Instalace zemní smyčky - princip činnosti a výpočtu

Je instalováno obrysové uzemnění, které chrání budovy před požáry a lidmi před elektrickými šoky. Při provádění práce je nutné dodržovat požadavky PUE, správně vypočítat, nainstalovat obvod a zkontrolovat úroveň jeho odporu.

Zařízení a princip uzemnění

V obytných prostorech je často instalován systém TN, jehož neutrál je uzemněn. Zemnící vodič připojuje všechny spotřebiče k ochrannému obvodu. Ten má nízký odpor a proud vždy prochází v obvodu, kde je odpor menší. Ve srovnání s uzemňovacím zařízením se lidské tělo vyznačuje vysokým odporem, takže obvod umožňuje řešit úkoly, které jsou mu přiřazeny.

Obrysové uzemnění je systém ve tvaru rovnostranného trojúhelníku, obdélníku nebo čtverce, sestaveného z vertikálních uzemňovacích vodičů - ocelových tyčí nebo rohů, které jsou spojeny svařováním v horních bodech vodorovnými ocelovými pásy. Je připojen k uzemněnému zařízení pomocí kabelu. Nejběžnějším typem konstrukce je trojúhelník.

Vnější obrys je pohřben v zemi. Úroveň odolnosti vůči šíření proudů ochranného zařízení se liší v závislosti na typu půdy, její struktuře.

Nejlepší ukazatele jsou zaznamenány při instalaci zemní smyčky v rašelinaté, hlinité a jílovité půdě. V posledně uvedeném případě poskytováno v blízkosti povrchu podzemních vod. Pokud se půda skládá z hustých skalních inkluzí, ukazatele se zhoršují.

Obvod můžete sestavit sami nebo použít hotovou soupravu.

Odrůdy pozemních smyček

Existuje několik typů struktur používaných pro uzemnění.

Tradiční uzemňovací systémy

Systém tohoto typu se skládá z minimálního počtu prvků: dvou vertikálních elektrod kovové výztuže a jedné horizontální ve formě proužku, který spojuje předchozí dva. Průřezy a velikosti prvků musí odpovídat normám. Doporučujeme instalovat uzemnění na severní stínovanou stranu místa, na vlhkém místě. Avšak vzhledem k tomu, že obvod je často vyroben z oceli a není možné jej zakrýt barvou, rychle koroduje. Odpor takového zařízení je také ovlivňován teplotou a vlhkostí půdy, protože obvod je umístěn v horních vrstvách.

Hloubkové uzemňovací systémy

Takový systém je vyráběn modulárním způsobem. Oproti předchozí verzi se liší:

• dlouhá životnost;
• jednoduché výpočty;
• citlivost na životní prostředí;
• nedostatek potřeby údržby;
• snadná instalace.

Měření odporu instalovaného zařízení musí provádět odborníci.

Vnější zemní smyčka se skládá z vertikálních elektrod a horizontálních uzemňovacích prvků. Je vyroben ze čtyř proužků o tloušťce 40 - 50 mm a je instalován ve vzdálenosti nejméně 1 m od budovy. Vodorovný pruh by měl být umístěn v hloubce 50 až 70 cm od povrchu.

Výpočet ochranného obvodu

Chcete-li provést přesný výpočet uzemňovací smyčky, musíte zvážit:

• půdní vlhkost;
• průměrná teplota v zimě a v létě v oblasti instalace;
• odolnost vůči půdě a slanost;
• průřez a délka uzemňovacích vodičů a elektrod;
• vzdálenost od domu k okruhu.

Výpočet se provádí podle vzorců, tento postup je obtížný pro osobu, která nemá technické vzdělání. Avšak i když jsou provedeny správné výpočty, skutečný odpor obvodu se bude lišit od vypočteného odporu kvůli velkému počtu ovlivňujících dynamických faktorů.

Ve skutečnosti mnozí berou v úvahu pouze odlehlost obvodu od základu a poté upravují odpor měřením tohoto ukazatele již namontované struktury.

Doporučené rozměry uzemnění:

• pruhy - šířka - 40 - 50 mm, tloušťka - 4 - 5 mm, délka nejméně 2,5 m;
• rohy - tloušťka police - 4-5 mm, šířka police 40-50 mm, délka nejméně 2,5 m;
• tyče (nutně hladké) - průřez 16-20 mm, dlouhý nejméně 2,5 m;
• trubka - tloušťka stěny 3,5 mm, průměr nejméně 32 mm, délka - nejméně 2,5 m.

Pokud je nezbytné uzemnit velké obchodní a průmyslové struktury, musí být provedeny přesné výpočty, přičemž se zohlední všechny parametry.

Objekty vyžadující konturu

Musí být uzemněno:

• prostory, kde obráběcí stroje, zařízení a zdroje světla pracují s kovovými pouzdry a plášti;
• kompletní trafostanice, jakož i budovy, ve kterých je umístěna elektrická zařízení s ocelovými pouzdry;
• sekundární vinutí měřicího transformátoru;
• kovové potrubí pro kabely, místnosti, kde jsou současně umístěny kovové konstrukce a kabely, vodiče.

Není nutné uzemňovat zařízení instalovaná na již uzemněném zařízení, jističe v rozvaděčích, elektrická měřicí zařízení.

Schémata zapojení

Mezi nejčastější schémata připojení patří uzavřený trojúhelníkový a lineární. Uzavřený systém je v provozu stabilnější, protože i když je poškozen jeden z vodorovných uzemňovacích vodičů, bude nadále plnit svou funkci. Lineární v tomto smyslu ztrácí na uzavřené konstrukci. Pokud je propojka poškozena, přestane fungovat.

Kromě lineárních a trojúhelníkových provedení mohou být vyrobena oválná a pravoúhlá ochranná zařízení, ale jsou méně oblíbená.

Zemní smyčka uvnitř zařízení

Zemní smyčka je umístěna venku i uvnitř. Při vytváření v interiéru musíte dodržovat pravidla:

• Jako nulové ochranné vodiče nepoužívejte potrubí ústředního topení, splaškové a podobné potrubí, podpůrné kabely, kovové rukávy, pancéřované dráty.
• Uzemňovací a nulové vodiče jsou položeny otevřeným způsobem, protože musí být přístupné pro kontrolu a natřeny na žluto-zelené proužky.
• Průchody stěnami a stropy jsou tvořeny nekovovými ohnivzdornými trubkami.
• Ocelové pneumatiky jsou natřeny, svařované spoje jsou ošetřeny olejovou barvou.
• Ve vlhkých místnostech jsou vodiče přivařeny k podpěrám.

Toto jsou základní pravidla, ale existují i ​​jiná, která jsou důležitá při pokládání vnitřního okruhu v místnostech s agresivním prostředím, v obchodech průmyslových podniků.

Instalace uzemňovací smyčky

Podle klasického pořadí instalace zemní smyčky jsou nejprve provedeny přípravné práce, pak je zařízení instalováno přímo a změřen odpor.

Příprava na instalaci

Pro instalaci je nutné připravit nástroje:

• lopata;
• bruska na kov;
• svařovací invertor;
• příklepová vrtačka;
• klíče na 8, 10;
• měřiče proudu, napětí, odporu.

Z požadovaných materiálů:

• Rohy vyrobené z korozivzdorné oceli o rozměrech 40 × 40 × 4/50 × 50 × 5 cm a délce nejméně 2,5 m. Nebo ocelové kruhové tyče o průměru 20 mm.
• Tři kovové proužky dlouhé 250 cm, šířky 40 až 60 mm a tloušťky 5 mm. Čím větší je vzdálenost mezi elektrodami, tím lepší je šíření proudů, protože elektromagnetická pole spolu vzájemně méně interagují. V ideálním případě by vzdálenost mezi elektrodami měla odpovídat jejich délce nebo se zvýšit o násobek tohoto parametru.
• Nerezový pásek pro připojení obvodu k základu 40 × 4 nebo 50 × 5 mm nebo napájecí kabel.
• Šrouby M8, M10.
• Měděný vodič.

Místo pro instalaci obvodu by mělo být umístěno v blízkosti základny a rozvodného panelu.

Montáž bezpečnostního zařízení

Prvním krokem je vytvoření zákopů s hloubkou asi 80 cm pod zemní smyčkou a pruhem spojujícím systém s nadací. Konfigurace zákopů musí odpovídat tvaru zemní smyčky. V tomto případě je uzemnění provedeno ve tvaru trojúhelníku se stranami měřícími po 2,5 m.

Kovové rohy by měly být naostřeny tak, aby snadněji vstupovaly na zem. Jsou vyhnáni do půdy a ne vykopané díry. Elektrody by měly pevně vstupovat do země. Propojky jsou přivařeny k elektrodám. Svary jsou ošetřeny živičným tmelem pro ochranu před korozí. Kabel podél příkopu vede do domu k elektrickému panelu. Za tímto účelem pomocí kabelů a matic upevněte kabel zabalený v koncovém kontaktu k vertikální zemnící elektrodě. K tomu použijte pneumatiky vyrobené z mědi (10 mm2), hliníku (16 mm2) nebo kovu (75 mm2). Nejprve naplní okruh pískem, potom zeminou.

Měření odporu ochranného zařízení

Pro sledování funkčnosti zařízení se doporučuje měřit jeho odolnost proti šíření proudu podle všech pravidel. Práce se nejlépe provádí v zimě nebo v létě, kdy je maximální odolnost vůči půdě. Pro normu odporu ochranného obvodu se měří indikátory 15, 30, 60 Ohmů nebo 2, 4 a 8 Ohmů, pokud se měří pomocí přirozených uzemňovacích spínačů a opakovaných uzemňovacích spínačů odchozích vedení pro síť 660-380, 380-220 nebo 220-127 V, v daném pořadí.

Zkouška odolnosti proti smyčce

Pro správné měření uzemnění je třeba použít speciální měřící přístroje - „MS-08“ nebo „MS-416“ a zkušební elektrody. Technika je následující:

1. Potenciální elektroda je umístěna mezi obvodem a domem ve vzdálenosti nejméně 20 m. Další v přímé linii s prvním a ochranným zařízením ve vzdálenosti ne více než 40 m.
2. Připojením napětí změřte odpor.
3. Měření uzemnění se provádí několikrát a postupně přibližuje vzdálenou elektrodu, ale ne blíže než 5 m.

Stanovení hodnoty odporu se provádí podle nejhoršího dosaženého výsledku.

Nejčastější chyby

Při instalaci uzemňovacího zařízení se nejčastěji vyskytují následující chyby:

• Obvod je připojen k nesprávnému bodu v elektrické instalaci, například přímo k zařízení. Musí být připojen k hlavní pozemní sběrnici.
• Místo okruhu se používá přívod vody, topné potrubí nebo podobně. Mohou to být uzemňovací struktury s určitými výhradami a ne vždy.
• Nedostatek spojení neutrálního vodiče v uzemňovacím zařízení a instalace samostatných jističů do nulového vodiče.
• Použití výztuže, zakopaných kovových předmětů, pracovních škrábanců, plotů jako zemních spínačů.
• Použití zemních smyček vyrobených z malých průřezových prvků.
• Svařte méně než 10 cm.
• Svary nejsou ošetřeny bitumenovými tmely z koroze.
• Pruh obrysu, který vychází ze země, není namalován. Měl by být natřen černě nebo žlutozeleně.
• Nedostatečná délka vodorovného a svislého uzemnění.
• Nedostatečné prohloubení vodorovných prvků.
• Vytvářejí zemní smyčku, ale neuzemňují hlavní komunikaci, která se skládá z kovových prvků: dodávky vody, topení, dodávky plynu, kanalizace.

Musí být možné odpojit uzemňovací zařízení od elektrické instalace pro provádění měření, to znamená, že pás, který opouští uzemňovací zařízení, musí být odpojen. Tato možnost je zajištěna šroubovým spojením prvků.

Pokud je instalace provedena v souladu se všemi pravidly, bylo možné správně změřit odpor a ukazatele odpovídají normě, budova je spolehlivě chráněna před zkratem a jeho důsledky.