Kaip sukurti įžeminimo kilpą privačiame name - grandinės skaičiavimas ir įrengimas

Įžeminimas individualiame name, grandinių skaičiavimai ir sistemos įrengimas yra būtini namų saugumui užtikrinti. Įžeminimas atliks visą savo funkciją tik tuo atveju, jei grandinė bus tinkamai parinkta ir bus laikomasi visų taisyklių ir reikalavimų. Norint atlikti montavimą savarankiškai, reikia išmanyti projektavimo principus ir gamybos taisykles.

Ar privatus namas turi būti įžemintas?

Naudojant bet kokį namuose esantį elektros prietaisą visada kyla pavojus, kad laidų izoliacija gali būti pažeista arba įvykti trumpasis jungimas. Tokiu atveju bet koks žmogaus kontaktas su pavojinga zona sukelia elektros smūgį, kuris gali baigtis tragiškai. Srovė visada nukreipta į žemę, o žmogaus kūnas tampa laidininku, jungiančiu pažeistą prietaisą su žeme.

Ką suteikia įžeminimas? Iš esmės tai sistema, kuri užtikrina trumpiausią elektros srovės kelią. Pagal fizikos dėsnį jis pasirenka mažiausią elektrinę varžą turintį laidininką ir grandinė turi šią savybę. Beveik visa srovė nukreipiama į įžeminimo elektrodą, todėl tik nedidelė jos dalis pereina per žmogaus kūną ir negali pakenkti. Tokiu būdu įžeminimo grandinė užtikrina elektros saugą. Norminiuose dokumentuose (GOST, SNiP, PUE) nurodyta, kad bet kuriame privačiame gyvenamajame pastate turi būti įrengtas aukštesnės nei 40 V įtampos kintamosios srovės ir aukštesnės nei 100 V įtampos kintamosios srovės tinklai.

Įžeminimo sistema ne tik užtikrina saugumą, bet ir padidina prietaisų patikimumą ir ilgaamžiškumą. Jis užtikrina stabilų įrenginių veikimą, apsaugo nuo viršįtampių ir įvairių tinklo trikdžių bei sumažina išorinių elektromagnetinės spinduliuotės šaltinių poveikį.

Įžeminimo nereikėtų painioti su žaibolaidžiais (žaibolaidžiais). Nors jų veikimo principas panašus, jų funkcijos skiriasi. Žaibolaidžiai veikia nukreipdami žaibo iškrovą į žemę, kai ji trenkia į namą. Taip sukuriamas galingas elektros krūvis, kuris neturi patekti į vidinį tinklą, nes gali paprasčiausiai išlydyti laidą ar kabelį. Todėl žaibolaidžio linija nuo imtuvų ant stogo eina išorine grandine ir neturi sutapti su įžeminimo linija, t. y. vidine linija. Žaibolaidis ir įžeminimo linija gali turėti bendrą požeminę grandinę (jei yra skerspjūvio ploto rezervas), tačiau laidai turi būti atskirti.

Įžeminimo schemos: kuri yra geriausia?

Vienbučio namo įžeminimo sistema priklauso nuo jam tiekiamo elektros tinklo tipo. Dažniausiai tai yra TN-C sistema. Tokią sistemą užtikrina 220 V įtampos dvivielis kabelis arba dvivielė oro linija ir 380 V įtampos keturvielis kabelis arba keturvielė linija. Kitaip tariant, prie namo prijungiama fazė (L) ir jungtinis apsauginis įžeminimo laidininkas (PEN). Išbaigtuose moderniuose tinkluose PEN laidininkas padalytas į atskirus laidininkus - darbinį arba nulinį laidininką (N) ir apsauginį laidininką (PE), o maitinimas vykdomas atitinkamai trijų arba penkių laidų linija. Atsižvelgiant į pirmiau nurodytas galimybes, įžeminimo schema gali būti 2 rūšių.

TN-C-S sistema

Atskiria PEN maitinimo šaltinį į lygiagrečius laidininkus. Šiuo tikslu PEN laidininkas įvadinėje spintoje padalijamas į 3 šynos: N ("neutralė"), PE ("įžeminimas") ir skiriamąją šyną, skirtą 4 jungtims. Be to, N ir PE laidininkai negali liestis vienas su kitu. PE šynos yra prijungtos prie korpuso, o N laidininkas sumontuotas ant izoliatorių. Įžeminimo grandinė nuvedama iki šynų skirstytuvo. Tarp N laidininko ir įžeminimo strypo įrengiama ne mažesnė kaip 10 mm² (vario skerspjūvio) kryžminė jungtis. Vėlesniuose laiduose neutralė ir įžeminimas nekerta vienas kito.

Informacija! Svarbu pažymėti, kad ši sistema veiksminga tik su liekamosios srovės įtaisu (RCD) ir liekamosios srovės įtaisu (RCB).

Kompiuterinės tomografijos sistema

Šioje sistemoje nereikia skirstyti laidininkų, nes nulinis ir įžeminimo laidininkai jau yra atskirti tinkamu tinklu. Teisingą jungtį paprasčiausiai reikia atlikti korpuse. Įžeminimo grandinė prijungiama prie PE laidininko (šerdies).

Į klausimą, kuri įžeminimo sistema yra geresnė, nėra vienareikšmiško atsakymo. TT sistemą paprasčiau įrengti ir jai nereikia jokių papildomų apsaugos įtaisų. Tačiau didžioji dauguma tinklų veikia pagal TN-C principą, todėl tenka naudoti TN-C-S schemą. Be to, neretai namuose būna dviejų laidų instaliacijos. Kai TN įžeminimas yra, sugedus izoliacijai, tokių prietaisų korpusas tampa įtampą turinčiu įrenginiu. Tada TN-C-S įžeminimas yra daug patikimesnis.

Kas yra įžeminimo kilpa: apibrėžimas ir konstrukcija

Įžeminimo kilpa - tai speciali mažos varžos konstrukcija, pagaminta iš elektrai laidžių medžiagų, leidžianti akimirksniu išleisti elektros srovę į žemę. Ją sudaro 2 tarpusavyje sujungtos dalys - vidaus ir lauko sistema. Jų patikimas prijungimas atliekamas įvadiniame elektros skydelyje.

Lauko posistemė turi būti suprojektuota taip, kad elektrinis signalas galėtų pereiti į žemę ir pasiskirstyti teritorijoje. Jis pagrįstas keliais į žemę įkastais ir plokštelėmis sujungtais elektrodais. Iš plokščių pakankamo skerspjūvio šynos veda į elektros skydą, kur jos prijungiamos prie vidinės posistemės. Kiekvienas elektrodas yra metalinis kaištis, įkastas (įkaltas) tam tikrame gylyje.

Vidinė posistemė - tai įžeminimo grandinės laidai visame name. Iš skirstomojo skydo laidininkai atsišakoja į kištukinius lizdus, galingų elektros prietaisų korpusus ir metalinius elektros tinklus (vamzdžius). Atskiri laidininkai sujungiami į bendrą šyną, kuri prijungiama prie išorinės grandinės šynos.

Įžeminimo kilpos principas yra gana paprastas. Elektros krūvis, susikaupęs metaliniuose elementuose (įrenginių gaubtuose, vamzdynuose, armatūroje ir t. t.), kai tinklo laidininkų izoliacija yra pažeista arba sukelta išorinių šaltinių, per vidinio posistemio laidus, kurių elektrinė varža yra maža, patenka į išorinio posistemio grandinę. Per į žemę įkastus elektrodus jis "teka" į žemę. Žemė savo ruožtu pasižymi milžiniška talpa, todėl gali laisvai "sugerti" tokius elektros energijos nuotėkius.

Įžeminimo grandinių tipai

Kad srovė greitai "nugrimztų" į žemę, lauko posistemė ją perskirsto keliems tam tikra tvarka išdėstytiems elektrodams, taip padidindama išsklaidymo plotą. Yra 2 pagrindiniai grandinės jungimo tipai.

Trikampis - uždara kilpa

Šiuo atveju 3 smeigtukai sujungti juostomis į lygiakraštį trikampį. Atstumas tarp elektrodų parenkamas pagal šį principą: mažiausias atstumas yra požeminės elektrodo dalies ilgis (gylis), didžiausias - 2 gyliai. Pavyzdžiui, jei standartinis laidojimo gylis yra 2,5 m, trikampio kraštinė pasirenkama nuo 2,5 iki 5 m.

Linijinis

Šią versiją sudaro keli elektrodai, išdėstyti linija arba puslankiu. Atvira grandinė naudojama, kai sklypo plotas neleidžia sudaryti uždaros geometrinės figūros. Atstumas tarp smeigtukų yra 1-1,5 karto didesnis už gylį. Šio metodo trūkumas - didesnis elektrodų skaičius.

Šie tipai dažniausiai naudojami privačių namų įžeminimui. Iš esmės uždarą grandinę galima sudaryti stačiakampio, daugiakampio arba apskritimo pavidalu, tačiau tam reikės didesnio kaiščių skaičiaus. Pagrindinis uždarų sistemų privalumas yra tas, kad jos ir toliau visiškai funkcionuoja, kai nutrūksta ryšulys tarp elektrodų.

Svarbu! Linijinė grandinė veikia grandinėlės principu, todėl sugadinus pertraukiklį, tam tikra jos atkarpa neveikia.

Įžeminimo kontūro taisyklės ir reikalavimai

Kad įžeminimo kontūras veiktų efektyviai, jis turi atitikti tam tikras taisykles:

1. Išorinis kontūras turi būti ne mažiau kaip 1 m ir ne toliau kaip 10 m nuo namo. Optimalus atstumas yra 2-4 metrai nuo pamatų.
2. Elektrodų gylis turėtų būti pasirinktas 2-3 m. Paviršiuje paliekamas 20-25 cm ilgio smeigės gabalas, skirtas juostos sujungimui.
3. Nuo įvadinio skydo iki grandinės tiesiama ne mažesnio kaip 16 mm² skerspjūvio šyna.
4. Elektrodai tarpusavyje sujungiami tik suvirinant. Skydelyje jungtis galima tvirtinti varžtais.
5. Bendra sistemos varža neturi viršyti 4 Ω, kai įtampa 380 V, ir 8 Ω, kai įtampa 220 V.

Išorinė įžeminimo grandinė yra įžeminta, todėl jos konstrukcijai keliami aukšti reikalavimai. Jis turi būti įrengtas žemiau žemės įšalo lygio, nes dirvožemiui brinkstant elektrodai bus išstumti. Eksploatacijos metu korozija neturi pažeisti metalo ir pernelyg padidinti jo elektrinės varžos. Strypai turėtų būti tvirti, kad juos būtų galima įkalti į kietą žemę.

Privataus namo įžeminimo skaičiavimai: formulės ir pavyzdžiai

Privačių namų įžeminimo skaičiavimai grindžiami elektrodų atsparumo srovės srautui apskaičiavimo formulėmis. Toliau pateikiami pavyzdžiai.

Įžeminimo varža

Vienam strypui taikoma ši formulė:

čia ρ eq - vieno grunto ekvivalentinė varža (parinkta iš 1 lentelės konkrečiam gruntui);

• L - elektrodo ilgis (m);
• d - elektrodo skersmuo (m);
• T - atstumas nuo elektrodo centro iki žemės paviršiaus (m).

1 lentelė

Įžeminimo elektrodų matmenys ir atstumai

Elektrodų skaičių kilpoje galima apskaičiuoti pagal formulę, kurioje

Rn - didžiausia leistina bendra grandinės varža (127-220 V tinklui - 60 omų, 380 V tinklui - 15 omų), Ψ - klimato koeficientas (nustatomas pagal 2 lentelę).

2 lentelė

Elektrodų dydžiai parenkami pagal faktines sąlygas ir rekomendacijas:

• vamzdis - mažiausias sienelių storis 3 mm, skersmuo pagal turimą medžiagą;
• Plieninis strypas - minimalus skersmuo 14 mm
• kampas - sienelių storis 4 mm, dydis - priklausomai nuo turimos medžiagos;
• Elektrodų klijavimo juostelės plotis - ne mažiau kaip 10 mm, storis - daugiau kaip 3 mm.

Užkasimo gylis (elektrodų ilgis) pasirenkamas su sąlyga, kad jis turi būti bent 15-20 cm žemiau įšalo lygio. Mažiausias ilgis - 1,5 m. Tarpai tarp kaiščių yra 1-2 elektrodų ilgio, o mažiausias atstumas - 2 metrai.

Diagramos braižymas

Įžeminimo darbai individualiame name pradedami nuo įžeminimo jungčių schemos sudarymo. Populiariausia yra uždara trikampė sistema. Trys elektrodai sudaro jo viršūnes, o likusieji strypai įkasti šonuose tarp viršūnių. Jei šalia namo esanti teritorija neleidžia įrengti tokios grandinės, elektrodai įrengiami linija, puslankiu arba "banga". Reikėtų pažymėti, kad trikampio išdėstymo efektyvumas yra daug didesnis.

Medžiagos įžeminimo kilpoms

Įžeminimo kilpa turi būti didelio mechaninio atsparumo, mažos elektrinės varžos ir turėti galimybę saugiai susijungti. Be to, renkantis medžiagą svarbus veiksnys yra kaina.

Kaiščių parametrai ir medžiagos

Elektrodai arba įžeminimo kaiščiai paprastai gaminami iš plieninių profilių. Ši medžiaga patraukli, nes ją galima įkalti į žemę tiesiog plaktuku. Jo elektrinė varža yra gana patenkinama, kai skerspjūvis yra pakankamas. Kaiščiai gali būti pagaminti iš šių medžiagų:

1. Lazda. Dažniausiai pasirenkamas 16-18 mm skersmens strypas. Armatūros nerekomenduojama naudoti, nes ji gali pelyti, todėl padidėja jos savitasis pasipriešinimas. Be to, dėl gofruoto paviršiaus neefektyviai išnaudojamas strypo skerspjūvis.
2. Kampas. Dažniausiai pasitaikantis dydis yra 50x50 mm kampas, kurio sienelės storis 4-5 mm. Apatinė dalis užaštrinta, kad būtų lengviau kalti plaktuku.
3. Didesnio kaip 50 mm skersmens vamzdžiai, kurių sienelių storis 4-5 mm. Storasienius vamzdžius rekomenduojama naudoti kietuose dirvožemiuose ir regionuose, kuriuose dažnai būna sausros. Tokio stulpelio apačioje išgręžiamos skylės. Dirvožemiui išdžiūvus, į vamzdį pilamas sūrus vanduo, kad padidėtų dirvožemio dispersinė geba.

Iš ko gaminti metalo jungtį

Į žemę įkasti elektrodai tarpusavyje sujungti metaline jungtimi. Jį galima pagaminti iš šių medžiagų:

1. Varinė juostelė arba viela, kurios skerspjūvis ne mažesnis kaip 10 mm².
2. Ne mažesnio kaip 16 mm skerspjūvio aliuminio juostelės arba viela².
3. Plieninė juosta, kurios skerspjūvis ne mažesnis kaip 48 mm².

Dažniausiai naudojamos (25-30)x5 mm plieninės juostelės. Pagrindinis jo privalumas yra tas, kad jį galima patikimai suvirinti su elektrodais. Kai kaip jungtis naudojamas spalvotojo metalo laidininkas, prie kaiščių, ant kurių tvirtinamos šynos, privirinami varžtai.

Kaip patiems pasigaminti įžeminimo jungiklį

Įžeminimo įrenginį galite įsirengti patys. Visi veiksmai aprašyti toliau.

Svetainės pasirinkimas

Jis turi būti šalia namo esančioje sklypo dalyje, kur žmonės ir naminiai gyvūnai nevaikšto be avarinės situacijos. Kontūras turėtų būti ne arčiau kaip 1 metras nuo pastato pamatų. Pageidautina, kad ši teritorija būtų aptverta žema gyvatvore. Visi elektrodų taškai pažymėti ant žemės. Paprastai konstruojamas taisyklingas lygiakraštis trikampis.

Žemės darbai

Palei visus ženklus iškasama 0,5-0,6 m gylio tranšėja. Panaši tranšėja iškasama tiesiant šyną, jungiančią grandinę su maitinimo spinta.

Surinkite struktūrą

Pradėkite įkalti kaiščius iš anksto nustatytu gyliu (paprastai 2-2,5 m), kaip parodyta schemoje. Prie kaiščių viršūnių privirinamas metalinis valas. Viena juosta privirinama prie kraštinio elektrodo (trikampio viršūnės) ir klojama į tranšėją, einančią link namo.

Įėjimas į namą

Grandinės šynos įjungiamos į įvadinį elektros skydą. Galuose išgręžta skylė varžtiniam sujungimui. Čia prijunkite atitinkamą kabelio laidininką. TN-C-S sistemoje šynos prijungiamos prie šynų skirstytuvo.

Tikrinimas ir stebėjimas

Kontrolė atliekama matuojant visos grandinės elektrinę varžą. Ji neturi viršyti standartinių verčių

Dažnai naudojamas paprastas bandymo metodas. Prijungiama 100-150 W kaitrinė lempa - vienas galas prie fazės, o kitas - prie įžeminimo. Skaidri šviesa rodo, kad įrenginys gerai sumontuotas. Jei jis šviečia silpnai, patikrinkite jungčių kokybę. Jei lemputė nešviečia, surinkimas atliktas neteisingai.

Surenkamieji įžeminimo rinkiniai privatiems namams

Įžeminimo sistemos įrengimas savomis rankomis gali gerokai sumažinti įžeminimo sistemos kainą. Tačiau paruošti rinkiniai leidžia pagreitinti darbą ir padidinti grandinės patikimumą. Galite išryškinti tokius modelius:

1. ZandZ - Vienas ar daugiau nerūdijančio plieno elektrodų. Leidžiamas laidojimo gylis - iki 10 m. Kaina priklauso nuo smeigtukų ilgio. Vidutinė rinkinio su penkių metrų ilgio elektrodais kaina yra 23500 rublių.
2. Galmar - turi iki 30 m ilgio elektrodus. Vidutinė kaina - 41 000 rublių.
3. Elmast. Ši sistema pagaminta Rusijoje ir pritaikyta Rusijos darbo sąlygoms. Kaina - nuo 8000 rublių.

Svarbu! Rusijos rinkoje yra daug modelių, todėl galite pasirinkti geriausią variantą. Jų elektrodų varymo gylis svyruoja nuo 5 iki 40 m. Kainų intervalas - 6000-28000 rublių.

220 V ir 380 V įžeminimo schemų ypatumai

Įžeminimo schemos, skirtos 220 ir 380 V tinklams įvesti, turi tam tikrų skirtumų. Tokių sistemų išorinė grandinė yra lygiai tokia pati. Skirtumas yra kabelių trasoje ir įėjime į namą. 220 V tinklo atveju įvedama dviejų laidų linija. Vienas laidininkas padalijamas į nulinį ir įžeminimo, o kitas - ant izoliatorių.

380 V tinkle paprastai tinka keturių laidų linija. Vienas laidininkas padalijamas taip pat, kaip ir ankstesniu atveju, o kiti 3 laidininkai sumontuojami ant izoliatorių ir izoliuojami vienas nuo kito. Faziniai ir nuliniai laidininkai yra sujungti per apsauginį ribotuvą ir liekamosios srovės įtaisą.

Dažniausiai pasitaikančios montavimo klaidos

Ekspertų teigimu, atliekant neautorizuotus įrenginius dažnai daromos šios klaidos:

1. Bandymas apsaugoti elektrodus nuo korozijos dažant. Šis būdas neleistinas, nes neleidžia perpilti į žemę.
2. Plieninių metalinių jungčių sujungimas su kaiščiais varžtais. Korozija greitai nutraukia elementų kontaktą.
3. Per didelis kilpos atstumas nuo namo, dėl kurio labai padidėja sistemos varža.
4. Naudojamas per plonas elektrodų profilis. Po trumpo laiko dėl korozijos smarkiai padidėja metalo varža.
5. Varinių ir aliumininių laidininkų kontaktas. Tokiu atveju jungtis blogėja dėl kontaktinės korozijos.

Aptikus projekto defektų, jie turi būti nedelsiant ištaisyti. Per didelis elektrinės varžos padidėjimas arba grandinės vientisumo sutrikimas sutrikdo įžeminimo veikimą. Grandinė negali užtikrinti saugumo.

Įžeminimo grandinė yra būtina privačiuose namuose. Tokia konstrukcija užtikrins gyventojų elektros saugą ir padės išvengti tragiškų nelaimingų atsitikimų. Tačiau reikia nepamiršti, kad įžeminimo veiksmingumas priklauso nuo teisingo apskaičiavimo, grandinės pasirinkimo ir įrengimo atlikimo. Jei abejojate savo gebėjimais, geriau naudoti paruoštą rinkinį.

Kokios yra įžeminimo sistemos ir kas yra apsauginis įžeminimas?

Įžeminimo pertraukiklis - kas tai yra, aprašymas ir laidų schemos privačiame name

Rankomis daro atvirą retro laidą

Kabelio "KG" techninės charakteristikos ir taikymo sritis

Pagrindinės techninės maitinimo kabelio AVVG charakteristikos

Kaip savo rankomis atlikti elektros instaliaciją bute?