Įžeminimo kilpos įrengimas - veikimo principas ir skaičiavimas

Kilpinis įžeminimas įrengtas siekiant apsaugoti pastatus nuo gaisrų, o žmones - nuo elektros smūgių. Atliekant darbus būtina laikytis PUE reikalavimų, teisingai apskaičiuoti, sumontuoti grandinę ir patikrinti jos atsparumo lygį.

Įžeminimo įtaisas ir veikimo principas

Gyvenamosiose patalpose dažnai įrengiama TN sistema, kurios neutralus tvirtai įžemintas. Įžeminimo laidas sujungia visus elektros vartotojus su apsaugine grandine. Pastarasis turi mažą varžą, o srovė visada teka grandinėje, kur varža mažesnė. Palyginti su įžeminimo įtaisu, žmogaus kūnas išsiskiria dideliu atsparumu, todėl grandinė leidžia išspręsti jam paskirtas užduotis.

Kontūro įžeminimas yra lygiakraščio trikampio, stačiakampio ar kvadrato formos sistema, surinkta iš vertikalių įžeminimo elektrodų - plieninių strypų ar kampų, sujungtų viršutiniuose taškuose virinant horizontaliais plieniniais juostelėmis. Jis yra prijungtas prie įrangos, kuri turi būti įžeminta kabeliu. Labiausiai paplitęs konstrukcijos tipas yra trikampis.

Išorinis kontūras palaidotas žemėje. Apsauginio įtaiso srovių plitimo atsparumo lygis skiriasi priklausomai nuo dirvožemio tipo, jo struktūros.

Geriausi rodikliai užfiksuojami įrengiant žemės kilpą durpiniame, priemolio ir molingame dirvožemyje. Pastaruoju atveju, jei požeminis vanduo yra arti paviršiaus. Jei dirvožemis susideda iš tankių uolėtų intarpų, eksploatacinės savybės blogėja.

Jūs galite patys surinkti grandinę arba naudoti paruoštą rinkinį.

Žemės kilpų veislės

Įžeminimui naudojamos kelių tipų konstrukcijos.

Tradicinės įžeminimo sistemos

Tokio tipo sistema susideda iš minimalaus elementų skaičiaus: dviejų vertikalių elektrodų, pagamintų iš metalinės armatūros, ir vieno horizontalaus juostos pavidalo, jungiančio du ankstesnius. Elementų pjūviai ir matmenys turi atitikti standartus. Rekomenduojama įžeminimą įrengti šiaurinėje tamsesnėje aikštelės pusėje, drėgnoje vietoje. Tačiau dėl to, kad grandinė dažnai pagaminta iš plieno ir negali būti dažoma dažais, ji greitai korozija. Be to, tokio įtaiso atsparumą įtakoja dirvožemio temperatūra ir drėgmės lygis, nes grandinė yra viršutiniuose sluoksniuose.

Gilaus įžeminimo sistemos

Tokia sistema gaminama naudojant modulinį kaiščių metodą. Palyginti su ankstesne versija, ji skiriasi:

• ilgas tarnavimo laikas;
• paprasti skaičiavimai;
• neturi įtakos aplinkos įtaka;
• priežiūros poreikio trūkumas;
• montavimo paprastumas.

Sumontuotos įrangos atsparumo matavimą turi atlikti specialistai.

Išorinė įžeminimo kilpa susideda iš vertikalių elektrodų ir horizontalių įžeminimo elementų. Jis pagamintas iš keturių 40-50 mm storio juostų ir montuojamas mažiausiai 1 m atstumu nuo pastato.Horizontali juosta turėtų būti 50–70 cm gylyje nuo paviršiaus.

Apsauginio kontūro apskaičiavimas

Norėdami tiksliai apskaičiuoti žemės kilpą, turite apsvarstyti:

• dirvožemio drėgmė;
• vidutinė temperatūra žiemą ir vasarą įrengimo srityje;
• dirvožemio atsparumas ir druskingumas;
• įžeminimo laidininkų ir elektrodų skerspjūvis ir ilgis;
• atstumas nuo namo iki kontūro.

Skaičiavimas atliekamas pagal formules, ši procedūra yra sunki žmogui, neturinčiam inžinerijos išsilavinimo. Tačiau net ir atlikus teisingus skaičiavimus, tikrasis kilpos pasipriešinimas skirsis nuo apskaičiuoto dėl daugybės įtakojančių dinaminių veiksnių.

Tiesą sakant, daugelis atsižvelgia tik į kontūro atokumą nuo pamato, o po to koreguoja pasipriešinimą, matuodami šį jau sumontuotos konstrukcijos rodiklį.

Rekomenduojami įžeminimo jungiklių dydžiai:

• juostos - plotis - 40-50 mm, storis - 4-5 mm, mažiausiai 2,5 m ilgio;
• kampai - lentynos storis - 4-5 mm, lentynos plotis 40-50 mm, mažiausiai 2,5 m ilgio;
• strypai (būtinai lygūs) - 16-20 mm skersmens, ne mažiau kaip 2,5 m ilgio;
• vamzdis - sienelės storis 3,5 mm, skersmuo ne mažesnis kaip 32 mm, ilgis - ne mažesnis kaip 2,5 m.

Jei reikia įžeminti didelius komercinius ir pramoninius pastatus, reikia atlikti tikslius skaičiavimus, atsižvelgiant į visus parametrus.

Objektai, kuriems reikalinga įranga su kontūru

Turi būti įžemintas be klaidų:

• patalpos, kuriose veikia mašinos, prietaisai ir šviesos šaltiniai su metaliniais korpusais ir korpusais;
• pilnos transformatorių pastotės, taip pat pastatai, kuriuose yra elektros įranga su plieniniais korpusais;
• matavimo transformatoriaus antrinė apvija;
• metaliniai kabelių vamzdynai, patalpos, kuriose tuo pačiu metu yra metalinės konstrukcijos ir kabeliai, laidai.

Jo nereikia įžeminti įtaisų, kurie sumontuoti ant jau įžemintos įrangos, elektros skydų jungiklių, elektrinių matavimo prietaisų.

Prijungimo schemos

Dažniausios jungimo schemos yra uždaros trikampės ir linijinės. Uždaros grandinės sistema veikia stabiliau, nes net jei sugadintas vienas iš horizontalių įžeminimo jungiklių, ji ir toliau atliks savo funkciją. Linijinė šia prasme praranda uždarą dizainą. Jis nustoja veikti, jei sugadinamas trumpiklis.

Be linijinių ir trikampių konstrukcijų, galima pagaminti ovalias ir stačiakampes apsaugas, tačiau jos yra mažiau populiarios.

Antžeminė kilpa objekto viduje

Įžeminimo kilpa yra tiek patalpų išorėje, tiek viduje. Kurdami patalpoje, turite laikytis taisyklių:

• Nenaudokite centrinio šildymo, kanalizacijos ir panašių vamzdynų, kabelių, metalinių įvorių, šarvuotų laidų kaip nulinių apsauginių laidininkų.
• Įžeminimo ir nuliniai laidininkai klojami atvirai, nes jie turi būti prieinami patikrinimui ir nudažyti geltonai žalios spalvos juostelėmis.
• Perėjimai per sienas ir lubas atliekami naudojant nemetalinius ugniai atsparius vamzdžius.
• Plieninės padangos dažomos, suvirintos jungtys apdorojamos aliejiniais dažais.
• Drėgnose patalpose laidininkai suvirinami prie atramų.

Tai yra pagrindinės taisyklės, tačiau yra ir kitų, kurios yra aktualios klojant vidinę grandinę agresyvios aplinkos patalpose, pramonės įmonių dirbtuvėse.

Įžeminimo kilpos montavimas

Pagal klasikinę antžeminės kilpos įrengimo procedūrą pirmiausia atliekami paruošiamieji darbai, tada tiesiogiai sumontuojamas prietaisas ir matuojamas atsparumas.

Pasiruošimas montavimui

Norėdami įdiegti, turite paruošti įrankius:

• kastuvas;
• šlifuoklis arba metalinis pjūklas metalui;
• suvirinimo keitiklis;
• Puncher;
• veržliarakčiai 8, 10;
• metrų srovės, įtampos, varžos.

Reikalingos medžiagos:

• Kampai, pagaminti iš korozijai atsparaus plieno, 40 × 40 × 4/50 × 50 × 5 cm ir ne mažesnio kaip 2,5 m ilgio, arba 20 mm skersmens plieniniai apvalūs strypai.
• Trys 250 cm ilgio, nuo 40 iki 60 mm pločio ir apie 5 mm storio metalinės juostelės. Kuo didesnis atstumas tarp elektrodų, tuo geriau pasiskirsto srovės, nes elektromagnetiniai laukai mažiau sąveikauja. Idealiu atveju atstumas tarp elektrodų turėtų atitikti jų ilgį arba padidėti šio parametro kartotiniais.
• Nerūdijančio plieno juosta, skirta grandinei prijungti prie pamato 40 × 4 arba 50 × 5 mm arba maitinimo kabelio.
• Varžtai М8, М10.
• Vario laidininkas.

Grandinės montavimo vieta turėtų būti šalia pamatų ir skirstomojo skydo.

Apsauginio įtaiso montavimas

Pirmiausia reikia padaryti maždaug 80 cm gylio tranšėjas po žemės kilpa ir juostą, jungiančią sistemą su pamatu. Tranšėjų konfigūracija turi atitikti žemės kilpos formą. Šiuo atveju įžeminimas atliekamas trikampio pavidalu, kurio kraštinės yra po 2,5 m.

Metaliniai kampai turėtų būti pagaląsti, kad jiems būtų lengviau patekti į žemę. Jie varomi į dirvą, o ne kasama duobes. Elektrodai turi sandariai eiti į žemę. Džemperiai yra privirinti prie elektrodų. Suvirintos siūlės yra apsaugotos nuo korozijos bitumo mastika. Kabelis vedamas per tranšėją į namą, iki skirstomojo skydo. Norėdami tai padaryti, naudodamas varžtus ir veržles, galiniame kontakte supakuotas kabelis pritvirtinamas prie vertikalaus įžeminimo jungiklio. Norėdami tai padaryti, naudokite vario (10mm2), aliuminio (16mm2) arba metalo (75mm2) padangas. Kontūras pirmiausia padengtas smėliu, paskui žemėmis.

Apsauginio įtaiso varžos matavimas

Norint patikrinti įrenginio veikimą, rekomenduojama pagal visas taisykles išmatuoti jo atsparumą srovės sklaidai. Darbus geriausia atlikti žiemą ar vasarą, kai dirvožemio atsparumas yra didžiausias. Apsauginės grandinės varžos norma laikoma 15, 30, 60 omų arba 2, 4 ir 8 omų rodikliais, matuojant natūraliais įžemintais elektrodais ir pakartotiniais tinklo išeinančių linijų įžeminimo elektrodais 660-380, 380-220 arba Atitinkamai 220–127 V.

Kilpos pasipriešinimo patikrinimas

Norint teisingai išmatuoti įžeminimą, reikia naudoti specialius matavimo prietaisus - „MS-08“ arba „MS-416“ ir bandymo elektrodus. Metodas yra toks:

1. Potencialus elektrodas dedamas tarp grandinės ir namo mažiausiai 20 m atstumu. Kitas - tiesia linija su pirmuoju ir apsauginiu įtaisu, ne didesniu kaip 40 m atstumu.
2. Prijungę įtampą, išmatuokite varžą.
3. Įžeminimo matavimas atliekamas kelis kartus, palaipsniui priartinant nuotolinį elektrodą, bet ne arčiau kaip 5 m.

Atsparumo vertės nustatymas atliekamas pagal blogiausią gautą rezultatą.

Dažniausios klaidos

Montuojant įžeminimo įrenginį, dažniausiai daromos šios klaidos:

• Grandinė yra prijungta prie netinkamo elektros instaliacijos taško, pavyzdžiui, tiesiai prie įrangos. Jis turi būti prijungtas prie pagrindinės antžeminės magistralės.
• Vietoj grandinės naudojamas vandens tiekimo vamzdis, šildymo vamzdis ar pan. Jie gali būti įžeminimo konstrukcijos su tam tikromis išlygomis ir ne visada.
• Trūksta neutralaus laidininko įžeminimo įtaiso prijungimo, taip pat atskirų grandinės pertraukiklių montavimo į nulinį laidininką.
• Naudokite kaip jungiamųjų detalių, palaidotų metalinių daiktų, darbinio nulio, tvorų įžeminimo jungiklius.
• Įžeminimo kilpų, pagamintų iš mažų sekcijų elementų, naudojimas.
• Suvirinti siūlę mažiau nei 10 cm.
• Suvirintos siūlės nėra apdorojamos nuo korozijos bitumo mastika.
• Iš žemės išlindusi kontūro juosta nėra nuspalvinta. Jis turėtų būti nudažytas juodais arba geltonai žaliais dažais.
• Nepakankamas horizontalių ir vertikalių įžeminimo elektrodų ilgis.
• Nepakankamas horizontalių elementų įsiskverbimas.
• Jie nustato žemės kilpą, tačiau neįžemina pagrindinių komunikacijų, susidedančių iš metalinių elementų: vandens tiekimo, šildymo, dujų tiekimo, kanalizacijos.

Norint atlikti matavimus, įžeminimo įtaisą turi būti įmanoma atjungti nuo elektros instaliacijos, tai yra, reikia atjungti juostą, kuri išeina iš įžeminimo įtaiso. Tokią galimybę suteikia varžtų elementų jungtis.

Jei montavimas atliekamas pagal visas taisykles, buvo galima tinkamai išmatuoti varžą ir rodikliai atitinka normą, pastatas yra patikimai apsaugotas nuo trumpojo jungimo ir jo pasekmių.