Gli apparecchi elettrici di funzionamento devono essere messi a terra. A seconda dello scopo, può essere funzionante o protettivo. Il primo è per il corretto funzionamento dei dispositivi e il secondo è per proteggere le persone. Il principio di funzionamento di uno e il secondo è diverso.
I principali obiettivi e obiettivi della messa a terra
Il suolo è in grado di neutralizzare la corrente elettrica, poiché il grado della sua tensione è zero. La resistenza è l'indicatore principale di un dispositivo di messa a terra in base al quale è possibile giudicare la sua qualità e capacità di raggiungere il suo scopo. La resistenza specifica dipende dalla composizione del terreno, dalla presenza di sostanze chimiche in esso - acide o alcaline, umidità, friabilità. A seconda della composizione del terreno, potrebbe essere necessario utilizzare uno speciale kit di messa a terra o una sostituzione completa del terreno per il corretto funzionamento dei dispositivi di messa a terra.
La messa a terra è la connessione di qualsiasi dispositivo, installazione elettrica o parte della rete a un dispositivo di messa a terra. È un conduttore di terra e conduttori di terra attraverso il quale la corrente fluisce nel terreno e viene neutralizzata.
Potrebbero esserci diversi interruttori di terra. In un circuito distribuito, si trovano attorno al perimetro di un oggetto la cui rete elettrica deve essere protetta. Le parti conduttive (conduttori di messa a terra) sono generalmente in metallo. Gli elettrodi di messa a terra vengono portati a loro, che hanno un contatto diretto con il terreno.
Il dispositivo di messa a terra è montato su un circuito. L'anello di terra è una serie di conduttori di elettrodi che si intasano nel terreno. La loro lunghezza è di 3 metri, si trovano a poca distanza l'uno dall'altro. Una striscia di metallo orizzontale viene utilizzata come composto, che viene posato nel terreno a una profondità ridotta fino a 1 metro. Il collegamento agli elettrodi viene effettuato mediante saldatura convenzionale. In speciali kit di messa a terra, le parti dell'apparecchiatura sono filettate, il che non influisce sulle proprietà di lavoro.
La messa a terra di lavoro è necessaria nei seguenti casi:
- Proteggere le apparecchiature dall'elettricità statica. I processi che si verificano in natura, come i fulmini, possono influire sulla corrente che scorre nel circuito, a seguito della quale le apparecchiature possono essere danneggiate. Elettrodi installati nella corrente di scarica in eccesso a terra.
- Protezione della rete contro i cortocircuiti.
- Protezione contro le sovratensioni.
Un esempio di terreno di lavoro è un parafulmine collegato agli elettrodi. Particolarmente rilevante in generatori, trasformatori.
Principio di messa a terra di protezione
La messa a terra di protezione è un insieme di misure volte a proteggere le attrezzature e le persone che vi lavorano. Viene utilizzato per eliminare le interferenze elettromagnetiche derivanti da un dispositivo nelle vicinanze, nonché per neutralizzare le interferenze durante la commutazione nel circuito di alimentazione.
Protezione contro i fulmini
Il mezzo aereo è una sezione con alta resistenza, ma lo scarico ha una potenza che supera questa resistenza, quindi la attraversa. Sulla strada dagli strati superiori dell'atmosfera alla terra, i fulmini selezionano le aree con la minor resistenza: aree bagnate, pareti, alberi e gocce d'acqua.Questo spiega il fatto che gli scarichi spesso cadono nell'albero - ha meno resistenza dell'aria circostante. Quando entra nell'edificio, la corrente passa anche attraverso le aree con la minima resistenza: si tratta di tubi metallici, elettrodomestici o loro parti metalliche, pareti bagnate. Se il dispositivo non è collegato a terra, toccarlo al momento del passaggio della carica può essere fatale.
Quando un parafulmine è installato sul tetto, la carica entra in esso, quindi si sposta a terra e viene neutralizzata. È importante che le correnti non si propagino all'interno dell'oggetto, quindi i materiali utilizzati per equipaggiare il terreno hanno una bassa resistenza. Secondo le regole, non dovrebbe superare i 4 ohm. Il parafulmine stesso deve essere collegato agli elettrodi nel terreno.
Protezione da sovratensioni
Le apparecchiature elettroniche sono sensibili alle sovratensioni o alle potenti installazioni elettriche che operano nel loro raggio. I fulmini improvvisi nelle vicinanze possono danneggiare l'elettronica.
Ad esempio: durante un temporale, può verificarsi una carica in eccesso nel cavo di rame con cui sono collegate le case e attraverso cui scorre la corrente. Una carica con un aumento delle sue dimensioni può distruggere il cavo. In questo caso, un SPD viene posizionato sulla linea di alimentazione, un dispositivo di protezione dalle sovratensioni in modo che la carica in eccesso venga messa a terra.
Protezione delle persone
Casi di dispositivi, tutti gli elementi metallici sono in grado di condurre corrente. Se tocchi un dispositivo senza messa a terra in cui si è accumulata elettricità statica, puoi subire un duro colpo. Ciò influenzerà principalmente il sistema cardiovascolare e nervoso. Scarpe di gomma, guanti di gomma, una stanza assolutamente asciutta aiutano a ridurre l'impatto, ma le persone raramente camminano per l'appartamento o l'ufficio con stivali di gomma. Collegando il terzo filo all'alloggiamento dello strumento, quindi collegandolo agli elettrodi, è possibile utilizzare la corrente in eccesso nel terreno.
Nei vecchi edifici privati e multi-appartamento non sono state eseguite misure di messa a terra, pertanto tutti gli apparecchi elettrici rappresentano un potenziale pericolo per le persone.
I dispositivi fatti in casa possono assomigliare a questo: un filo è collegato al corpo del dispositivo, che viene visualizzato sulla strada e collegato a un prodotto metallico guidato nel terreno (tubo, angolo, secchio, raccordi). Questi prodotti sono buoni conduttori di corrente, a differenza del corpo umano, quindi la corrente seleziona il metallo e va nel terreno.
Differenza di messa a terra di lavoro da protezione
La messa a terra di lavoro e di protezione secondo le norme di sicurezza non deve essere combinata con un circuito idraulico. Durante le scariche atmosferiche, gli apparecchi elettrici possono essere danneggiati e la terra di protezione non funzionerà.
Nel circuito di messa a terra funzionale (funzionante), tutte le strutture portanti corrente sono collegate agli elettrodi installati a terra. Per il corretto funzionamento del terreno di lavoro, vengono utilizzati anche i fusibili che prendono tensione su se stessi e si guastano.
La messa a terra di lavoro è fornita nel caso in cui le istruzioni del produttore e i requisiti che proteggono questo dispositivo siano collegati ai dispositivi.
Esistono più requisiti per un dispositivo di messa a terra protettivo, poiché ha compiti più importanti: salvare la vita delle persone.
| Scopo del dispositivo di messa a terra funzionante | Scopo della messa a terra di protezione |
| Apparecchi ad alta potenza | Apparecchi trifase con una potenza inferiore a 1 kW |
| Apparecchiature elettroniche sensibili | Dispositivi monofase e bifase che non hanno contatto con il suolo |
| Dispositivi medici | Apparecchiature con una capacità superiore a 1 kW |
| Tecnologia elettronica che è portatore di informazioni importanti | In circuiti fusi con conduttore neutro |
La messa a terra più affidabile è fornita nel circuito elettrico della casa. I cavi adatti a ciascuna presa devono essere a tre fili.Il terzo nucleo si collega a terra e rimuove l'elettricità statica e impedisce anche l'ingresso di cortocircuiti e fulmini nell'edificio.
Requisiti di protezione della terra
Affinché le installazioni di messa a terra eseguano le loro funzioni, devono rispettare alcuni parametri e le istruzioni del produttore dell'apparecchiatura.
Sfumature che influiscono sulla funzionalità:
- Resistenza al suolo per le sue caratteristiche fisico-chimiche. Argilla bagnata, scaglie di grafite, torba, saline o acqua di mare conducono la migliore corrente. Peggio ancora - sabbia asciutta o rocce dure - granito, pietrisco, quarzo, asfalto, cemento.
- L'area di contatto dell'elettrodo di terra con il suolo. Più ampia è l'area, più condizioni favorevoli vengono create per il flusso di corrente, più velocemente ciò accade. È possibile aumentare l'area installando un numero maggiore di elettrodi lungo il contorno dell'edificio. In questo caso, sono collegati insieme con una piastra di acciaio in un'unica unità. Se si aumenta la dimensione di un elettrodo, aumenterà anche l'area totale. L'installazione di un contorno metallico verticale aiuta ad aumentare l'area se gli strati inferiori del terreno hanno più resistenza di quelli superficiali.
Poiché è difficile ottenere una resistenza al suolo ideale, i dispositivi vengono creati in base alle sue caratteristiche. Ogni impianto elettrico ha i propri standard di resistenza per i dispositivi di messa a terra. Ad esempio, per una sottostazione elettrica con una tensione superiore a 100 kW, la resistenza non dovrebbe essere superiore a 0,5 Ohm e per una rete domestica con un sistema TT, oltre all'utilizzo dello spegnimento automatico, fino a 500 Ohm.
I sezionatori di terra in metallo non devono essere rivestiti con materiali vernicianti. A volte, come dispositivo di messa a terra, viene utilizzata la parte sotterranea dell'edificio con strutture metalliche - calcestruzzo elettricamente conduttivo con rinforzo all'interno. Non utilizzare tubi in metallo gassoso per risolvere il problema di messa a terra.
Secondo le regole di installazione elettrica, le seguenti sono soggette a messa a terra:
- Reti con tensione superiore a 380 V.
- Installazioni particolarmente pericolose e all'aperto.
Parti di apparecchiature soggette a messa a terra e messa a terra:
- Recinzioni per apparecchiature elettriche.
- Avvolgimento secondario del trasformatore.
- Azionamenti di apparecchi elettrici.
- Quadri elettrici, telai di armadi.
- Attrezzature per l'edilizia in metallo.
- Cavo guaina di ferro.
Se la tensione non supera i 42 V CA o 110 V CC, non è necessaria la messa a terra.
Messa a terra della famiglia
La maggior parte degli incidenti domestici comporta il contatto con un dispositivo che presenta danni da isolamento. Il corpo umano in questo caso è un conduttore attuale. Piani cottura elettrici, lavatrici e lavastoviglie, radiatori, forni a microonde, caldaie, PC, lavastoviglie: tutte strutture metalliche che conducono bene l'elettricità e senza messa a terra possono essere dannose per la salute.
Cortocircuito: questo è il contatto della fase e dei fili neutri nella rete, che porta al funzionamento della protezione di emergenza e alla disconnessione del dispositivo dall'alimentazione. Molto spesso, non si tratta di un corto circuito, ma di una perdita di corrente che si accumula nell'alloggiamento delle apparecchiature domestiche. Ciò può provocare scosse elettriche.
Per motivi di sicurezza umana, è necessario installare prese con contatti di messa a terra. Un cavo a tre fili deve essere collegato alla presa. Con un sistema a due e tre core, la messa a terra è fornita in diversi modi: dalla scatola di giunzione o dal quadro elettrico.
Non utilizzare gas, acqua o tubi di riscaldamento centralizzato come elettrodo di terra.
Operazione di messa a terra in caso di guasti elettrici
Un malfunzionamento dell'apparecchiatura comporta danni all'isolamento e al verificarsi di una fase nella custodia dello strumento.Se parti dell'apparecchiatura sono sotto tensione, ma non hanno protezione sotto forma di messa a terra e RCD, una persona che non è a conoscenza del pericolo può ricevere una scossa elettrica.
Nella seconda forma di realizzazione, la dispersione di corrente potrebbe non essere significativa, il dispositivo di protezione dell'apparecchiatura non risponderà alla tensione e non spegnerà il dispositivo. Una persona può ricevere un colpo minore.
Se il case non è collegato a terra, ma è installato l'RCD, funzionerà 0,02 secondi dopo che una persona ha toccato il corpo del dispositivo. Questa volta non è sufficiente per causare danni alla salute.
Il circuito più efficace in termini di sicurezza è la presenza di messa a terra e RCD. Se si verifica una perdita di corrente e passa nel terreno, l'RCD reagisce e spegne il dispositivo.
Come è il calcolo dei parametri dei principali elementi di messa a terra
Il calcolo dei parametri del dispositivo di messa a terra viene eseguito secondo le formule. Gli elementi di partenza sono:
- resistenza del suolo in quest'area;
- la lunghezza, lo spessore, il diametro degli elettrodi e il loro numero.
In pratica, in tutti i casi sussistono discrepanze con il piano di lavoro previsto, poiché l'indice del suolo deve essere analizzato in modo più accurato. È praticamente impossibile farlo: a 100 metri quadrati, è necessario perforare circa 100 miniere fino a 10 m di profondità per valutare gli strati di terreno, la sua composizione e l'inclusione di elementi: argilla, calcare, sabbia e altri componenti.
L'installazione dei dispositivi di messa a terra viene eseguita secondo il principio principale di messa a terra: la presenza di un margine di sicurezza, con valori medi dei parametri. Minore è la resistenza, migliore è per tutti gli apparecchi elettrici e le persone.
Installazione di messa a terra
Gli elettrodi verticali svolgono più efficacemente le loro funzioni, poiché possono essere installati a grande profondità. Con la posa orizzontale a una profondità ridotta, la resistenza aumenta, specialmente in inverno, quando gli strati superiori del terreno si congelano.
Per gli elettrodi vengono utilizzati pin, la cui lunghezza è superiore a 1 metro (di solito 1,5 m). Tali strutture sono facili da martellare nel terreno con un martello convenzionale, la connessione viene effettuata su un piano orizzontale di almeno 0,5 m di profondità.
