Οι ηλεκτρικές συσκευές που λειτουργούν πρέπει να είναι γειωμένες. Ανάλογα με το σκοπό, μπορεί να λειτουργεί ή να προστατεύει. Το πρώτο είναι για τη σωστή λειτουργία των συσκευών και το δεύτερο για την προστασία των ανθρώπων. Η αρχή λειτουργίας του ενός και του δεύτερου είναι διαφορετική.
Οι κύριοι στόχοι και οι στόχοι της γείωσης
Το έδαφος μπορεί να εξουδετερώσει το ηλεκτρικό ρεύμα, καθώς ο βαθμός της τάσης του είναι μηδέν. Η αντίσταση είναι ο κύριος δείκτης μιας συσκευής γείωσης με την οποία είναι δυνατόν να εκτιμηθεί η ποιότητα και η ικανότητά της να εκπληρώνει τον σκοπό της. Η ειδική αντίσταση εξαρτάται από τη σύνθεση του εδάφους, την παρουσία χημικών σε αυτό - όξινο ή αλκαλικό, υγρασία, ευθρυπτότητα. Ανάλογα με τη σύνθεση του εδάφους, ίσως χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε κάποιο ειδικό κιτ γείωσης ή μια πλήρη αντικατάσταση της γείωσης για τη σωστή λειτουργία των συσκευών γείωσης.
Η γείωση είναι η σύνδεση οποιασδήποτε συσκευής, ηλεκτρικής εγκατάστασης ή μέρους του δικτύου με μια συσκευή γείωσης. Είναι ένας αγωγός γείωσης και αγωγοί γείωσης μέσω των οποίων ρέει ρεύμα στο έδαφος και εξουδετερώνεται.
Μπορεί να υπάρχουν αρκετοί διακόπτες γείωσης. Σε ένα κατανεμημένο κύκλωμα, βρίσκονται γύρω από την περίμετρο ενός αντικειμένου του οποίου το ηλεκτρικό δίκτυο πρέπει να είναι ασφαλισμένο. Το αγώγιμο μέρος (αγωγοί γείωσης) είναι συνήθως κατασκευασμένο από μέταλλο. Τα ηλεκτρόδια γείωσης φέρονται σε αυτά, τα οποία έχουν άμεση επαφή με το έδαφος.
Η συσκευή γείωσης είναι τοποθετημένη σε κύκλωμα. Ο βρόχος γείωσης είναι μια σειρά αγωγών ηλεκτροδίων που φράζουν στο έδαφος. Το μήκος τους είναι 3 μέτρα, βρίσκονται σε μικρή απόσταση μεταξύ τους. Μια οριζόντια μεταλλική λωρίδα χρησιμοποιείται ως ένωση, η οποία τοποθετείται στο έδαφος σε ρηχό βάθος έως 1 μέτρο. Η σύνδεση με τα ηλεκτρόδια γίνεται με συμβατική συγκόλληση. Σε ειδικά κιτ γείωσης, τμήματα του εξοπλισμού έχουν σπείρωμα, το οποίο δεν επηρεάζει τις ιδιότητες εργασίας.
Η γείωση εργασίας είναι απαραίτητη στις ακόλουθες περιπτώσεις:
- Προστασία εξοπλισμού από στατικό ηλεκτρισμό. Διαδικασίες που συμβαίνουν στη φύση, όπως κεραυνός, μπορούν να επηρεάσουν το ρεύμα που ρέει στο κύκλωμα, ως αποτέλεσμα του οποίου μπορεί να καταστραφεί ο εξοπλισμός. Ηλεκτρόδια εγκατεστημένα στο ρεύμα εκφορτώνουν υπερβολικό ρεύμα
- Προστασία δικτύου από βραχυκύκλωμα.
- Προστασία από υπερτάσεις.
Ένα παράδειγμα γείωσης εργασίας είναι ένας κεραυνός που συνδέεται με ηλεκτρόδια. Ιδιαίτερα σχετικό με γεννήτριες, μετασχηματιστές.
Αρχή προστασίας γείωσης
Η προστατευτική γείωση είναι ένα σύνολο μέτρων που στοχεύουν στην προστασία του εξοπλισμού και των ατόμων που εργάζονται με αυτόν. Χρησιμοποιείται για την εξάλειψη των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών που προκύπτουν από μια κοντινή συσκευή, καθώς και για την εξουδετέρωση των παρεμβολών κατά τη μετάβαση στο κύκλωμα ισχύος.
Αλεξικέραυνο
Το μέσο αέρα είναι ένα τμήμα με υψηλή αντίσταση, αλλά η εκφόρτιση έχει ισχύ που υπερβαίνει αυτήν την αντίσταση, επομένως διαπερνά το. Στο δρόμο από τα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας προς τη γη, ο κεραυνός επιλέγει τις περιοχές με τη λιγότερη αντίσταση - υγρές περιοχές, τοίχους, δέντρα και σταγόνες νερού.Αυτό εξηγεί το γεγονός ότι οι απορρίψεις πέφτουν συχνά στο δέντρο - έχει λιγότερη αντίσταση από τον αέρα γύρω από αυτό. Όταν εισέρχεται στο κτίριο, το ρεύμα περνά επίσης από τις περιοχές με τη λιγότερη αντίσταση - πρόκειται για μεταλλικούς σωλήνες, ηλεκτρικές συσκευές ή τα μεταλλικά μέρη τους, υγρούς τοίχους. Εάν η συσκευή δεν είναι γειωμένη, το άγγιγμα της κατά τη διέλευση φόρτισης μπορεί να αποβεί μοιραία.
Όταν μια κεραυνός είναι εγκατεστημένη στην οροφή, το φορτίο πέφτει σε αυτήν, και στη συνέχεια μετακινείται στο έδαφος και εξουδετερώνεται. Είναι σημαντικό τα ρεύματα να μην διαδίδονται μέσα στο αντικείμενο, επομένως τα υλικά που χρησιμοποιούνται για τον εξοπλισμό του εδάφους έχουν χαμηλή αντίσταση. Σύμφωνα με τους κανόνες, δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 4 ohms. Ο ίδιος ο αγωγός αστραπής πρέπει να συνδεθεί με τα ηλεκτρόδια στο έδαφος.
Προστασία από υπερτάσεις
Ο ηλεκτρονικός εξοπλισμός είναι ευαίσθητος σε υπερτάσεις ισχύος ή ισχυρές ηλεκτρικές εγκαταστάσεις που λειτουργούν στην ακτίνα τους. Οι ξαφνικές αστραπές που βρίσκονται κοντά μπορούν να προκαλέσουν ζημιά στα ηλεκτρονικά.
Για παράδειγμα: κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας, μπορεί να προκύψει υπερβολική φόρτιση στο χαλκό καλώδιο με το οποίο συνδέονται τα σπίτια και μέσω του οποίου ρέει το ρεύμα. Μια φόρτιση με αύξηση του μεγέθους της μπορεί να καταστρέψει το καλώδιο. Σε αυτήν την περίπτωση, ένα SPD τοποθετείται στη γραμμή τροφοδοσίας - μια συσκευή προστασίας από υπερτάσεις έτσι ώστε η υπερβολική φόρτιση να τοποθετείται στο έδαφος.
Προστασία των ανθρώπων
Θήκες συσκευών, όλα τα μεταλλικά στοιχεία είναι ικανά να διοχετεύουν ρεύμα. Εάν αγγίξετε μια μη γειωμένη συσκευή στην οποία έχει συσσωρευτεί στατικός ηλεκτρισμός, μπορείτε να χτυπήσετε έντονα. Αυτό θα επηρεάσει κυρίως το καρδιαγγειακό και το νευρικό σύστημα. Καουτσούκ παπούτσια, καουτσούκ γάντια, ένα απολύτως στεγνό δωμάτιο που βοηθά στη μείωση του αντίκτυπου, αλλά οι άνθρωποι σπάνια περπατούν γύρω από ένα διαμέρισμα ή γραφείο με καουτσούκ μπότες. Η σύνδεση του τρίτου καλωδίου στο περίβλημα του οργάνου και, στη συνέχεια, η σύνδεσή του με τα ηλεκτρόδια σάς επιτρέπει να χρησιμοποιείτε υπερβολικό ρεύμα στο έδαφος.
Σε παλαιά ιδιωτικά κτίρια και πολυκατοικίες, δεν γίνονταν μέτρα γείωσης, επομένως, όλες οι ηλεκτρικές συσκευές αποτελούν πιθανό κίνδυνο για τους ανθρώπους.
Οι οικιακές συσκευές μπορούν να μοιάζουν με αυτό: ένα καλώδιο συνδέεται στο σώμα της συσκευής, το οποίο εμφανίζεται στο δρόμο και συνδέεται με ένα μεταλλικό προϊόν που οδηγείται στο έδαφος (σωλήνας, γωνία, κάδος, εξαρτήματα). Αυτά τα προϊόντα είναι καλοί αγωγοί ρεύματος, σε αντίθεση με το ανθρώπινο σώμα, έτσι το ρεύμα επιλέγει το μέταλλο και πηγαίνει στο έδαφος.
Διαφορά γείωσης εργασίας από προστατευτικό
Η γείωση εργασίας και προστασίας σύμφωνα με τους κανόνες ασφαλείας δεν πρέπει να συνδυάζεται με κύκλωμα νερού. Κατά τη διάρκεια των ατμοσφαιρικών εκκενώσεων, οι ηλεκτρικές συσκευές μπορεί να καταστραφούν και η προστατευτική γείωση δεν θα λειτουργήσει.
Στο λειτουργικό κύκλωμα γείωσης, όλες οι δομές μεταφοράς ρεύματος συνδέονται με ηλεκτρόδια εγκατεστημένα στο έδαφος. Για τη σωστή λειτουργία του εδάφους εργασίας, χρησιμοποιούνται επίσης ασφάλειες που παίρνουν τάση από μόνες τους και αποτυγχάνουν.
Η γείωση εργασίας είναι εξοπλισμένη σε περίπτωση που οι οδηγίες του κατασκευαστή και οι απαιτήσεις που προστατεύουν αυτήν τη συσκευή προσαρτώνται στις συσκευές.
Υπάρχουν περισσότερες απαιτήσεις για μια προστατευτική συσκευή γείωσης, καθώς έχει πιο σημαντικές εργασίες: τη διάσωση ζωών ανθρώπων.
| Σκοπός της συσκευής γείωσης εργασίας | Σκοπός της προστατευτικής γείωσης |
| Συσκευές υψηλής ισχύος | Τριφασικές συσκευές με ισχύ μικρότερη από 1 kW |
| Ηλεκτρονικός ευαίσθητος εξοπλισμός | Μονοφασικές και διφασικές συσκευές που δεν έχουν επαφή με το έδαφος |
| Ιατρικές συσκευές | Εξοπλισμός χωρητικότητας άνω του 1 kW |
| Ηλεκτρονική τεχνολογία που είναι φορέας σημαντικών πληροφοριών | Σε λιωμένα κυκλώματα με ουδέτερο αγωγό |
Η πιο αξιόπιστη γείωση παρέχεται στο ηλεκτρικό κύκλωμα του σπιτιού. Τα καλώδια που ταιριάζουν σε κάθε πρίζα πρέπει να είναι τριών καλωδίων.Ο τρίτος πυρήνας συνδέεται με το έδαφος και αφαιρεί τον στατικό ηλεκτρισμό και επίσης αποτρέπει την είσοδο βραχυκυκλωμάτων και κεραυνών στο κτίριο.
Απαιτήσεις προστασίας γης
Για να γίνουν οι εγκαταστάσεις γείωσης οι λειτουργίες τους, πρέπει να συμμορφώνονται με ορισμένες παραμέτρους και τις οδηγίες του κατασκευαστή του εξοπλισμού.
Αποχρώσεις που επηρεάζουν τη λειτουργικότητα:
- Αντοχή στο έδαφος λόγω των φυσικοχημικών χαρακτηριστικών του. Ο υγρός πηλός, τα τσιπ γραφίτη, η τύρφη, τα αλμυρά έλη ή το θαλασσινό νερό αποδίδουν το καλύτερο ρεύμα. Χειρότερα - ξηρή άμμος ή σκληρά βράχια - γρανίτης, θρυμματισμένη πέτρα, χαλαζία, άσφαλτος, σκυρόδεμα.
- Η περιοχή επαφής του ηλεκτροδίου γείωσης με το έδαφος. Όσο μεγαλύτερη είναι η περιοχή, τόσο πιο ευνοϊκές συνθήκες δημιουργούνται για τη ροή του ρεύματος, τόσο πιο γρήγορα συμβαίνει αυτό. Μπορείτε να αυξήσετε την περιοχή εγκαθιστώντας μεγαλύτερο αριθμό ηλεκτροδίων κατά μήκος του περιγράμματος του κτηρίου. Σε αυτήν την περίπτωση, συνδέονται μαζί με μια χαλύβδινη πλάκα σε μία μόνο μονάδα. Εάν αυξήσετε το μέγεθος ενός ηλεκτροδίου, η συνολική επιφάνεια θα αυξηθεί επίσης. Η εγκατάσταση ενός κατακόρυφου μεταλλικού περιγράμματος βοηθά στην αύξηση της επιφάνειας, εάν τα κάτω στρώματα του εδάφους έχουν μεγαλύτερη αντίσταση από αυτά της επιφάνειας.
Δεδομένου ότι είναι δύσκολο να επιτευχθεί ιδανική αντοχή στο έδαφος, οι συσκευές δημιουργούνται με βάση τα χαρακτηριστικά της. Κάθε ηλεκτρική εγκατάσταση έχει τα δικά της πρότυπα αντίστασης για συσκευές γείωσης. Για παράδειγμα, για έναν ηλεκτρικό υποσταθμό με τάση μεγαλύτερη από 100 kW, η αντίσταση δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 0,5 Ohms και για οικιακό δίκτυο με σύστημα TT, καθώς και για τη χρήση αυτόματου τερματισμού λειτουργίας, έως και 500 Ohms.
Οι μεταλλικοί διακόπτες γείωσης δεν πρέπει να επικαλύπτονται με υλικά βαφής. Μερικές φορές, ως συσκευή γείωσης, χρησιμοποιείται το υπόγειο τμήμα του κτιρίου με μεταλλικές κατασκευές - ηλεκτρικά αγώγιμο σκυρόδεμα με ενίσχυση μέσα. Μην χρησιμοποιείτε μεταλλικούς σωλήνες αερίου για να επιλύσετε το πρόβλημα γείωσης.
Σύμφωνα με τους κανόνες ηλεκτρικής εγκατάστασης, τα ακόλουθα υπόκεινται σε γείωση:
- Δίκτυα με τάση υψηλότερη από 380 V.
- Ιδιαίτερα επικίνδυνες και εξωτερικές εγκαταστάσεις.
Μέρη εξοπλισμού που υπόκεινται σε γείωση και γείωση:
- Περιβλήματα για ηλεκτρικό εξοπλισμό.
- Περιτύλιξη δευτερεύοντος μετασχηματιστή.
- Κίνηση ηλεκτρικών συσκευών.
- Πίνακες, κουφώματα.
- Εξοπλισμός κατασκευής μετάλλων.
- Καλώδιο σιδήρου.
Εάν η τάση δεν υπερβαίνει τα 42 V AC ή 110 V DC, δεν απαιτείται γείωση.
Οικιακή γείωση
Τα περισσότερα οικιακά ατυχήματα περιλαμβάνουν το άγγιγμα μιας συσκευής που έχει ζημιά στη μόνωση. Το ανθρώπινο σώμα σε αυτήν την περίπτωση είναι ένας τρέχων αγωγός. Ηλεκτρικές εστίες μαγειρέματος, πλυντήρια ρούχων και πλυντήρια πιάτων, καλοριφέρ, φούρνοι μικροκυμάτων, λέβητες, υπολογιστές, πλυντήρια πιάτων - όλα αυτά είναι μεταλλικές κατασκευές που παρέχουν ηλεκτρισμό καλά και χωρίς γείωση μπορεί να είναι επιβλαβείς για την υγεία.
Βραχυκύκλωμα - αυτή είναι η επαφή της φάσης και των ουδέτερων καλωδίων στο δίκτυο, η οποία οδηγεί στη λειτουργία της προστασίας έκτακτης ανάγκης και της αποσύνδεσης της συσκευής από το ρεύμα. Τις περισσότερες φορές, δεν είναι βραχυκύκλωμα, αλλά διαρροή ρεύματος που συσσωρεύεται στο περίβλημα οικιακού εξοπλισμού. Αυτό μπορεί να προκαλέσει ηλεκτροπληξία.
Για την ανθρώπινη ασφάλεια, είναι απαραίτητο να εγκαταστήσετε πρίζες με επαφές γείωσης. Ένα καλώδιο τριών καλωδίων πρέπει να είναι συνδεδεμένο στην πρίζα. Με σύστημα δύο πυρήνων και τριών πυρήνων, η γείωση είναι εξοπλισμένη με διαφορετικούς τρόπους - από το κουτί διακλάδωσης ή τον ηλεκτρικό πίνακα.
Μην χρησιμοποιείτε σωλήνες αερίου, νερού ή κεντρικής θέρμανσης ως ηλεκτρόδιο γείωσης.
Λειτουργία γείωσης σε περίπτωση ηλεκτρικών βλαβών
Η δυσλειτουργία του εξοπλισμού σημαίνει βλάβη στη μόνωση και την εμφάνιση φάσης στην περίπτωση του οργάνου.Εάν μέρη του εξοπλισμού ενεργοποιούνται, αλλά δεν έχουν προστασία με τη μορφή γείωσης και RCD, ένα άτομο που δεν γνωρίζει τον κίνδυνο ενδέχεται να υποστεί ηλεκτροπληξία.
Στη δεύτερη εφαρμογή, η τρέχουσα διαρροή ενδέχεται να μην είναι σημαντική, η συσκευή προστασίας του εξοπλισμού δεν θα ανταποκρίνεται στην τάση και δεν θα απενεργοποιεί τη συσκευή. Ένα άτομο μπορεί να λάβει ένα μικρό χτύπημα.
Εάν η θήκη δεν είναι γειωμένη, αλλά το RCD είναι εγκατεστημένο, θα λειτουργεί 0,02 δευτερόλεπτα αφού κάποιος αγγίξει το σώμα της συσκευής. Αυτή η ώρα δεν είναι αρκετή για να προκαλέσει βλάβη στην υγεία.
Το πιο αποτελεσματικό κύκλωμα από άποψη ασφάλειας είναι η παρουσία γείωσης και RCD. Εάν παρουσιαστεί διαρροή ρεύματος και περάσει στο έδαφος, το RCD αντιδρά και απενεργοποιεί τη συσκευή.
Πώς γίνεται ο υπολογισμός των παραμέτρων των κύριων στοιχείων γείωσης
Ο υπολογισμός των παραμέτρων της συσκευής γείωσης πραγματοποιείται σύμφωνα με τους τύπους. Τα αρχικά στοιχεία είναι:
- αντοχή στο έδαφος σε αυτήν την περιοχή.
- το μήκος, το πάχος, τη διάμετρο των ηλεκτροδίων, καθώς και τον αριθμό τους.
Στην πράξη, σε όλες τις περιπτώσεις υπάρχουν διαφορές με το προβλεπόμενο πρόγραμμα εργασίας, καθώς ο δείκτης εδάφους πρέπει να αναλυθεί με μεγαλύτερη ακρίβεια. Είναι πρακτικά αδύνατο να το κάνετε αυτό: στα 100 τετραγωνικά μέτρα, είναι απαραίτητο να τρυπήσετε περίπου 100 μίνι ορυχεία βάθους έως 10 m για να αξιολογήσετε τα στρώματα του εδάφους, τη σύνθεσή του και τη συμπερίληψη στοιχείων - πηλός, ασβεστόλιθος, άμμος και άλλα συστατικά.
Η εγκατάσταση συσκευών γείωσης πραγματοποιείται σύμφωνα με την κύρια αρχή της γείωσης: την παρουσία περιθωρίου ασφαλείας, με μέσες τιμές των παραμέτρων. Όσο χαμηλότερη είναι η αντίσταση, τόσο καλύτερη για όλες τις ηλεκτρικές συσκευές και τα άτομα.
Εγκατάσταση γείωσης
Τα κάθετα ηλεκτρόδια εκτελούν αποτελεσματικότερα τις λειτουργίες τους, καθώς μπορούν να εγκατασταθούν σε μεγάλο βάθος. Με οριζόντια τοποθέτηση σε ρηχό βάθος, η αντίσταση αυξάνεται, ειδικά το χειμώνα, όταν τα ανώτερα στρώματα του εδάφους παγώνουν.
Για ηλεκτρόδια, χρησιμοποιούνται ακίδες, το μήκος των οποίων υπερβαίνει το 1 μέτρο (συνήθως 1,5 m). Τέτοιες κατασκευές είναι εύκολο να σφυρηλατηθούν στο έδαφος με ένα συμβατικό σφυρί, η σύνδεση γίνεται σε οριζόντιο επίπεδο σε βάθος τουλάχιστον 0,5 m.
