Instalarea buclei la sol - principiu de funcționare și calcul

Împământarea prin buclă este instalată pentru a proteja clădirile de incendii și oamenii de șocurile electrice. Atunci când efectuați lucrări, este necesar să respectați cerințele PUE, să calculați corect, să montați circuitul și să verificați nivelul rezistenței acestuia.

Dispozitivul și principiul de funcționare al împământării

În spațiile rezidențiale, este adesea instalat un sistem TN, al cărui neutru este solid împământat. Firul de masă conectează toți consumatorii de energie electrică la circuitul de protecție. Acesta din urmă are o rezistență scăzută, iar curentul circulă întotdeauna în circuitul în care rezistența este mai mică. În comparație cu un dispozitiv de împământare, corpul uman se distinge prin rezistență ridicată, prin urmare, circuitul vă permite să rezolvați sarcinile care îi sunt atribuite.

Împământarea conturului este un sistem sub forma unui triunghi echilateral, dreptunghi sau pătrat, asamblat din electrozi de masă verticali - tije sau colțuri de oțel, care sunt conectate prin sudare în punctele superioare cu benzi orizontale de oțel. Este conectat la echipament pentru a fi împământat cu un cablu. Cel mai comun tip de construcție este triunghiular.

Conturul exterior este îngropat în pământ. Nivelul de rezistență la răspândirea curenților dispozitivului de protecție diferă în funcție de tipul de sol, de structura acestuia.

Cei mai buni indicatori sunt înregistrați la instalarea buclei de sol în sol turbos, argilos și argilos. În acest din urmă caz, cu condiția ca apa subterană să fie aproape de suprafață. Dacă solul este format din incluziuni stâncoase dense, performanța se deteriorează.

Puteți asambla singur circuitul sau puteți utiliza un kit gata făcut.

Soiuri de bucle la sol

Există mai multe tipuri de structuri utilizate pentru împământare.

Sisteme tradiționale de împământare

Un sistem de acest tip constă dintr-un număr minim de elemente: doi electrozi verticali din armături metalice și unul în formă de bandă orizontală care leagă cei doi anteriori. Secțiunile și dimensiunile elementelor trebuie să respecte standardele. Se recomandă instalarea împământării pe partea umbrită nordică a amplasamentului, într-un loc umed. Cu toate acestea, datorită faptului că circuitul este adesea din oțel și nu poate fi vopsit cu vopsea, acesta se corodează rapid. De asemenea, rezistența unui astfel de dispozitiv este influențată de temperatura și nivelul de umiditate al solului, deoarece circuitul este plasat în straturile superioare.

Sisteme de împământare profundă

Un astfel de sistem este fabricat utilizând o metodă cu știft modular. Comparativ cu versiunea anterioară, diferă:

• durată lungă de viață;
• calcule simple;
• neafectat de influența mediului;
• lipsa nevoii de întreținere;
• ușurința instalării.

Măsurarea rezistenței echipamentului instalat trebuie efectuată de specialiști.

Bucla exterioară de împământare constă din electrozi verticali și elemente de împământare orizontale. Este realizat din patru benzi cu o grosime de 40-50 mm și este instalat la o distanță de cel puțin 1 m de clădire.Banda orizontală trebuie amplasată la o adâncime de 50 până la 70 cm de la suprafață.

Calculul conturului de protecție

Pentru a efectua un calcul precis al buclei la sol, trebuie să țineți cont de:

• umiditatea solului;
• temperatura medie iarna și vara în zona de instalare;
• rezistența solului și salinitatea;
• secțiunea transversală și lungimea conductoarelor și electrozilor de împământare;
• distanța de la casă la contur.

Calculul se face conform formulelor, această procedură este dificilă pentru o persoană care nu are studii de inginerie. Cu toate acestea, chiar dacă se fac calcule corecte, rezistența reală a buclei va diferi de cea calculată datorită unui număr mare de factori dinamici care influențează.

De fapt, mulți iau în considerare doar îndepărtarea conturului de fundație și apoi reglează rezistența măsurând acest indicator al structurii deja montate.

Dimensiunile recomandate ale comutatoarelor de împământare:

• benzi - lățime - 40-50 mm, grosime - 4-5 mm, cel puțin 2,5 m lungime;
• colțuri - grosimea raftului - 4-5 mm, lățimea raftului 40-50 mm, cel puțin 2,5 m lungime;
• tije (neapărat netede) - secțiune de 16-20 mm, nu mai puțin de 2,5 m lungime;
• țeavă - grosime perete 3,5 mm, diametru nu mai puțin de 32 mm, lungime - nu mai puțin de 2,5 m.

Calculele exacte, luând în considerare toți parametrii, trebuie să fie efectuate în cazul în care clădirile comerciale și industriale mari trebuie să fie împământate.

Obiecte care necesită echipamente cu contur

Trebuie să fie împământat fără greș:

• încăperi în care funcționează mașini, dispozitive și surse de lumină cu carcase și carcase metalice;
• stații de transformare complete, precum și clădiri care adăpostesc echipamente electrice cu carcase din oțel;
• înfășurarea secundară a transformatorului de măsurare;
• conducte metalice pentru cabluri, încăperi în care structurile metalice și cablurile sunt amplasate în același timp, fire.

Nu este necesară legarea la pământ a dispozitivelor care sunt instalate pe echipamente deja împământate, întreruptoare de circuit în panourile electrice, dispozitive electrice de măsurare.

Diagramele de conexiune

Cele mai frecvente scheme de conexiune sunt închise triunghiulare și liniare. Un sistem închis este mai stabil în funcționare, deoarece chiar dacă unul dintre comutatoarele orizontale de împământare este deteriorat, acesta își va îndeplini funcția în continuare. Liniar în acest sens pierde pentru un design închis. Nu mai funcționează dacă jumperul este deteriorat.

În plus față de modelele liniare și triunghiulare, se pot realiza protectoare ovale și dreptunghiulare, dar acestea sunt mai puțin populare.

Bucla la sol în interiorul instalației

Bucla de la sol este situată atât în ​​exterior, cât și în interiorul incintei. Atunci când îl creați în interior, trebuie să respectați regulile:

• Nu folosiți încălzire centrală, canalizare și conducte similare, cabluri de transport, manșoane metalice, fire blindate ca conductori de protecție zero.
• Conductoarele de împământare și neutre sunt așezate într-un mod deschis, deoarece trebuie să fie accesibile pentru inspecție și vopsite în dungi galbene-verzi.
• Trecerile prin pereți și tavan sunt realizate cu țevi ignifuge nemetalice.
• Anvelopele din oțel sunt vopsite, îmbinările sudate sunt tratate cu vopsea cu ulei.
• În încăperile umede, conductorii sunt sudați pe suporturi.

Acestea sunt regulile de bază, dar există altele care sunt relevante atunci când se pune circuitul intern în încăperi cu mediu agresiv, în atelierele întreprinderilor industriale.

Instalarea buclei la sol

Conform procedurii clasice pentru instalarea buclei la sol, se efectuează mai întâi lucrările pregătitoare, apoi dispozitivul este instalat direct și se măsoară rezistența.

Pregătirea pentru instalare

Pentru instalare, trebuie să pregătiți instrumentele:

• lopată;
• polizor sau ferăstrău pentru metal;
• invertor de sudură;
• pumn;
• chei pentru 8, 10;
• metri de curent, tensiune, rezistență.

Materiale necesare:

• Unghiuri din oțel rezistent la coroziune, 40 × 40 × 4/50 × 50 × 5 cm și o lungime de cel puțin 2,5 m. Sau tije rotunde din oțel cu diametrul de 20 mm.
• Trei benzi metalice de 250 cm lungime, 40 până la 60 mm lățime și aproximativ 5 mm grosime. Cu cât distanța dintre electrozi este mai mare, cu atât răspândirea curenților este mai bună, deoarece câmpurile electromagnetice interacționează mai puțin între ele. În mod ideal, distanța dintre electrozi ar trebui să corespundă lungimii lor sau creșterea multiplilor acestui parametru.
• Benzi din oțel inoxidabil pentru conectarea circuitului la fundație 40 × 4 sau 50 × 5 mm sau cablu de alimentare.
• Șuruburi М8, М10.
• Conductor de cupru.

Locația pentru instalarea circuitului ar trebui să fie situată lângă fundație și tabloul de distribuție.

Montarea dispozitivului de protecție

Primul pas este de a face tranșee de aproximativ 80 cm adâncime sub bucla de la sol și o bandă care să conecteze sistemul la fundație. Configurația șanțurilor trebuie să se potrivească cu forma buclei de sol. În acest caz, împământarea se realizează sub forma unui triunghi cu laturile de 2,5 m fiecare.

Colțurile metalice ar trebui să fie ascuțite pentru a le facilita pătrunderea în pământ. Sunt conduse în sol, mai degrabă decât săpând găuri. Electrozii trebuie să intre bine în pământ. Jumperii sunt sudați pe electrozi. Cusăturile de sudură sunt tratate cu mastic de bitum pentru protecție împotriva coroziunii. Cablul este condus prin șanț în casă, către tabloul de distribuție. Pentru a face acest lucru, folosind șuruburi și piulițe, cablul ambalat în contactul final este fixat pe comutatorul vertical de împământare. Pentru a face acest lucru, utilizați anvelope din cupru (10mm2), aluminiu (16mm2) sau metal (75mm2). Conturul este acoperit mai întâi cu nisip, apoi cu pământ.

Măsurarea rezistenței dispozitivului de protecție

Pentru a verifica performanța dispozitivului, se recomandă măsurarea rezistenței acestuia la răspândirea curentă conform tuturor regulilor. Lucrările se fac cel mai bine iarna sau vara când rezistența solului este la maxim. Norma de rezistență a circuitului de protecție este luată ca indicatori de 15, 30, 60 Ohm sau 2, 4 și 8 Ohm atunci când este măsurată cu electrozi de împământare naturali și electrozi de împământare repetate ai liniilor de ieșire pentru o rețea de 660-380, 380-220 sau respectiv 220-127 V.

Verificarea rezistenței buclei

Pentru măsurarea corectă a împământării, trebuie folosite dispozitive speciale de măsurare - „MS-08” sau „MS-416” și electrozi de testare. Tehnica este după cum urmează:

1. Un electrod potențial este plasat între circuit și casă la o distanță de cel puțin 20 m. Altul în linie dreaptă cu primul și dispozitivul de protecție, la o distanță de cel mult 40 m.
2. După conectarea tensiunii, măsurați rezistența.
3. Măsurarea la împământare se efectuează de mai multe ori, aducând treptat electrodul mai aproape, dar nu mai aproape de 5 m.

Determinarea valorii rezistenței se efectuează în funcție de cel mai slab rezultat obținut.

Cele mai frecvente greșeli

La instalarea unui dispozitiv de împământare, se fac cel mai adesea următoarele greșeli:

• Circuitul este conectat la un punct greșit din instalația electrică, de exemplu, direct la echipament. Trebuie conectat la magistrala principală de masă.
• În locul unui circuit, se utilizează o conductă de alimentare cu apă, încălzire sau alt tip. Ele pot fi structuri de împământare cu unele rezerve și nu întotdeauna.
• Lipsa conexiunii conductorului neutru în dispozitivul de împământare, precum și instalarea întrerupătoarelor separate în conductorul neutru.
• Utilizați ca întrerupătoare de împământare a armăturilor, a obiectelor metalice îngropate, a zero de lucru, a gardurilor.
• Utilizarea buclelor de sol realizate din elemente de secțiune mică.
• Cusătură de sudură mai mică de 10 cm.
• Cusăturile sudate nu sunt tratate împotriva coroziunii cu mastice bituminoase.
• Banda de contur care a ieșit din pământ nu este colorată. Ar trebui să fie vopsit cu vopsea neagră sau galben-verde.
• Lungimea insuficientă a electrozilor de masă orizontali și verticali.
• Pătrunderea insuficientă a elementelor orizontale.
• Acestea stabilesc o buclă de împământare, dar nu pun la pământ comunicațiile principale, constând din elemente metalice: alimentare cu apă, încălzire, alimentare cu gaz, canalizare.

Trebuie să fie posibilă deconectarea dispozitivului de împământare de la instalația electrică pentru măsurători, adică banda care iese din dispozitivul de împământare trebuie deconectată. Această posibilitate este asigurată de conexiunea cu șuruburi a elementelor.

Dacă instalarea este realizată în conformitate cu toate regulile, a fost posibilă măsurarea corectă a rezistenței și indicatorii corespund normei, clădirea este protejată în mod fiabil de scurtcircuite și de consecințele sale.