Dispozitivele electrice în funcțiune trebuie să fie împământate. În funcție de scop, poate fi funcțional sau de protecție. Primul este pentru funcționarea corectă a dispozitivelor, iar al doilea este pentru protecția oamenilor. Principiul de funcționare al unuia și al doilea este diferit.
- Principalele obiective și obiective ale fundamentării
- Principiul de împământare de protecție
- Protecție împotriva trăsnetului
- Protectie la supratensiune
- Protejarea oamenilor
- Diferența dintre pământul de lucru și protecția
- Cerințe de protecție la împământare
- Împământarea gospodăriei
- Funcționarea la pământ în cazul defecțiunilor electrice
- Cum se calculează parametrii elementelor principale de împământare
- Instalarea întrerupătoarelor de împământare
Principalele obiective și obiective ale fundamentării
Solul este capabil să neutralizeze curentul electric, deoarece gradul de tensiune al acestuia este zero. Rezistența este principalul indicator al unui dispozitiv de împământare, prin care se poate judeca calitatea și capacitatea acestuia de a-și îndeplini scopul. Rezistivitatea depinde de compoziția solului, de prezența substanțelor chimice în el - acid sau alcalin, umiditate, slăbiciune. În funcție de compoziția solului, poate fi necesar să folosiți un kit special de împământare sau să înlocuiți complet solul pentru funcționarea corectă a dispozitivelor de împământare.
Împământarea este conectarea oricărui dispozitiv, instalație electrică sau parte a rețelei la un dispozitiv de împământare. Este un electrod de masă și conductori de împământare prin care curentul curge în sol și este neutralizat.
Pot exista mai multe întrerupătoare de împământare. Într-o schemă distribuită, acestea sunt situate de-a lungul perimetrului obiectului, a cărui rețea electrică trebuie asigurată. Partea conductivă (întrerupătoarele de împământare) sunt de obicei realizate din metal. Li se furnizează electrozi de împământare, care au contact direct cu solul.
Dispozitivul de împământare este montat de-a lungul buclei. O buclă de masă este o serie de conductori de electrod care sunt conduși în sol. Lungimea lor este de 3 metri, sunt situate la mică distanță una de cealaltă. O bandă metalică orizontală este utilizată ca o conexiune, care este așezată în sol la o adâncime mică - până la 1 metru. Conectarea la electrozi se realizează utilizând sudarea convențională. În seturile speciale de împământare, părțile echipamentului sunt conectate printr-un filet, care nu afectează în niciun fel proprietățile de lucru.
Pământul de lucru este necesar în următoarele cazuri:
- Protejarea echipamentelor împotriva acumulării de electricitate statică. Procesele naturale, cum ar fi fulgerul, pot afecta curentul care circulă într-un circuit, provocând deteriorarea echipamentelor. Electrozii instalați la sol scurg curentul în exces.
- Protecția rețelei împotriva scurtcircuitelor.
- Protecție la supratensiune.
Un exemplu de masă de lucru este un paratrăsnet care este conectat la electrozi. Important în special în generatoare, transformatoare.
Principiul de împământare de protecție
Împământarea de protecție este un set de măsuri care vizează protejarea echipamentelor și a persoanelor care lucrează cu acesta. Este utilizat pentru a elimina interferențele electromagnetice care apar dintr-un dispozitiv din apropiere, precum și pentru a neutraliza interferențele la comutarea în circuitul de alimentare.
Protecție împotriva trăsnetului
Mediul aerian este o secțiune cu rezistență ridicată, dar descărcarea are o putere care depășește această rezistență, prin urmare o descompune.În drumul său de la atmosfera superioară la sol, fulgerul selectează zonele cu cea mai mică rezistență - zone umede, pereți, copaci și picături de apă. Acest lucru explică faptul că deversările cad adesea în copac - are o rezistență mai mică decât aerul din jurul său. Când intră într-o clădire, curentul trece și prin zonele cu cea mai mică rezistență - acestea sunt conducte metalice, aparate electrice sau părțile lor metalice, pereți umezi. Dacă dispozitivul nu este împământat, atingerea acestuia în timpul încărcării poate fi fatală.
Când un paratrăsnet este instalat pe acoperiș, încărcătura intră în el, apoi se deplasează în sol și este neutralizată. Este important ca curenții să nu se propage în obiect, prin urmare materialele utilizate pentru amenajarea împământării au o rezistență scăzută. Conform regulilor, nu trebuie să depășească 4 ohmi. Paratrăsnetul în sine trebuie conectat la electrozii din pământ.
Protectie la supratensiune
Echipamentele electronice sunt sensibile la supratensiuni sau la instalații electrice puternice care funcționează pe raza lor. Un fulger brusc în apropiere poate deteriora electronica.
De exemplu: în timpul unei furtuni, poate apărea o supraîncărcare în cablul de cupru care leagă casele și prin care curge curentul. Încărcarea, pe măsură ce dimensiunea crește, poate distruge cablul. În acest caz, un SPD este instalat pe linia de alimentare - un dispozitiv de protecție la supratensiune de impuls, astfel încât excesul de sarcină să fie eliberat în sol.
Protejarea oamenilor
Carcase de instrumente, toate elementele metalice sunt capabile să conducă curentul. Dacă atingeți un aparat fără legare la pământ care a acumulat electricitate statică, este posibil să primiți șocuri severe. Acest lucru va afecta în primul rând sistemul cardiovascular și nervos. Pantofii de cauciuc, mănușile de cauciuc și o cameră absolut uscată ajută la reducerea impactului, dar oamenii se plimba rar în jurul unui apartament sau birou cu cizme de cauciuc. Conectarea celui de-al treilea fir la corpul dispozitivelor, apoi conectarea la electrozi, permite excesul de curent să fie eliminat în sol.
În clădirile private și de apartamente vechi nu s-au efectuat măsuri de împământare, prin urmare, toate aparatele electrice reprezintă un potențial pericol pentru oameni.
Dispozitivele auto-fabricate pot arăta astfel: un fir este conectat la corpul dispozitivului, care este adus în stradă și conectat la un produs metalic introdus în sol (țeavă, colț, cupă, fitinguri). Aceste produse sunt buni conductori de curent, spre deosebire de corpul uman, astfel încât curentul selectează metalul și intră în pământ.
Diferența dintre pământul de lucru și protecția
În schema funcțională (de lucru) de împământare, toate structurile care transportă curentul sunt conectate la electrozi instalați în pământ. Pentru funcționarea corectă a împământării de lucru, se folosesc și siguranțe care iau tensiunea asupra lor și se defectează.
O legare la pământ funcțională este furnizată dacă instrucțiunile și cerințele producătorului sunt atașate dispozitivelor care protejează dispozitivul.
Mai multe cerințe sunt impuse unui dispozitiv de împământare de protecție, deoarece are sarcini mai importante: salvarea vieții oamenilor.
| Scopul dispozitivului de împământare de lucru | Scopul împământării de protecție |
| Putere mare a instrumentului | Aparate trifazate mai mici de 1 kW |
| Echipament electronic sensibil | Dispozitive monofazate și bifazate care nu intră în contact cu solul |
| Dispozitive medicale | Echipamente cu o putere mai mare de 1 kW |
| Tehnologia electronică, care este purtătorul de informații importante | În circuite cu siguranțe și un conductor de protecție neutru |
Cea mai fiabilă împământare este asigurată în circuitul electric al casei. Cablurile care se încadrează în fiecare priză trebuie să aibă trei fire. Al treilea conductor este conectat la sol și conduce electricitatea statică și, de asemenea, împiedică intrarea în clădire a scurtcircuitelor și a trăsnetelor.
Cerințe de protecție la împământare
Nuanțe care afectează funcționalitatea:
- Rezistența solului datorită caracteristicilor sale fizice și chimice. Lutul umed, așchii de grafit, turbă, mlaștini sărate sau apa de mare conduc cel mai bine curentul. Mai rău - nisip uscat sau roci dure - granit, piatră zdrobită, cuarț, asfalt, beton.
- Zona de contact a electrodului de masă cu solul. Cu cât suprafața este mai mare, cu atât sunt create condiții mai favorabile pentru fluxul de curent, cu atât se întâmplă mai repede. Puteți mări zona instalând mai mulți electrozi de-a lungul conturului clădirii. În acest caz, acestea sunt unite împreună cu o placă de oțel într-o singură unitate. Dacă măriți dimensiunea unui electrod, va crește și suprafața totală. Instalarea unui contur metalic vertical ajută la creșterea suprafeței dacă straturile inferioare ale solului au mai multă rezistență decât cele de suprafață.
Deoarece este dificil de realizat o rezistență ideală a solului, dispozitivele sunt proiectate pe baza caracteristicilor sale. Fiecare instalație electrică are propriile standarde pentru rezistența dispozitivelor de împământare. De exemplu, pentru o stație electrică cu o tensiune mai mare de 100 kW, rezistența nu trebuie să fie mai mare de 0,5 Ohm, iar pentru o rețea de domiciliu cu un sistem TT, precum și utilizarea opririi automate, până la 500 Ohm.
Întrerupătoarele de împământare din metal nu trebuie acoperite cu vopsele și lacuri. Uneori, o parte subterană a unei clădiri cu structuri metalice este utilizată ca dispozitiv de împământare - beton conductiv electric, cu armături în interior. Țevile metalice gazoase nu pot fi utilizate pentru a rezolva problema legării la pământ.
Conform Regulilor de instalare a instalațiilor electrice, împământarea este supusă:
- Rețele cu tensiuni peste 380 V.
- Instalații extrem de periculoase și exterioare.
Părți ale echipamentului care trebuie împământate și împământate:
- Carcase pentru echipamente electrice.
- Înfășurarea transformatorului secundar.
- Unități de dispozitiv electric.
- Plăci de distribuție, cadre de dulapuri.
- Echipamente structuri metalice.
- Teaca cablului de fier.
Dacă tensiunea nu depășește 42 VAC sau 110 VDC, nu este necesară împământarea.
Împământarea gospodăriei
Majoritatea accidentelor din mediul casnic sunt asociate cu atingerea dispozitivului, care afectează izolația. În acest caz, corpul uman este un conductor de curent. Plite electrice, mașini de spălat și mașini de spălat vase, calorifere, cuptoare cu microunde, cazane, PC-uri, mașini de spălat vase - toate acestea sunt structuri metalice care conduc electricitatea bine și pot fi dăunătoare sănătății fără împământare.
Un scurtcircuit este un contact între faza și firele neutre din rețea, ceea ce duce la funcționarea protecției de urgență și deconectarea dispozitivului de la sursa de alimentare. Cel mai adesea nu apare un scurtcircuit, ci o scurgere de curent care se acumulează în carcasa echipamentelor de uz casnic. Acest lucru poate duce la electrocutare.
Pentru siguranța umană, este necesar să instalați prize cu contacte de împământare. La priză trebuie conectat un cablu cu trei fire. Cu un sistem cu două și trei fire, împământarea este echipată în moduri diferite - de la o cutie de joncțiune sau un tablou electric.
Conductele de gaz, apă sau încălzire urbană nu pot fi utilizate ca electrod de împământare.
Funcționarea la pământ în cazul defecțiunilor electrice
În cea de-a doua opțiune, scurgerea de curent poate să nu fie semnificativă, dispozitivul de protecție a echipamentului nu va reacționa la tensiune și nu va opri dispozitivul. Persoana poate primi o lovitură minoră.
Dacă carcasa nu este împământată, dar RCD-ul este instalat, acesta va funcționa în 0,02 secunde după ce o persoană atinge carcasa dispozitivului. Acest timp nu este suficient pentru a dăuna sănătății.
Cel mai eficient circuit din punct de vedere al siguranței este prezența împământării și a unui RCD. În cazul unei scurgeri de curent și a tranziției sale la sol, RCD reacționează și oprește dispozitivul.
Cum se calculează parametrii elementelor principale de împământare
- rezistența solului în această zonă;
- lungimea, grosimea, diametrul electrozilor, precum și numărul acestora.
În practică, în toate cazurile există discrepanțe cu planul de lucru planificat, deoarece indicatorul solului trebuie analizat mai precis. Este aproape imposibil să faceți acest lucru: pe 100 de metri pătrați, este necesar să forați aproximativ 100 de mini mine până la 10 m adâncime pentru a evalua straturile solului, compoziția acestuia și includerea elementelor - argilă, calcar, nisip și altele componente.
Instalarea dispozitivelor de împământare se efectuează în conformitate cu principiul principal al împământării: prezența unui factor de siguranță, având valori medii ale parametrilor. Cu cât este mai mică rezistența obținută, cu atât este mai bună pentru toate aparatele electrice și pentru oameni.
Instalarea întrerupătoarelor de împământare
Electrozii verticali își îndeplinesc funcțiile mai eficient, deoarece pot fi instalați la adâncimi mai mari. Atunci când se așează orizontal la o adâncime mică, rezistența crește, mai ales iarna, când straturile superioare ale solului îngheață.
Pentru electrozi, se utilizează pini, a căror lungime este mai mare de 1 metru (de obicei, 1,5 m). Este ușor să ciocăniți astfel de structuri în sol folosind un ciocan convențional; conexiunea se face într-un plan orizontal de cel puțin 0,5 m adâncime.
