Cum se calculează împământarea – cazuri interne necesare pentru un dispozitiv de protecție eficient

Cum se calculează împământarea

Problema legării la pământ a echipamentelor electrice de uz casnic pare a fi majoritatea oamenilor obișnuiți secundar și opțional, deoarece nu cu mult timp în urmă, instalarea unui fir de împământare nu era prevăzut nici măcar în cablarea electrică a caselor. În zilele noastre, numărul de aparate electrice de uz casnic din fiecare familie a crescut semnificativ, consumul lor de energie a crescut, ceea ce înseamnă că sarcina pe rețeaua electrică a crescut. A ignora ceea ce este evident ar fi înălțimea iresponsabilității, prin urmare, cerințele electrice moderne de siguranță reglementează regulile conform cărora toate aparatele electrice casnice cu o capacitate mai mare de 1,3 kW sunt supuse împământării de protecție. Astfel, chiar dacă inițial nu este prevăzută legarea la pământ, aceasta ar trebui să fie echipată cu resurse proprii, ceea ce, în primul rând, prevede calculul legării la pământ. Este important ca oricine s-a confruntat cu o problemă similară să înțeleagă esența a ceea ce se întâmplă, deoarece dacă calculul de împământare este efectuat online de un program pe un computer, acest calcul nu va adăuga înțelegere la principiile de bază ale ingineriei electrice unui simplu utilizator. Utilizatorul responsabil pentru viața și sănătatea persoanelor dragi va beneficia, fără îndoială, de informațiile de mai jos. Acesta va ajuta să se stabilească în necesitatea amenajării de împământare, ceea ce în final va evita momentele neplăcute și periculoase din timpul funcționării aparatelor electrice din viața de zi cu zi. Luați în considerare formulele de calcul necesare, încercați să înțelegeți mai detaliat specificul problemei.

 

Conţinut

• Exemplu de operare a programului
• Calculul rezistenței la sol
• Calculul buclei la sol

 

În timpul funcționării dispozitivelor electrice, pe carcasa lor conductivă apare o tensiune datorită trecerii curentului prin înfășurările transformatoarelor sau motoarelor electrice. Chiar dacă carcasa nu are o conexiune directă la linia electrică, tensiunea este generată pe ea, cauzată de câmpul electromagnetic din astfel de curenți. Pentru a devia tensiunea de la corpul aparatului, acesta trebuie conectat la sol, adică la sol.

Luați în considerare un calcul de legare la pământ – un exemplu de lucru al programului Elcut.

Exemplu de operare a programului

După cum puteți vedea, programul efectuează calculul de împământare magistral, dar mai întâi trebuie să înțelegeți caracteristicile programului.

Luați în considerare fezabilitatea tehnică a împământării ca un exemplu de funcționare a televizoarelor moderne și a aparatelor de protecție la supratensiune. Televizoarele moderne au dispozitive de oprire de urgență pentru supratensiune, este necesară legarea la pământ pentru a asigura funcționarea acestuia, altfel dispozitivul nu va răspunde la depășirea parametrilor de tensiune admisibili, ceea ce va provoca pagube unui dispozitiv scump. Protecțiile de supratensiune pentru conectarea computerelor necesită, de asemenea, un dispozitiv de legare la pământ pentru o funcționare eficientă, în caz contrar, filtrul va funcționa ca un extensor simplu.

Pe lângă nevoia tehnică de împământare, există o sarcină mai importantă – siguranța aparatelor electrice. Pentru claritate, avem în vedere o situație obișnuită: frigiderul este aproape de baterie, aparatul nu este împământat corespunzător și a apărut o tensiune mică pe carcasă, aproximativ 50-100 V, un adult care atinge carcasa poate să nu simtă niciun disconfort, dar dacă este cazul Dacă aparatul este atins de un copil, în timp ce atingeți (accidental sau intenționat) o baterie de încălzire centrală, aceasta va fi între un conductor împământat (baterie) și o sursă de tensiune (frigider), ca urmare, circuitul electric va fi închis prin corpul copilului. Trecerea curentului prin corpul unui copil poate duce la consecințe ireversibile, prin urmare, împământarea de protecție trebuie luată foarte în serios.

În clădirile moderne înalte, împământarea nu este dificilă. Cablarea în astfel de case include deja un fir de împământare, pus în paralel cu linia electrică. Pentru funcționarea în siguranță a aparatelor electrice, va fi suficient să instalați și să conectați corect o priză cu trei pini.

În acele case unde împământare a circuitului de ieșire Nu a fost prevăzut în timpul construcției, se poate face cu propriile mâini, dacă scutul cu contoare este în intrarea scării. Într-un astfel de scut, un fir de masă sau zero (în funcție de schema de alimentare a casei – patru sau cinci fire) este conectat la carcasa metalică a scutului, pentru a vă conecta la acesta trebuie să găsiți doar un terminal liber pe carcasă. În acest caz, trebuie respectată regula – fiecare fir de masă trebuie conectat cu un șurub separat.

Dar este puțin probabil să fie posibilă amenajarea de împământare sau legarea la pământ în vechiul „Hrușciov”, utilizarea unui fir neutru de lucru în scopul împământării este interzisă, pentru aceasta este necesar un electrod de împământare separat. Ca conductori de împământare, se pot folosi structuri conductoare naturale care au contact direct cu solul și dispozitivele special create, numite conductoare de împământare artificiale. Împământarea naturală poate fi: armarea fundației, conductele de apă (cu excepția sistemului de încălzire), învelișul metalic exterior al cablurilor blindate (cu excepția aluminiului). Dispozitivele de împământare artificiale sunt verticale și orizontale. Adică să fie produse sub formă de tije metalice conduse în pământ, sudate împreună de o bandă conductoare sau sub formă de electrozi metalici așezați orizontal în pământ, sub nivelul de înghețare a solului.

Calculul rezistenței la sol

Pentru un dispozitiv de împământare eficient, este necesar să se facă calcule preliminare, principalul parametru numeric al buclei de împământare este rezistența sa, regulile moderne de instalare electrice reglează valoarea sa nu mai mult de 8 ohmi într-o rețea cu o tensiune de 220 V și 4 ohmi la o tensiune de 380 V. Acești parametri ai rezistenței buclei trebuie respectați în timpul toate sezoanele. În mod natural, cu o tensiune mai mică, este admisă o valoare mai mare a rezistenței, deoarece sarcina de împământare este de a asigura siguranța persoanelor în contact cu carcasa instalației în cazul tensiunii de fază..

Cu o rezistență mai mică la împământare, o parte mai mică a potențialului electric va apărea pe carcasa dispozitivului. Măsurarea rezistenței la pământ se realizează prin contoare speciale.

Calculul buclei la sol

Calculul buclei la sol pe baza măsurării rezistivității solului, aceasta este o caracteristică care determină nivelul de conductivitate electrică a pământului. Rezistența specifică a solului depinde de densitatea, compoziția chimică și mecanică, temperatura și umiditatea acestuia. Din acest lucru se poate observa că acest indicator va diferi în mod semnificativ în condiții meteorologice diferite și în perioade diferite ale anului, prin urmare, cei mai mari indicatori de rezistivitate sezonieră sunt luați pentru calcule.

Calculul rezistenței unui sistem de electrod cu un singur sol vertical se realizează după formula:

Unde:

R₁ – rezistența calculată a unei singure tije (Ohm)

∏ – constantă (3.141592)

ρ – rezistivitatea solului (Ohm • m)

L – lungimea tijei de sol (m)

Este logaritmul natural

T este distanța de la mijlocul tijei la suprafața pământului (m)

d este diametrul tijei (m)

Pentru a calcula rezistența electrodului de masă format din mai multe tije identice și situate la aceeași adâncime, se utilizează următoarea formulă:

Unde:

R este rezistența calculată a electrodului la sol format din mai multe tije

R₁ este rezistența unei singure tije (Ohm)

K₁ – coeficient de influență reciprocă a electrozilor

N este numărul de tije din împământare

Coeficientul de influență reciprocă a electrozilor depinde de distanța dintre electrozi, nu uitați că acesta nu trebuie să fie mai mic decât lungimea lor. Distanța optimă este de 2,2 ori lungimea tijelor. Racordul tijelor dintr-un electrod de masă cu mai multe electrode se face printr-o bandă metalică cu o secțiune transversală de 150 mm2.

După cum se poate observa din formulele de mai sus, rezistența generală a electrodului la sol depinde de rezistența specifică a solului și de lungimea electrozilor, adică, cu cât rezistența electrică a solului este mai mare, cu atât mai lungi ar trebui să fie electrozii în sol. Dacă natura solului nu permite conducerea electrozilor lungi, aceștia trebuie folosiți în cantități mai mari, iar în roci foarte pietroase, poate fi necesar să se utilizeze electrozi de sol orizontali sau electrolitici