התקנים חשמליים הפועלים חייבים להיות מקורקעים. בהתאם למטרה, זה יכול להיות עובד או מגן. הראשון הוא להפעלה נכונה של המכשירים, והשני הוא להגנה על אנשים. עקרון הפעולה של אחד ושני שונה.
המטרות והיעדים העיקריים של הארקה
האדמה מסוגלת לנטרל את הזרם החשמלי, מכיוון שדרגת המתח שלו היא אפס. התנגדות היא המדד העיקרי של מכשיר הארקה, לפיו ניתן לשפוט את איכותו ויכולתו לממש את מטרתו. עמידות תלויה בהרכב האדמה, בנוכחות כימיקלים בה - חומצי או אלקליין, לחות, רופפות. בהתאם להרכב האדמה, ייתכן שיהיה צורך להשתמש בערכת הארקה מיוחדת או להחליף את האדמה לחלוטין לצורך פעולה נכונה של התקני הארקה.
הארקה היא חיבור של כל מכשיר, התקנה חשמלית או חלק מהרשת למכשיר הארקה. זוהי אלקטרודה קרקעית ומוליכי הארקה שדרכם הזרם זורם לקרקע ומנוטרל.
יכולים להיות מספר מתגי הארקה. בתכנית מבוזרת, הם ממוקמים לאורך היקף האובייקט, שאת רשת החשמל יש לאבטח. החלק המוליך (מתגי הארקה) עשוי בדרך כלל ממתכת. אלקטרודות הארקה מסופקות להם, שיש להם מגע ישיר עם האדמה.
התקן הארקה מותקן לאורך הלולאה. לולאת קרקע היא סדרה של מוליכי אלקטרודה המונעים בקרקע. אורכם 3 מטרים, הם ממוקמים במרחק קצר זה מזה. פס מתכת אופקי משמש כחיבור, המונח באדמה בעומק רדוד - עד מטר אחד. החיבור לאלקטרודות מתבצע באמצעות ריתוך קונבנציונאלי. בערכות הארקה מיוחדות, חלקי הציוד מחוברים באמצעות חוט, שאינו משפיע בשום צורה על תכונות העבודה.
הארקה בעבודה נחוצה במקרים הבאים:
- הגנה על ציוד מפני הצטברות חשמל סטטי. תהליכים טבעיים, כמו ברקים, יכולים להשפיע על הזרם המזרם במעגל ולגרום נזק לציוד. אלקטרודות המותקנות בקרקע מתנקזות מזרם עודף.
- הגנה על הרשת מפני קצר חשמלי.
- הגנה על מתח יתר.
דוגמא לקרקע עובדת היא מוט ברק המחובר לאלקטרודות. חשוב במיוחד בגנרטורים, שנאים.
עקרון הארקה מגן
הארקת מגן היא מכלול אמצעים שמטרתם להגן על ציוד ועל אנשים שעובדים איתו. הוא משמש לחיסול הפרעות אלקטרומגנטיות הנובעות מהתקן סמוך, וכן לנטרול הפרעות במהלך המעבר במעגל החשמל.
הגנה מפני ברקים
סביבת האוויר היא קטע עם עמידות גבוהה, אך לפריקה יש כוח העולה על התנגדות זו, ולכן היא פורצת דרכה.בדרכו מהשכבות העליונות של האטמוספירה לקרקע, הברק בוחר באזורים עם הכי פחות עמידות - אזורים רטובים, קירות, עצים וטיפות מים. זה מסביר את העובדה כי הפרשות נופלות לעיתים קרובות לעץ - יש לו פחות עמידות מאשר האוויר סביבו. כאשר הוא נכנס לבניין, הזרם עובר גם באזורים עם הכי פחות עמידות - אלה צינורות מתכת, מכשירי חשמל או חלקי המתכת שלהם, קירות לחים. אם המכשיר אינו מקורקע, נגיעה בו בזמן הטעינה עלולה להיות קטלנית.
כאשר מותקן מוט ברק על הגג, המטען נכנס אליו, ואז נע לקרקע ומנוטרל. חשוב שזרמים לא יתפשטו לאובייקט, ולכן החומרים המשמשים לסידור הארקה הם בעלי עמידות נמוכה. על פי הכללים, הוא לא יעלה על 4 אוהם. מוט הברק עצמו חייב להיות מחובר לאלקטרודות באדמה.
הגנה מפני נחשולי מתח
ציוד אלקטרוני רגיש לעוצמות חשמל או מתקני חשמל חזקים הפועלים ברדיוס שלהם. מכת ברק פתאומית בסביבה עלולה לפגוע באלקטרוניקה.
כדוגמה: במהלך סופת רעמים עלול להתרחש מטען עודף בכבל הנחושת המחבר את הבתים ודרכו הזרם זורם. המטען, ככל שגודלו גדל, יכול להרוס את הכבל. במקרה זה, מותקן SPD על קו החשמל - מכשיר להגנה על מתח הדחף כך שהמטען העודף ישוחרר לקרקע.
מגן על אנשים
מארזי מכשירים, כל יסודות המתכת מסוגלים להוביל זרם. אם אתה נוגע במכשיר לא מקורקע שצבר חשמל סטטי, אתה עלול לקבל הלם חמור. זה ישפיע בעיקר על מערכת הלב וכלי הדם ומערכת העצבים. נעלי גומי, כפפות גומי וחדר יבש לחלוטין עוזרים להפחתת ההשפעה, אך לעתים נדירות אנשים מסתובבים במגפי גומי בדירה או במשרד. חיבור החוט השלישי למארז המכשיר, ואז חיבורו לאלקטרודות, מאפשר להשליך זרם עודף לקרקע.
בבניינים פרטיים ודירות ישנים לא בוצעו אמצעי הארקה, ולכן כל מכשירי החשמל מהווים סכנה פוטנציאלית לאנשים.
מכשירים מתוצרת עצמית יכולים להיראות כך: חוט מחובר לגוף המכשיר, שמובא לרחוב ומחובר למוצר מתכת המונע בקרקע (צינור, פינה, דלי, אביזרים). מוצרים אלה הם מוליכים טובים של זרם, בניגוד לגוף האדם, ולכן הזרם בוחר את המתכת ונכנס לקרקע.
ההבדל בין הארקה עובדת למגן
בתכנית ההארקה הפונקציונלית (עובדת), כל המבנים נושאי הזרם מחוברים לאלקטרודות המותקנות בקרקע. להפעלה נכונה של הארקה העובדת משתמשים גם בנתיכים, שלוקחים את המתח על עצמם ונכשלים.
הארקה פונקציונלית ניתנת אם הוראות היצרן ודרישותיו מחוברות למכשירים המגנים על המכשיר.
דרישות נוספות מוטלות על מכשיר הארקה מגן, מכיוון שיש לו משימות חשובות יותר: הצלת חיי אנשים.
| מטרת מכשיר הארקה העובד | מטרת הארקת מגן |
| כוח מכשירים גדול | מכשירי חשמל תלת פאזיים פחות מ -1 קילוואט |
| ציוד רגיש אלקטרוני | מכשירים חד פאזיים ודו-פאזיים שאינם במגע עם הקרקע |
| מכשירים רפואיים | ציוד בהספק של יותר מ -1 קילוואט |
| טכנולוגיה אלקטרונית, שהיא נושאת המידע החשוב | במעגלים עם נתיכים ומוליך מגן ניטרלי |
ההארקה האמינה ביותר מסופקת במעגל החשמלי של הבית. הכבלים המתאימים לכל יציאה חייבים להיות בעלי שלושה חוטים. המוליך השלישי מחובר לקרקע ומוליך חשמל סטטי, וגם מונע כניסה של מעגלים וברקים לבניין.
דרישות הארקה מגן
ניואנסים המשפיעים על הפונקציונליות:
- עמידות בקרקע בשל מאפייניה הפיזיים והכימיים. חימר רטוב, שבבי גרפיט, כבול, ביצות מלח או מי ים מוליכים את הזרם בצורה הטובה ביותר. גרוע מכך - חול יבש או סלעים קשים - גרניט, אבן כתוש, קוורץ, אספלט, בטון.
- אזור המגע של האלקטרודה הקרקעית עם האדמה. ככל שהשטח גדול יותר, כך נוצרים תנאים נוחים יותר לזרימת הזרם, כך זה קורה מהר יותר. ניתן להגדיל את השטח על ידי התקנת אלקטרודות נוספות לאורך קווי המתאר של הבניין. במקרה זה, הם מחוברים יחד עם לוח פלדה ליחידה אחת. אם תגדיל את הגודל של אלקטרודה אחת, גם השטח הכולל יגדל. התקנה של קווי מתאר אנכיים עוזרת להגדיל את השטח אם לשכבות התחתונות של האדמה יש עמידות רבה יותר מזו של פני השטח.
מכיוון שקשה להשיג עמידות קרקע אידיאלית, המכשירים מתוכננים על פי מאפייניו. לכל מתקן חשמלי יש סטנדרטים משלו להתנגדות מכשירי הארקה. לדוגמה, עבור תחנת חשמל עם מתח של יותר מ 100 קילוואט, ההתנגדות לא צריכה להיות יותר מ 0.5 אוהם, ולרשת ביתית עם מערכת TT, כמו גם שימוש בכיבוי אוטומטי, עד 500 אוהם.
אין לכסות מתגי הארקה ממתכת בצבעים ולכות. לעיתים חלק תת קרקעי של בניין עם מבני מתכת משמש כמכשיר הארקה - בטון מוליך חשמלי ובתוכו חיזוק. לא ניתן להשתמש בצינורות מתכת גז כדי לפתור את בעיית ההארקה.
על פי הכללים להתקנת מתקנים חשמליים, הארקה כפופה:
- רשתות עם מתח מעל 380 V.
- מתקנים מסוכנים ביותר וחיצוניים.
חלקי ציוד שיקורקעו ויבקעו:
- מארזים לציוד חשמלי.
- שנאי משני מתפתל.
- כונני מכשיר חשמלי.
- לוחות חלוקה, מסגרות ארונות.
- מבני מתכת ציוד.
- נדן כבל ברזל.
אם המתח אינו עולה על 42 וולט או 110 וולט, אין צורך בהארקה.
הארקה ביתית
מרבית התאונות בסביבה הביתית קשורות לנגיעה במכשיר, שיש בו נזק לבידוד. גוף האדם במקרה זה הוא מנצח נוכחי. כיריים חשמליים, מכונות כביסה ומדיחי כלים, רדיאטורים לחימום, תנורי מיקרוגל, דוודים, מחשבים אישיים, מדיחי כלים - כל אלה הם מבני מתכת המוליכים חשמל היטב ועלולים להזיק לבריאות ללא הארקה.
קצר חשמלי הוא קשר בין הפאזה לחוטים הנייטרליים ברשת, מה שמוביל להפעלת הגנת החירום וניתוקו של המכשיר מאספקת החשמל. לרוב, זה לא קצר שמתרחש, אלא דליפת זרם המצטברת בבית הציוד הביתי. פעולה זו עלולה להוביל להתחשמלות.
למען בטיחות האדם, יש צורך להתקין שקעים עם מגעי הארקה. יש לחבר כבל בעל שלושה חוטים לשקע. עם מערכת דו-תילית ותלת-חוטית, הארקה מצוידת בדרכים שונות - מתיבת צומת או לוח חשמל.
לא ניתן להשתמש בצינורות גז, מים או חימום אזורי כאלקטרודה קרקעית.
פעולת הארקה במקרה של תקלות חשמל
באופציה השנייה יתכן והדליפה הנוכחית לא תהיה משמעותית, מכשיר הגנת הציוד לא יגיב למתח ולא יכבה את המכשיר. האדם עלול לקבל מכה קלה.
אם הגוף אינו מקורקע, אך ה- RCD מותקן, הוא יעבוד תוך 0.02 שניות לאחר שאדם נוגע בגוף המכשיר. הזמן הזה לא מספיק כדי לפגוע בבריאות.
המעגל היעיל ביותר מנקודת מבט הבטיחות הוא הימצאות הארקה ו- RCD. במקרה של דליפת זרם ומעברו לקרקע, ה- RCD מגיב ומכבה את המכשיר.
כיצד מחושבים הפרמטרים של אלמנטים הארקה עיקריים
- עמידות בקרקע באזור זה;
- אורך, עובי, קוטר האלקטרודות, כמו גם מספרן.
בפועל, בכל המקרים קיימים פערים בתכנית העבודה המתוכננת, שכן יש לנתח את מדד הקרקע בצורה מדויקת יותר. כמעט בלתי אפשרי לעשות זאת: על 100 מטרים רבועים יש צורך לקדוח כ- 100 מכרות מיני בעומק של עד 10 מ 'על מנת להעריך את שכבות הקרקע, הרכבן והכללת אלמנטים - חימר, גיר, חול ועוד רכיבים.
התקנת התקני הארקה מתבצעת על פי העיקרון העיקרי של הארקה: נוכחות מרווח בטיחות, לאחר ערכים ממוצעים של הפרמטרים. ככל שההתנגדות נמוכה יותר, כך טוב יותר לכל מכשירי החשמל והאנשים.
התקנת מתגי הארקה
אלקטרודות אנכיות מבצעות את תפקידיהן בצורה יעילה יותר, מכיוון שניתן להתקין אותן בעומקים גדולים יותר. כאשר מניחים אופקית בעומק רדוד, ההתנגדות גוברת, במיוחד בחורף, כאשר השכבות העליונות של האדמה קופאות.
עבור אלקטרודות משתמשים בסיכות שאורכן עולה על מטר אחד (בדרך כלל 1.5 מ '). קל לדפוק מבנים כאלה בקרקע באמצעות פטיש קונבנציונאלי; החיבור נעשה במישור אופקי בעומק של לפחות 0.5 מ '.
