Els aparells elèctrics en funcionament s’han de posar a terra. Segons el propòsit, pot funcionar o protegir. El primer és per al correcte funcionament dels dispositius i el segon per a la protecció de les persones. El principi de funcionament d’un i del segon és diferent.
Els objectius i objectius principals de la presa de terra
El sòl és capaç de neutralitzar el corrent elèctric, ja que el grau de la seva tensió és zero. La resistència és el principal indicador d'un dispositiu de presa de terra mitjançant el qual és possible jutjar la seva qualitat i capacitat per complir els seus propòsits. La resistència específica depèn de la composició del sòl, de la presència de productes químics en ell - àcids o alcalins, humitat, friabilitat. Segons la composició del sòl, potser haureu d’utilitzar algun kit especial de posada a terra o un reemplaçament complet del terreny per al funcionament correcte dels dispositius de terra.
La presa de terra és la connexió de qualsevol dispositiu, instal·lació elèctrica o part de la xarxa a un dispositiu de presa de terra. És un conductor de terra i conductors de terra a través dels quals el corrent flueix a terra i es neutralitza.
Hi pot haver diversos interruptors de terra. En un circuit distribuït es troben al voltant del perímetre d’un objecte la xarxa elèctrica de la qual s’ha d’assegurar. La part conductora (conductors de terra) sol ser de metall. Es porten elèctrodes a terra que tenen contacte directe amb el sòl.
L’aparell a terra està muntat en un circuit. El bucle de terra és una sèrie de conductors d’elèctrodes que s’obstrueixen a terra. La seva longitud és de 3 metres, es troben a poca distància els uns dels altres. Com a compost s'utilitza una franja metàl·lica horitzontal que es posa al sòl fins a una poca profunditat de fins a 1 metre. La connexió als elèctrodes es realitza mitjançant soldadures convencionals. En els kits especials de posada a terra, les parts de l’equip estan roscades, cosa que no afecta les propietats de treball.
La presa de terra és necessària en els casos següents:
- Protecció dels equips de l’electricitat estàtica. Els processos que es produeixen a la natura, com ara els llamps, poden afectar el corrent que circula al circuit, com a conseqüència dels quals es poden fer malbé els equips. Electrodes instal·lats a l'excés de corrent de descàrrega a terra.
- Protecció de xarxa contra curtcircuits.
- Protecció contra sobretensions.
Un exemple de terra de treball és un llamp que està connectat a elèctrodes. Especialment rellevant en generadors, transformadors.
Principi de terra de protecció
La presa de terra de protecció és un conjunt de mesures destinades a protegir els equips i les persones que hi treballen. S'utilitza per eliminar les interferències electromagnètiques derivades d'un dispositiu proper, així com per neutralitzar les interferències durant la commutació en el circuit d'energia.
Protecció contra llamps
El medi aeri és una secció amb alta resistència, però la descàrrega té una potència superior a aquesta resistència, per tant es trenca a través d'ella. Al llarg de les capes superiors de l’atmosfera a la terra, els llamps seleccionen les zones amb menys resistència: zones humides, parets, arbres i gotes d’aigua.Això explica el fet que les descàrregues sovint cauen a l’arbre: té menys resistència que l’aire que l’envolta. Quan entra a l’edifici, el corrent també passa per les zones amb menys resistència: es tracta de canonades metàl·liques, electrodomèstics o les seves parts metàl·liques, parets humides. Si el dispositiu no està a terra, tocar-lo en el moment del pas de la càrrega pot resultar fatal.
Quan un llamp està instal·lat al terrat, entra la càrrega i, després, es mou al terra i es neutralitza. És important que els corrents no es propaguen a l’interior de l’objecte, de manera que els materials que s’utilitzen per equipar el sòl tenen una resistència baixa. Segons les regles, no hauria de superar els 4 ohms. El conductor del raig s’ha de connectar als elèctrodes a terra.
Protecció contra sobretensions
Els equips electrònics són sensibles a les sobretensions o a les potents instal·lacions elèctriques que operen en el seu radi. Els llamps sobtats a prop poden fer mal a l’electrònica.
A tall d’exemple: durant una tempesta de tronada, es pot produir un excés de càrrega al cable de coure amb què estan connectades les cases i a través del qual flueix el corrent. Una càrrega amb un augment de la seva mida pot destruir el cable. En aquest cas, es col·loca un SPD a la línia elèctrica: un dispositiu de protecció contra sobretensions de manera que es produeix un excés de càrrega a terra.
Protecció de persones
En casos de dispositius, tots els elements metàl·lics són capaços de conduir corrent. Si toqueu un dispositiu sense terra en el qual s’ha acumulat electricitat estàtica, podreu fer un cop fort. Això afectarà principalment el sistema nerviós i cardiovascular. Les sabates de goma, els guants de goma, una habitació absolutament seca ajuden a reduir l’impacte, però la gent rarament es passeja per l’apartament o l’oficina amb botes de goma. La connexió del tercer fil a la carcassa de l’instrument i, a continuació, connectar-lo als elèctrodes permet utilitzar un excés de corrent a terra.
Als edificis privats i d’apartaments múltiples, no es van dur a terme mesures de posada a terra, per tant, tots els aparells elèctrics representen un perill potencial per a les persones.
Els dispositius casolans poden semblar així: un filferro està connectat al cos del dispositiu, que es mostra al carrer i es connecta a un producte metàl·lic conduït a terra (canonada, cantonada, galleda, accessoris). Aquests productes són bons conductors de corrent, a diferència del cos humà, de manera que el corrent selecciona el metall i s’endinsa a terra.
Diferència de treball a terra de protecció
La posada a terra i de protecció segons les normes de seguretat no s’han de combinar amb un circuit d’aigua. Durant les descàrregues atmosfèriques, els aparells elèctrics es poden malmetre i la terra de protecció no funcionarà.
Al circuit funcional (de funcionament) de terra, totes les estructures portadores de corrent estan connectades a elèctrodes instal·lats a terra. Per al correcte funcionament del terreny de treball, també s’utilitzen fusibles que prenen tensió sobre si mateixos i fallen.
La presa de terra està equipada en el cas que s’adhereixin les instruccions del fabricant i els requisits que protegeixen aquest dispositiu.
Hi ha més requisits per a un dispositiu de presa de terra de protecció, ja que té tasques més importants: salvar la vida de les persones.
| Finalitat del dispositiu de posada a terra de treball | Finalitat de la presa de terra de protecció |
| Electrodomèstics d’alta potència | Aparells trifàsics amb una potència inferior a 1 kW |
| Equips electrònics sensibles | Dispositius monofàsics i monofàsics que no tenen contacte amb el terra |
| Aparells mèdics | Equip amb una capacitat superior a 1 kW |
| Tecnologia electrònica que és portadora d’informació important | En circuits fusionats amb conductor neutre |
La presa de terra més fiable es proporciona al circuit elèctric domèstic. Els cables que s’adapten a cada sortida han de ser de tres fils.El tercer nucli es connecta a terra i elimina l'electricitat estàtica, i també impedeix que els curtcircuits i els llamps entren a l'edifici.
Requisits de protecció terrestres
Perquè les instal·lacions de posada a terra compleixin les seves funcions, han de complir uns paràmetres i les instruccions del fabricant d'equips.
Nuances que afecten la funcionalitat:
- Resistència al sòl per les seves característiques fisicoquímiques. L’argila humida, les encenalls de grafit, la torba, les marismes o l’aigua del mar condueixen el millor corrent. Pitjor: sorra seca o roques dures - granit, pedra triturada, quars, asfalt, formigó.
- La zona de contacte de l’elèctrode de terra amb el sòl. Com més gran sigui l’àrea, més condicions favorables es creen per al flux de corrent, més ràpid succeeix. Podeu augmentar la superfície instal·lant un major nombre d’elèctrodes al llarg del contorn de l’edifici. En aquest cas, es connecten juntament amb una placa d’acer a una sola unitat. Si augmenteu la mida d’un elèctrode, també augmentarà l’àrea total. La instal·lació d'un contorn metàl·lic vertical ajuda a augmentar la zona si les capes inferiors del sòl tenen més resistència que les superficials.
Com que és difícil aconseguir una resistència ideal del sòl, es creen dispositius en funció de les seves característiques. Cada instal·lació elèctrica té els seus propis estàndards de resistència per a dispositius a terra. Per exemple, per a una subestació elèctrica amb un voltatge superior a 100 kW, la resistència no ha de ser superior a 0,5 Ohms, i per a una xarxa domèstica amb un sistema TT, així com l’ús d’apagada automàtica, fins a 500 Ohms.
Els interruptors de terra no metàl·lics han de ser recoberts amb materials de pintura. De vegades, com a dispositiu de terra, s’utilitza la part subterrània de l’edifici amb estructures metàl·liques: formigó conductor elèctric amb reforç al seu interior. No utilitzeu canonades de metall de gas per solucionar el problema a terra.
Segons les normes d’instal·lació elèctrica, es poden sotmetre a terra les següents:
- Xarxes amb tensió superior a 380 V.
- Instal·lacions especialment perilloses i exteriors.
Parts dels equips sotmesos a terra i posades a terra:
- Tancaments per a equips elèctrics.
- Enrotllament secundari del transformador.
- Accionaments dels electrodomèstics.
- Quadres de comandament, marcs d’armaris.
- Equips de construcció metàl·lica.
- Cable de funda de ferro.
Si la tensió no supera els 42 V CA o els 110 V CC, no es necessita posada a terra.
Terreny de la llar
La majoria dels accidents domèstics consisteixen en tocar un dispositiu que tingui danys aïllats. El cos humà en aquest cas és un conductor actual. Fogons elèctrics, rentadores i rentaplats, radiadors, forns de microones, calderes, ordinadors, rentaplats, tot això és estructures metàl·liques que condueixen bé l’electricitat i sense que pugui posar-se a terra pot ser perjudicial per a la salut.
Circuit curt: aquest és el contacte dels cables de fase i neutre a la xarxa, el que condueix a l’operació de protecció d’emergència i desconnectar el dispositiu de l’alimentació. Molt sovint no es tracta d’un curtcircuit, sinó d’una fuita de corrent que s’acumula a l’allotjament de l’equipament de la llar. Això pot provocar descàrregues elèctriques.
Per a la seguretat humana, cal instal·lar endolls amb contactes a terra. Cal connectar a la presa un cable de tres fils. Amb un sistema de dos nuclis i tres nuclis, la presa de terra està equipada de diferents maneres: des de la caixa de connexions o el quadre elèctric.
No utilitzeu gas, aigua ni canonades de calefacció central com a elèctrode a terra.
Funcionament a terra en cas de falles elèctriques
Un mal funcionament de l'equip significa un dany a l'aïllament i l'ocasió d'una fase en la caixa de l'instrument.Si s’accionen parts de l’equip, però no es té protecció en forma de posada a terra i RCD, una persona que no és conscient del perill pot rebre una descàrrega elèctrica.
En la segona realització, la fuga actual no pot ser significativa, el dispositiu de protecció de l’equip no respondrà a la tensió i no l’apagarà. Una persona pot rebre un cop menor.
Si el cas no està soterrat, però el RCD està instal·lat, funcionarà 0,02 segons després que una persona toqui el cos del dispositiu. Aquest temps no és suficient per causar danys a la salut.
El circuit més efectiu en termes de seguretat és la presència de posada a terra i RCD. Si es produeix una fuga de corrent i entra a terra, el RCD reacciona i apaga el dispositiu.
Com es fa el càlcul dels paràmetres dels principals elements de presa de terra
El càlcul dels paràmetres del dispositiu de terra es realitza segons les fórmules. Els elements inicials són:
- resistència del sòl en aquesta zona;
- la longitud, el gruix, el diàmetre dels elèctrodes, així com el seu nombre.
A la pràctica, en tots els casos hi ha discrepàncies amb el pla de treball previst, ja que cal analitzar l’índex de sòl amb més precisió. És pràcticament impossible fer-ho: a 100 metres quadrats, cal foradar al voltant de 100 mines de fins a 10 m de profunditat per tal d’avaluar les capes del sòl, la seva composició i la inclusió d’elements - argila, calcària, sorra i altres components.
La instal·lació de dispositius de posada a terra es realitza segons el principi principal de posada a terra: la presència d’un marge de seguretat, amb valors mitjans dels paràmetres. Com més baixa sigui la resistència, millor per a tots els electrodomèstics i persones.
Instal·lació a terra
Els elèctrodes verticals realitzen més eficaçment les seves funcions, ja que es poden instal·lar a una gran profunditat. Amb la col·locació horitzontal a poca profunditat, la resistència augmenta, sobretot a l’hivern, quan les capes superiors del terra es congelen.
Per als elèctrodes s'utilitzen pins, la longitud dels quals és superior a 1 metre (normalment 1,5 m). Aquestes estructures són fàcils de martellar a terra amb un martell convencional, la connexió es realitza en un pla horitzontal, com a mínim, de 0,5 m de profunditat.
