Ako vykonať výpočet uzemnenia pre obrys súkromného bytového domu

Majitelia jednotlivých domov a chát začínajú čoraz viac chápať, že využívanie elektrickej energie nielen veľmi uľahčuje uspokojovanie každodenných potrieb domácnosti, ale predstavuje aj určité riziká pre ľudí. V živote vždy existuje možnosť núdze, ktorá môže viesť k úrazu elektrickým prúdom.

Elektrická bezpečnosť samostatnej budovy vyžaduje neustálu pozornosť majiteľa. Jedným z problémov jeho údržby je prevádzka individuálnej pozemnej slučky, ktorá sa musí vytvoriť nielen podľa určitej metodológie, ale tiež zvoliť správny návrh vykonaním spoľahlivého výpočtu všetkých jeho prvkov.

Okamžite urobíme rezerváciu, aby to mohol urobiť každý, kto pozná základy elektrotechniky. Nižšie je uvedená metodika jeho vykonávania.

Má však odporúčaciu, faktickú povahu a vyžaduje objasnenie výsledku získaného v špecializovanom laboratóriu, ktoré má oprávnenie na vykonanie skúšky vyškoleným personálom dizajnérov, ktorí pravidelne potvrdzujú svoju kvalifikáciu absolvovaním skúšok v inšpekciách štátnych orgánov.

Výber návrhu uzemnenia pre výpočet

V elektrickom obvode budov na rôzne účely pracuje veľké množstvo rôznych typov uzemňovacích zariadení. Medzi nimi produkty s:

• jeden hlboký uzemňovač;

• niekoľko elektród modulárneho typu vertikálneho usporiadania;

• elektrolytické uzemnenie horizontálnej orientácie.

Posledný dizajn zatiaľ nemá takú širokú popularitu ako prvé uvedené na zozname, ale môže s nimi dobre konkurovať a pôsobiť ako alternatíva.

Predbežný výpočet elektrických charakteristík každého modelu pomôže určiť najvhodnejší typ uzemnenia a urobí z neho výber pre ďalšiu inštaláciu, uvedenie do prevádzky, prevádzku.

V stručnosti na príkladoch zvážte metodiku ich výpočtu.

Výpočet pozemných slučiek pre obytné budovy

vymenovanie

Výpočet pomáha analyzovať rozmery a tvar vytvoreného obvodu, aby sa zabezpečil prijateľný elektrický odpor voči núdzovému prúdu, ktorý sa odvádza z domu na potenciál zeme.

Uzemnenie je navrhnuté tak, aby znížilo dotykové napätie osoby na bezpečnú hodnotu v dôsledku šírenia neprijateľných prúdov od neho a prerozdelenia nebezpečných potenciálov.

Pri bytových domoch by odpor slučky nemal prekročiť 8 ohmov pri prevádzke jednofázovej 220 voltovej siete a 4 ohmy pri trojfázovej 380.

Faktory ovplyvňujúce výpočet slučky

Hodnota elektrického uzemňovacieho odporu závisí od:

1. vodivosť pôdy;

2. používané pri konštrukcii kovu;

3. tvar a počet elektród;

4. vzdialenosť medzi uzemňovacími vodičmi;

5. hĺbka obrysu.

Charakteristiky pôdy

Aby sa vzal do úvahy ich vplyv na tok prúdov, používa sa termín „odpor pôdy“, ktorého jednotkou je „Ohm ∙ m“. Označuje sa latinským písmenom ρ. Tento ukazovateľ závisí od mnohých faktorov, vrátane vlhkosti pôdy a jej zloženia, sa líši v rámci určitých limitov, a to aj pri zohľadnení poveternostných podmienok.

Hodnota pôdnej rezistencie sa určuje meraním na zemi a jej priemerné hodnoty pre predbežné približné výpočty sú zhrnuté v tabuľkách. Uzemňovacie elektródy sú do zeminy zasypané 0,7 metra alebo viac, aby sa znížil vplyv na klímu.

Porovnať vplyv zloženia pôdy, vlhkosti, teploty pracovného prostredia na hodnotu tohto ukazovateľa môže vychádzať z navrhovanej tabuľky.

Tabuľka približných hodnôt odporu pre pôdu a vodu

Č. P / p

Pracovné prostredie

-20 ° C

-10 ° C

-5 ° C

Roztopená pôda

1

piesok

11500

8000

5000

500

2

Ílovitý piesok s prímesami kremeňa (hodvábny)

3000

1200

1100

45

3

Piesočná hlina

1500

1000

500

800

4

Ťažké hliny

3500

—

1200

50

5

Hlina s obsahom vlhkosti 6% až 40%

3000

3000

550

70

6

Kamenitá hlina (vrstva 1 ÷ 3 ma následne štrk)

12000

—

1000

100

7

vápenec

12600

7940

3000

2000

8

Čierna zem

—

1000

800

500

9

rašelina

—

1000

500

20

10

Riečne vody

—

—

—

50-400

11

Jazerná voda

—

—

—

50

Rozmer v Ohm ∙ m

Uzemňovací kov

Na výrobu slučkových elektród obvykle vyberte:

• nehrdzavejúcej ocele;

• konvenčné oceľové zliatiny používané na výrobu rúr, rohov, tyčí;

• medené oceľové zliatiny.

Rozsah ich vodivosti sa dá ľahko nájsť v technických príručkách.

Parametre slučky ovplyvňujúce výpočet odporu uzemnenia R

Okrem odporu pôdy ρ musí analýza zohľadniť:

1. dĺžka elektródy L;

2. jeho priemer D;

3. hĺbka elektródy od povrchu pôdy do jej stredného T;

4. celkový počet elektród N;

5. faktor využitia Ki;

6. obsah elektrolytu v pôde C.

Metódy výpočtu uzemnenia z jednej hlbokej elektródy

Uzemňovacie zariadenie môže byť jednodielne alebo vyrobené z prefabrikovanej konštrukcie vyrobenej zváraním alebo na základe závitového spojenia pracovných častí.

Na výpočet elektrického odporu použite vzorec zobrazený na obrázku.

Metódy výpočtu uzemnenia z niekoľkých zakopaných elektród

Elektrický odpor jednej elektródy je určený skôr uvedeným vzorcom a pomer uvedený na nasledujúcom obrázku sa použije na výpočet ich celkového účinku na konečný výsledok.

Elektródy môžu byť v jednej línii alebo môžu tvoriť trojuholník alebo iný symetrický geometrický tvar.

Metódy výpočtu uzemnenia z elektrolytických uzemňovacích vodičov

Pre jeho implementáciu sa používajú rovnaké princípy ako pri výpočte odporu horizontálnych elektród vyrobených vo forme konvenčnej rúrky. Zohľadňuje sa iba účinok elektrolytu na okolitú pôdu. Na tento účel sa zavádza korekcia koeficientu C. Môže sa meniť za rôznych podmienok od 0,05 do 0,5.

Vzorec na výpočet odporu je uvedený na obrázku.

Elektrolytické uzemnenie je vyrobené vo forme horizontálneho prierezu dutej rúrky vyrobenej z nehrdzavejúcej ocele alebo zliatin medi, ktoré sú odolné voči koróznym procesom. Pôda sa cez ňu nasýti elektródami s minerálnymi soľami, ktoré majú elektrolytické vlastnosti.

Soli padajúce do pôdy sa premieňajú vplyvom pôdnej vlhkosti na elektrolyt, ktorý:

1. zlepšuje vodivé vlastnosti pôdy;

2. znižuje teplotu zamrznutia pôdy v blízkosti elektródy, a tým ďalej znižuje elektrický odpor uzemňovacej slučky.

Účinným spôsobom zvýšenia funkčnosti takýchto štruktúr je použitie aktivátorov - špeciálnych agregátov so zníženým odporom. Ich umiestnenie na vonkajšiu stranu elektródy znižuje prechodový odpor v smere z uzemňovacej elektródy na zem a zväčšuje povrchovú plochu, s ktorou dochádza k prenosu prúdu z elektródy.

Charakteristickým znakom takýchto štruktúr je to, že koeficient C sa v priebehu času postupne znižuje: je ovplyvnená pomalá penetrácia elektrolytu do hrúbky pôdy a zvýšenie jeho objemu v ňom.

Elektrolyt postupne vylúhuje soli elektródy aj v hustej pôde a do šiestich mesiacov od uvedenia do prevádzky znižuje koeficient C z 0,5 na 0,125.

Všetky tieto vlastnosti prevádzky elektrolytických uzemňovacích vodičov sa presnejšie zohľadňujú pri výpočte odborníkmi z elektrických laboratórií.

Zjednodušená metodika uzemnenia pre domáceho majstra

Pre domáceho elektrikára bez špeciálnych znalostí je pomerne ťažké orientovať sa vo všetkých týchto technológiách, ktoré si vyžadujú neustále zavádzanie rôznych korekcií a koeficientov do výpočtu. Je mu ponúknuté jednoduché a cenovo dostupné riešenie založené na už vyvinutom počítačovom programe.

Ide o utilitu, ktorá sa jednoducho nazýva „Elektrická“ a vývojár ju voľne distribuuje bezplatne prostredníctvom internetových zdrojov. Môže mu však pomôcť, keď uvedie malú sumu peňazí, ktorú strávi za vylepšenie pracovných algoritmov.

Program na stiahnutie je archivovaný, čo zaberá 15,9 MB. Ak je nainštalovaný v počítači, vytvorí priečinok CU umiestnený v adresári „Program Files“ jednotky C a zaberá 55,5 MB.

Ako vypočítať odpor uzemnenia pomocou programu „Electric“

Po otvorení obslužného programu je potrebné v spodnej časti jeho okna zvoliť režim výpočtu Uzemnenie.

Otvorí sa okno, v ktorom musíte špecifikovať typ konštrukcie uzemňovacieho zariadenia.

Vezmite si napríklad metódu č. 1 odporúčanú vývojárom a vyberte ju bodkou a potom stlačte tlačidlo „Vybrať“.

Otvorí sa okno na zadanie konštrukčných údajov pozemnej slučky, ktorú používame, a klimatických charakteristík zóny nášho bydliska. Zadáme spriemerované parametre, ako je znázornené v príklade ďalšími poznámkami pod čiarou, skontrolujeme ich a klikneme na tlačidlo „Výpočet obrysu“.

Elektrický program nezávisle a pomerne rýchlo vykonáva celý výpočet uzemňovacej slučky, ponúka distribučnú schému a počet uzemňovacích vodičov a geometrické rozmery všetkých konštrukčných prvkov.

Ponúka tiež možnosť ďalšieho prispôsobenia vypočítaných charakteristík a vydáva varovanie o potrebe potvrdiť výsledky poskytnuté licencovanými elektrickými laboratóriami schválenými na projektovanie pozemných vedení.

Bez tejto kontroly je možná chyba v činnosti uzemňovacích vodičov, ktorá môže spôsobiť veľké materiálne škody na majiteľovi a spôsobiť úraz elektrickým prúdom blízkym osobám v prípade núdze.

Varovanie! Ani najpresnejší a správne vykonaný výpočet nedokáže vylúčiť chyby v inštalácii a pripojení uzemňovacej slučky.

Laboratórium ich môže zistiť iba vykonaním elektrických meraní na ich špecializovanom vybavení.

Ako skontrolovať kvalitu nainštalovanej uzemňovacej slučky

Správnosť odstraňovania nebezpečných prúdov z budovy možno nájsť iba dvoma spôsobmi:

1. výskyt skutočnej mimoriadnej udalosti a overenie dôsledkov jej prechodu;

2. elektrické merania.

Prvá metóda je najpresnejšia a najúčinnejšia, ale neumožňuje odstrániť poruchy a často vedie k smutným dôsledkom v prípade výskytu chýb. V praxi sa používa druhá metóda: zapojenie odborníkov z vyškolených elektrických jednotiek.

Aké merania vykonáva laboratórium?

Medzi nezainteresovanými ľuďmi často dochádza k zámene so základnou prácou a podmienkami, ktoré tieto organizácie vykonávajú. Preto sa zameriame na ich interpretáciu:

1. meranie uzemňovacieho odporu;

2. skúška odporu uzemnenia;

3. meranie izolačného odporu.

Ako vidíte, všetky tri druhy práce sú veľmi podobné názvu, ale vykonávajú sa pomocou rôznych technológií a sledujú svoje vlastné jedinečné ciele.

Meranie odporu Zeme sú určené na identifikáciu kvality spojení prípadov kovových zariadení, ktorých sa osoba môže dotknúť, s potenciálom Zeme cez uzemňovacie zariadenie. V tomto prípade sa elektrický odpor tejto časti meria špeciálnymi zariadeniami typu M416 alebo ich modernými analógmi rôznych modifikácií.

Kontroly zemného odporu sa používajú na analýzu stavu ochrany pred bleskom v budove. Jej hodnotenie sa vykonáva s cieľom určiť odpor obvodu v najhorších prevádzkových podmienkach, aby sa určil stupeň opotrebenia celej konštrukcie a poskytli odporúčania na jej obnovu.

Na meranie sú pinové elektródy nainštalované na niekoľkých miestach v teréne a medzi nimi a obvodom existuje potenciálny rozdiel.

Meranie izolačného odporu na mysli:

1. stanovenie stratovej tangenty dielektrickej izolačnej vrstvy vykonaním skúšok vysokého napätia;

2. merania pomocou megohmmetra.

Všetky tieto práce vyžadujú špeciálne drahé vybavenie, ktoré bežný elektrikár nepoužíva.