Ako vypočítať uzemnenie – domáce prípady potrebné pre účinné ochranné zariadenie

Ako vypočítať uzemnenie

Otázka uzemnenia elektrických zariadení pre domácnosť sa zdá byť pre väčšinu obyčajných ľudí sekundárna a voliteľná, pretože nie je to tak dávno, čo sa pri elektroinštalácii domov vôbec nezabezpečilo. V súčasnosti sa počet domácich elektrospotrebičov v každej rodine výrazne zvýšil, zvýšila sa ich spotreba energie, čo znamená, že sa zvýšilo zaťaženie elektrickej siete. Ak by sa ignorovalo zrejmé, že by to bola výška nezodpovednosti, moderné požiadavky na elektrickú bezpečnosť upravujú pravidlá, podľa ktorých všetky elektrické spotrebiče pre domácnosť s kapacitou nad 1,3 kW podliehajú ochrannému uzemneniu. Teda, aj keď uzemnenie nie je spočiatku stanovené, musí byť vybavené vlastnými zdrojmi, ktoré predovšetkým umožňujú výpočet uzemnenia. Je dôležité pre každého, kto sa stretol s podobným problémom, aby pochopil podstatu toho, čo sa deje, pretože ak sa výpočet uzemnenia vykonáva online pomocou programu na počítači, tento výpočet neprináša jednoduchému užívateľovi pochopenie základných princípov elektrotechniky. Užívateľ zodpovedný za život a zdravie svojich blízkych bude mať z informácií uvedených nižšie nepochybne úžitok. Pomôže sa etablovať v potrebe uzemňovacieho usporiadania, ktoré nakoniec zabráni nepríjemným a nebezpečným momentom pri prevádzke elektrických spotrebičov v každodennom živote. Zvážte potrebné výpočtové vzorce, skúste podrobnejšie pochopiť špecifiká problému.

 

obsah

• Príklad fungovania programu
• Výpočet zemného odporu
• Výpočet prízemnej slučky

 

Počas prevádzky elektrických zariadení sa na ich vodivom telese objavuje napätie v dôsledku priechodu prúdu vinutím transformátorov alebo elektrických motorov. Aj keď prípad nemá priame pripojenie k elektrickému vedeniu, generuje sa na ňom napätie spôsobené elektromagnetickým poľom z týchto prúdov. Aby bolo možné odviesť napätie z tela spotrebiča, musí byť pripojené k zemi, to znamená k zemi.

Zvážte výpočet uzemnenia počítača – príklad práce programu Elcut.

Príklad fungovania programu

Ako vidíte, program vykonáva výpočet uzemnenia majstrovsky, ale najskôr musíte pochopiť vlastnosti programu.

Za príklad fungovania moderných televízorov a prepäťových ochrán považujte technickú realizovateľnosť uzemnenia. Moderné televízory majú núdzové vypínacie zariadenia pre prepätie, na zabezpečenie ich činnosti je potrebné uzemnenie, inak zariadenie nebude reagovať na prekročenie prípustných parametrov napätia, čo spôsobí poškodenie drahého zariadenia. Prepäťové ochrany na pripojenie počítačov vyžadujú pre efektívnu prevádzku uzemňovacie zariadenie, inak bude filter fungovať ako jednoduchý predlžovací kábel.

Okrem technickej potreby uzemnenia je tu dôležitejšia úloha – bezpečnosť elektrických spotrebičov. Pre lepšiu prehľadnosť považujeme spoločnú situáciu: chladnička je blízko batérie, spotrebič nie je správne uzemnený a na skrinke sa objavilo malé napätie, približne 50 – 100 V, dospelý, ktorý sa dotkne skrinky, nemusí cítiť žiadne nepohodlie, ale ak je to tak Ak sa spotrebiča dotkne dieťa, dotkne sa (náhodne alebo úmyselne) batérie ústredného kúrenia, bude to medzi uzemneným vodičom (batériou) a zdrojom napätia (chladnička), čím dôjde k uzavretiu elektrického obvodu cez telo dieťaťa. Prechod prúdu detským telom môže viesť k nezvratným následkom, takže ochranné uzemňovacie zariadenie sa musí brať veľmi vážne.

V moderných výškových budovách nie je uzemnenie ťažké. Elektroinštalácia v týchto domoch už obsahuje uzemňovací vodič položený paralelne s elektrickým vedením. Na bezpečnú prevádzku elektrických spotrebičov stačí nainštalovať a správne pripojiť trojkolíkovú zásuvku.

V tých domoch, kde uzemnenie výstupného obvodu nebolo poskytnuté počas výstavby, je to možné vlastnými rukami, ak je štít s pultmi vo vstupe do schodiska. V takomto tieni je uzemňovací vodič alebo nula (v závislosti od schémy napájania domu – štvor- alebo päťvodičové) pripojená k kovovému krytu tienenia, na pripojenie k nemu stačí iba nájsť voľný terminál na kryte. V takom prípade je potrebné dodržať pravidlo – každý uzemňovací vodič musí byť spojený so samostatnou skrutkou.

Je však nepravdepodobné, že bude možné zariadiť uzemnenie alebo uzemnenie v starom „Chruščovovom“, je zakázané používať pracovný neutrálny drôt na uzemnenie, preto je potrebná samostatná uzemňovacia elektróda. Ako uzemňovacie vodiče sa môžu použiť prírodné vodivé štruktúry, ktoré majú priamy kontakt so zemou, a špeciálne navrhnuté zariadenia nazývané umelé uzemňovacie vodiče. Prirodzené uzemnenie môže byť: základná výstuž, vodovodné potrubia (okrem vykurovacieho systému), vonkajší kovový plášť pancierových káblov (okrem hliníka). Umelé uzemňovacie zariadenia sú zvislé a vodorovné. To znamená, že sa má vyrábať vo forme kovových tyčí vtlačených do zeme, zvarených vodivým pásom alebo vo forme kovových elektród uložených horizontálne v zemi pod úrovňou zamŕzania pôdy..

Výpočet zemného odporu

Pre efektívne uzemňovacie zariadenie je potrebné urobiť predbežné výpočty, hlavným číselným parametrom uzemňovacej slučky je jej odpor, moderné pravidlá elektroinštalácie regulujú jej hodnotu nie viac ako 8 Ohmov v sieti s napätím 220 V a 4 Ohmy pri napätí 380 V. Tieto parametre odporu slučky sa musia dodržiavať počas všetky ročné obdobia. Prirodzene, pri nižšom napätí je povolená vyššia hodnota odporu, pretože úlohou uzemnenia je zaistiť bezpečnosť osôb pri kontakte s krytom zariadenia v prípade fázového napätia..

Pri menšom odpore uzemnenia sa na kryte zariadenia objaví menšia časť elektrického potenciálu. Meranie uzemňovacieho odporu sa vykonáva pomocou špeciálnych meračov.

Výpočet prízemnej slučky

Výpočet prízemnej slučky na základe merania odporu pôdy je to charakteristika, ktorá určuje úroveň elektrickej vodivosti Zeme. Merná odolnosť pôdy závisí od jej hustoty, chemického a mechanického zloženia, teploty a vlhkosti. Z toho vyplýva, že tento ukazovateľ sa bude výrazne líšiť pri rôznych poveternostných podmienkach a v rôznych obdobiach roka, preto sa pre výpočty považujú najväčšie sezónne odporové ukazovatele..

Výpočet odporu vertikálneho uzemňovacieho elektródového systému sa vykonáva podľa tohto vzorca:

Kde:

R₁ – vypočítaný odpor jednej tyče (Ohm)

∏ – konštanta (3.141592)

ρ – odpor pôdy (Ohm • m)

L – dĺžka uzemňovacej tyče (m)

ln je prirodzený logaritmus

T je vzdialenosť od stredu tyče k povrchu zeme (m)

d je priemer tyče (m)

Na výpočet odporu uzemňovacej elektródy pozostávajúcej z niekoľkých rovnakých tyčí a umiestnených v rovnakej hĺbke sa používa tento vzorec:

Kde:

R je vypočítaný odpor uzemňovacej elektródy pozostávajúci z niekoľkých tyčí

R₁ je odpor jednej tyče (Ohm)

K₁ – koeficient vzájomného pôsobenia elektród

N – počet tyčí v uzemnení

Koeficient vzájomného pôsobenia elektród závisí od vzdialenosti medzi elektródami, nezabudnite, že by nemal byť menší ako ich dĺžka. Optimálna vzdialenosť je 2,2-násobok dĺžky tyčí. Spojenie tyčí vo viacelektródovej uzemňovacej elektróde je uskutočnené kovovým pásom s prierezom 150 mm2..

Ako je možné vidieť z vyššie uvedených vzorcov, celkový odpor uzemňovacej elektródy závisí od špecifického odporu pôdy a dĺžky elektród, t.j. čím väčší je elektrický odpor pôdy, tým dlhšie by mali byť elektródy v uzemňovacej elektróde. Ak povaha pôdy neumožňuje pohon dlhých elektród, musia sa používať vo väčších množstvách a vo veľmi kamenitých horninách môže byť potrebné použiť horizontálne alebo elektrolytické uzemnenie.