbagliato dell'impianto elettrico, ad esempio direttamente all'apparecchiatura. Deve essere collegato al bus di terra principale.
• Invece di un circuito, viene utilizzato un tubo di alimentazione dell'acqua, riscaldamento o altro. Possono essere strutture di messa a terra con alcune riserve e non sempre.
• Mancanza di collegamento del conduttore neutro nel dispositivo di messa a terra, nonché installazione di interruttori automatici separati nel conduttore neutro.
• Utilizzo come sezionatori di terra di raccordi, oggetti metallici interrati, zero di lavoro, recinzioni.
• Utilizzo di loop di massa costituiti da elementi di piccola sezione.
• Cucitura di saldatura inferiore a 10 cm.
• Le cuciture saldate non sono trattate contro la corrosione con mastici bituminosi.
• La striscia di contorno che è uscita dal terreno non è colorata. Dovrebbe essere dipinto con vernice nera o giallo-verde.
• Lunghezza insufficiente dei dispersori orizzontali e verticali.
• Penetrazione insufficiente degli elementi orizzontali.
• Stabiliscono un circuito di terra, ma non mettono a terra le comunicazioni principali, costituite da elementi metallici: approvvigionamento idrico, riscaldamento, approvvigionamento di gas, fognatura.

Deve essere possibile disconnettere il dispositivo di messa a terra dall'impianto elettrico per le misurazioni, cioè la striscia che fuoriesce dal dispositivo di messa a terra deve essere scollegata. Questa possibilità è fornita dalla connessione bullonata degli elementi.

Se l'installazione viene eseguita secondo tutte le regole, è stato possibile misurare correttamente la resistenza e gli indicatori corrispondono alla norma, l'edificio è protetto in modo affidabile dai cortocircuiti e dalle sue conseguenze.