Het concept en werkingsprincipe van beschermende aarding:

Elektrische apparaten die in bedrijf zijn, moeten geaard zijn. Afhankelijk van het doel kan het werkend of beschermend zijn. De eerste is voor de juiste werking van de apparaten, en de tweede is voor de bescherming van mensen. Het werkingsprincipe van de ene en de tweede is anders.

De belangrijkste doelen en doelstellingen van aarding

De grond is in staat om de elektrische stroom te neutraliseren, omdat de mate van zijn spanning nul is. Weerstand is de belangrijkste indicator van een aardingsapparaat, waarmee men de kwaliteit en het vermogen om zijn doel te vervullen kan beoordelen. Weerstand hangt af van de samenstelling van de grond, de aanwezigheid van chemicaliën erin - zuur of alkalisch, vocht, losheid. Afhankelijk van de samenstelling van de grond kan het nodig zijn om een ​​speciale aardingsset te gebruiken of om de grond volledig te vervangen voor een goede werking van de aardingsinrichtingen.

Aarding is de aansluiting van elk apparaat, elektrische installatie of een deel van het netwerk op een aardingsapparaat. Het is een aardelektrode en aardgeleiders waardoor de stroom in de grond stroomt en wordt geneutraliseerd.

Er kunnen meerdere aardingsschakelaars zijn. In een gedistribueerd schema bevinden ze zich langs de omtrek van het object, waarvan het elektrische netwerk moet worden beveiligd. Het geleidende deel (aardingsschakelaars) is meestal van metaal. Er worden aardelektroden aangeleverd die direct contact hebben met de grond.

Het aardingsapparaat is langs de lus gemonteerd. Een aardlus is een reeks elektrodegeleiders die in de grond worden gedreven. Hun lengte is 3 meter, ze bevinden zich op korte afstand van elkaar. Als verbinding wordt een horizontale metalen strip gebruikt, die op een ondiepe diepte - tot 1 meter - in de grond wordt gelegd. De verbinding met de elektroden wordt uitgevoerd met conventioneel lassen. In speciale aardingssets zijn delen van de apparatuur met een draad verbonden, wat de werkingseigenschappen op geen enkele manier beïnvloedt.

Werkaarding is noodzakelijk in de volgende gevallen:

• Apparatuur beschermen tegen de opbouw van statische elektriciteit. Natuurlijke processen, zoals bliksem, kunnen de stroom in een circuit beïnvloeden en schade aan apparatuur veroorzaken. Elektroden die in de grond zijn geïnstalleerd, voeren overtollige stroom af.
• Beveiliging van het netwerk tegen kortsluiting.
• Overspanningsbeveiliging.

Een voorbeeld van een werkterrein is een bliksemafleider die is verbonden met de elektroden. Vooral belangrijk in generatoren, transformatoren.

Beschermend aardingsprincipe:

Beschermende aarding is een reeks maatregelen die gericht zijn op het beschermen van apparatuur en mensen die ermee werken. Het wordt gebruikt om elektromagnetische interferentie die wordt veroorzaakt door een apparaat in de buurt te elimineren en om interferentie tijdens het schakelen in het stroomcircuit te neutraliseren.

Bescherming tegen bliksem

De luchtomgeving is een sectie met hoge weerstand, maar de ontlading heeft een vermogen dat deze weerstand overschrijdt, daarom breekt het deze af.Op zijn weg van de bovenste atmosfeer naar de grond selecteert bliksem gebieden met de minste weerstand - natte gebieden, muren, bomen en waterdruppels. Dit verklaart het feit dat de lozingen vaak in de boom vallen - deze heeft minder weerstand dan de lucht eromheen. Wanneer het een gebouw binnenkomt, gaat de stroom ook door de gebieden met de minste weerstand - dit zijn metalen buizen, elektrische apparaten of hun metalen onderdelen, vochtige muren. Als het apparaat niet geaard is, kan aanraking tijdens het opladen dodelijk zijn.

Wanneer een bliksemafleider op het dak is geïnstalleerd, komt de lading erin en gaat vervolgens de grond in en wordt geneutraliseerd. Het is belangrijk dat stromen zich niet in het object voortplanten, daarom hebben de materialen die worden gebruikt voor het aanbrengen van aarding een lage weerstand. Volgens de regels mag deze niet hoger zijn dan 4 ohm. De bliksemafleider zelf moet worden aangesloten op de elektroden in de grond.

Overspanningsbeveiliging

Elektronische apparatuur is gevoelig voor stroompieken of krachtige elektrische installaties die in hun straal werken. Een plotselinge blikseminslag in de buurt kan de elektronica beschadigen.

Als voorbeeld: tijdens een onweersbui kan er een overbelasting ontstaan ​​in de koperen kabel die de huizen met elkaar verbindt en waardoor de stroom loopt. De lading kan, naarmate de omvang toeneemt, de kabel vernietigen. In dit geval wordt een SPD op de voedingslijn geïnstalleerd - een impuls-overspanningsbeveiligingsapparaat zodat de overtollige lading in de grond wordt vrijgegeven.

Mensen beschermen

Instrumentbehuizingen, alle metalen elementen zijn in staat om stroom te geleiden. Als u een niet-geaard apparaat aanraakt dat statische elektriciteit heeft opgebouwd, kunt u een ernstige schok krijgen. Dit zal vooral het cardiovasculaire en zenuwstelsel aantasten. Rubberen schoenen, rubberen handschoenen en een absoluut droge ruimte helpen de impact te verminderen, maar mensen lopen zelden met rubberen laarzen door een appartement of kantoor. Door de derde draad aan te sluiten op de behuizing van de apparaten en deze vervolgens op de elektroden aan te sluiten, kan overtollige stroom in de grond worden afgevoerd.

In oude privé- en appartementsgebouwen werden geen aardingsmaatregelen uitgevoerd, daarom vormen alle elektrische apparaten een potentieel gevaar voor mensen.

Zelfgemaakte apparaten kunnen er als volgt uitzien: een draad is verbonden met het lichaam van het apparaat, dat naar de straat wordt gebracht en verbonden met een metalen product dat in de grond wordt gedreven (buis, hoek, emmer, fittingen). Deze producten zijn goede stroomgeleiders, in tegenstelling tot het menselijk lichaam, dus de stroom selecteert het metaal en gaat de grond in.

Het verschil tussen werkaarding en beschermend:

Werkende en beschermende aarding, volgens de veiligheidsvoorschriften, mogen niet worden gecombineerd met het watercircuit. Elektrische ontladingen kunnen worden beschadigd door atmosferische ontladingen en de beschermende aarding zal niet werken.

In het functionele (werkende) aardingsschema zijn alle stroomvoerende structuren verbonden met elektroden die in de grond zijn geïnstalleerd. Voor de juiste werking van de werkaarding worden ook zekeringen gebruikt, die de spanning op zich nemen en uitvallen.

Een functionele aarding is voorzien als de instructies en eisen van de fabrikant zijn bevestigd aan de apparaten die het apparaat beschermen.

Er worden meer eisen gesteld aan een beschermend aardingsapparaat, omdat het belangrijkere taken heeft: het redden van mensenlevens.

De meest betrouwbare aarding bevindt zich in het elektrische circuit van het huis. De kabels die in elk stopcontact passen, moeten driedraads zijn. De derde geleider is verbonden met de grond en geleidt statische elektriciteit en voorkomt ook dat kortsluiting en bliksem het gebouw binnenkomen.

Vereisten voor beschermende aarding

Om aardingsinstallaties hun functies te laten uitvoeren, moeten ze voldoen aan bepaalde parameters en de instructies van de fabrikant van de apparatuur.

Nuances die de functionaliteit beïnvloeden:

• Bodembestendigheid door zijn fysische en chemische eigenschappen. Natte klei, grafietschilfers, veen, kwelders of zeewater geleiden de stroming het best. Erger nog - droog zand of harde rotsen - graniet, steenslag, kwarts, asfalt, beton.
• Het contactgebied van de aardelektrode met de grond. Hoe groter het gebied, hoe gunstiger de omstandigheden worden gecreëerd voor de stroomstroom, hoe sneller het gebeurt. U kunt het gebied vergroten door meer elektroden langs de contouren van het gebouw te installeren. In dit geval worden ze samengevoegd met een stalen plaat tot een enkele eenheid. Als u de grootte van één elektrode vergroot, neemt ook het totale oppervlak toe. De installatie van een verticale metalen contour helpt het oppervlak te vergroten als de onderste lagen van de grond meer weerstand hebben dan de oppervlaktelagen.

Omdat het moeilijk is om een ​​ideale bodemweerstand te bereiken, worden apparaten ontworpen op basis van de kenmerken ervan. Elke elektrische installatie heeft zijn eigen normen voor de weerstand van aardingsapparatuur. Voor een elektrisch onderstation met een spanning van meer dan 100 kW mag de weerstand bijvoorbeeld niet meer dan 0,5 Ohm zijn, en voor een thuisnetwerk met een TT-systeem, evenals het gebruik van automatische uitschakeling, tot 500 Ohm.

Metalen aardingsschakelaars mogen niet worden bedekt met verf en lak. Soms wordt een ondergronds deel van een gebouw met metalen constructies gebruikt als aardingsapparaat - elektrisch geleidend beton met versterking aan de binnenkant. Metalen gasleidingen kunnen niet worden gebruikt om het aardingsprobleem op te lossen.

Volgens de regels voor de installatie van elektrische installaties zijn de volgende zaken onderworpen aan aarding:

• Netwerken met spanningen boven 380 V.
• Extreem gevaarlijke installaties en buiteninstallaties.

Delen van de apparatuur die moeten worden geaard en geaard:

• Behuizingen voor elektrische apparatuur.
• Secundaire transformatorwikkeling.
• Elektrische apparaataandrijvingen.
• Verdeelborden, kastframes.
• Apparatuur metalen constructies.
• IJzeren kabelmantel.

Als de spanning niet hoger is dan 42 VAC of 110 VDC, is aarding niet vereist.

Huishoudelijke aarding

De meeste ongevallen in de huiselijke omgeving houden verband met het aanraken van het apparaat, wat schade aan de isolatie veroorzaakt. Het menselijk lichaam is in dit geval een stroomgeleider. Elektrische kookplaten, wasmachines en vaatwassers, verwarmingsradiatoren, magnetrons, boilers, pc's, vaatwassers - dit zijn allemaal metalen constructies die elektriciteit goed geleiden en zonder aarding schadelijk kunnen zijn voor de gezondheid.

Een kortsluiting is een contact tussen de fase- en neutrale draden in het netwerk, wat leidt tot de werking van de noodbeveiliging en het loskoppelen van het apparaat van de voeding. Meestal is het geen kortsluiting die optreedt, maar een lekstroom die zich ophoopt in de behuizing van huishoudelijke apparatuur. Dit kan leiden tot een elektrische schok.

Voor de veiligheid van mensen is het noodzakelijk om stopcontacten met aardingscontacten te installeren. Op het stopcontact moet een drieaderige kabel worden aangesloten. Met een tweedraads en driedraadssysteem is aarding op verschillende manieren uitgerust - van een aansluitdoos of een elektrisch paneel.

Gas-, water- of stadsverwarmingsleidingen kunnen niet als aardelektrode worden gebruikt.

Aarding bij elektrische storingen

Uitval van apparatuur betekent schade aan de isolatie en het verschijnen van een fase in de behuizing van het apparaat. Als delen van de apparatuur onder spanning staan, maar geen bescherming hebben in de vorm van aarding en aardlekschakelaars, kan een persoon die zich niet bewust is van het gevaar een elektrische schok krijgen.

Bij de tweede optie is de stroomlekkage mogelijk niet significant, het apparaatbeschermingsapparaat reageert niet op spanning en schakelt het apparaat niet uit. De persoon kan een kleine klap krijgen.

Als de behuizing niet is geaard, maar de aardlekschakelaar is geïnstalleerd, werkt deze in 0,02 seconden nadat een persoon de behuizing van het apparaat heeft aangeraakt. Deze tijd is niet genoeg om de gezondheid te schaden.

Het meest effectieve circuit vanuit het oogpunt van veiligheid is de aanwezigheid van aarding en een RCD. In het geval van een stroomlekkage en de overgang naar de grond, reageert de aardlekschakelaar en schakelt het apparaat uit.

Hoe de parameters van de belangrijkste aardingselementen worden berekend

De berekening van de parameters van het aardingsapparaat wordt uitgevoerd volgens de formules. De eerste elementen zijn:

• bodemweerstand in dit gebied;
• lengte, dikte, diameter van elektroden, evenals hun aantal.

In de praktijk zijn er in alle gevallen afwijkingen met het geplande werkplan, omdat de bodemindicator nauwkeuriger moet worden geanalyseerd. Het is bijna onmogelijk om dit te doen: op 100 vierkante meter moeten ongeveer 100 minimijnen tot 10 m diep worden geboord om de bodemlagen, de samenstelling en de opname van elementen - klei, kalksteen, zand en andere te beoordelen componenten.

Installatie van aardingsapparatuur wordt uitgevoerd volgens het hoofdprincipe van aarding: de aanwezigheid van een veiligheidsfactor, met gemiddelde waarden van de parameters. Hoe lager de verkregen weerstand, hoe beter voor alle elektrische apparaten en mensen.

Installatie van aardingsschakelaars

Verticale elektroden vervullen hun functies efficiënter, omdat ze op grotere diepte kunnen worden geïnstalleerd. Bij horizontaal leggen op ondiepe diepte neemt de weerstand toe, vooral in de winter, wanneer de bovenste lagen van de grond bevriezen.

Voor elektroden worden pinnen gebruikt waarvan de lengte meer dan 1 meter is (meestal 1,5 m). Het is gemakkelijk om dergelijke constructies met een conventionele hamer in de grond te slaan; de verbinding wordt gemaakt in een horizontaal vlak met een diepte van minimaal 0,5 m.