הפעלת מכשירי חשמל חייבים להיות מקורקעים. בהתאם למטרה זה יכול להיות עובד או מגן. הראשון מיועד לתפעול נכון של מכשירים, והשני מיועד להגנה על אנשים. עקרון הפעולה של אחד ושני שונה.
היעדים והיעדים העיקריים של הארקה
האדמה מסוגלת לנטרל זרם חשמלי מכיוון שמידת המתח שלה היא אפס. התנגדות היא האינדיקטור העיקרי למכשיר הארקה שבאמצעותו ניתן לשפוט את איכותו ויכולתו לממש את ייעודו. העמידות הספציפית תלויה בהרכב האדמה, בנוכחות חומרים כימיים בה - חומצי או אלקליין, לחות, פריכות. תלוי בהרכב האדמה, ייתכן שתצטרך להשתמש באיזו ערכת הארקה מיוחדת או החלפה מוחלטת של הקרקע להפעלה נכונה של התקני הארקה.
הארקה היא חיבור של כל התקן, התקנה חשמלית או חלק מהרשת למכשיר הארקה. זהו מוליך הארקה ומוליכי הארקה שדרכם זרם זורם לקרקע ומנוטרל.
יתכנו מספר מתגי הארקה. במעגל מבוזר הם ממוקמים סביב המערכת של חפץ שרשת החשמל שלו חייבת להיות מאובטחת. החלק המוליך (מוליכי הארקה) עשוי בדרך כלל ממתכת. אל אלקטרודות הארקה מובאים אליהם קשרים ישירים עם האדמה.
מכשיר ההארקה מותקן במעגל. לולאת הקרקע הינה סדרת מוליכי אלקטרודות הנסתרים באדמה. אורכם 3 מטר, הם ממוקמים במרחק קטן זה מזה. רצועת מתכת אופקית משמשת כתרכובת, המונחת באדמה לעומק רדוד של עד מטר. החיבור לאלקטרודות מתבצע באמצעות ריתוך קונבנציונאלי. בערכות הארקה מיוחדות, חלקי הציוד מושחלים, מה שלא משפיע על תכונות העבודה.
הארקת עבודה נחוצה במקרים הבאים:
- הגנה על ציוד מפני חשמל סטטי. תהליכים המתרחשים בטבע, כמו ברק, יכולים להשפיע על הזרם הזורם במעגל, כתוצאה מהם ציוד יכול להיפגע. אלקטרודות המותקנות בקרקע מפרקות זרם עודף.
- הגנת רשת מפני קצר חשמלי.
- הגנה מפני נחשולי מתח.
דוגמה לקרקע עבודה היא מוט ברק המחובר לאלקטרודות. רלוונטי במיוחד בגנרטורים, שנאים.
עקרון הארקה מגן
הארקה מגן היא מערכת של אמצעים שמטרתם להגן על הציוד ועל האנשים העובדים איתו. הוא משמש למיגור הפרעות אלקטרומגנטיות הנובעות ממכשיר סמוך, כמו גם לנטרול הפרעות במהלך המעבר במעגל הכוח.
הגנה מפני ברקים
המדיום האווירי הוא קטע עם התנגדות גבוהה, אך לפריקה יש כוח החוצה את ההתנגדות הזו, ולכן הוא פורץ דרכו. בדרך משכבות האטמוספירה העליונות לכדור הארץ ברק בוחר את האזורים עם הכי פחות התנגדות - אזורים רטובים, קירות, עצים וטיפות מים.זה מסביר את העובדה שהפרשות נופלות לעיתים קרובות לעץ - יש לו פחות התנגדות מהאוויר סביבו. כאשר הוא נכנס לבניין, הזרם עובר גם באזורים עם הכי פחות התנגדות - מדובר בצינורות מתכת, מכשירי חשמל או חלקי המתכת שלהם, קירות רטובים. אם המכשיר אינו מקורקע, נגיעה בו בזמן מעבר הטעינה יכולה להיות קטלנית.
כאשר מותקן מוט ברק על הגג המטען נכנס אליו ואז הוא עובר לקרקע ומנוטרל. חשוב שהזרמים לא יתפשטו בתוך העצם, ולכן לחומרים המשמשים לצייד את הקרקע יש התנגדות נמוכה. על פי הכללים, זה לא צריך לעלות על 4 אוהם. יש לחבר את מוליך הברק עצמו לאלקטרודות באדמה.
הגנה מפני נחשולי מתח
ציוד אלקטרוני רגיש לביצועי חשמל או מתקני חשמל עוצמתיים הפועלים ברדיוס שלהם. מכה ברק פתאומית בקרבת מקום עלולה לגרום נזק לאלקטרוניקה.
כדוגמא: במהלך סופת רעמים, עלול להיווצר מטען עודף בכבל הנחושת שאיתו מחוברים הבתים ודרכם זורם זרם. מטען עם עלייה בגודלו יכול להרוס את הכבל. במקרה זה, מקם SPD מונח על קו הכוח - מכשיר להגנה מפני נחשולי מתח כך שמטענים עודפים יושקעו באדמה.
הגנה על אנשים
מקרים של מכשירים, כל אלמנטים מתכתיים מסוגלים להוביל זרם. אם תיגע במכשיר לא מקורקע בו הצטבר חשמל סטטי, אתה יכול לקבל מכה חזקה. זה ישפיע בעיקר על מערכת הלב וכלי הדם והעצבים. נעלי גומי, כפפות מגומי, חדר יבש לחלוטין עוזרים להפחית את ההשפעה, אך לעתים נדירות אנשים מסתובבים בדירה או במשרד במגפי גומי. חיבור החוט השלישי למתחם המכשירים ואז חיבורו לאלקטרודות מאפשר לנצל עודף זרם באדמה.
בבניינים ישנים פרטיים ורב-דירות לא בוצעו אמצעי הארקה, ולכן כל מכשירי החשמל מהווים סכנה פוטנציאלית לאנשים.
מכשירים תוצרת בית יכולים להיראות כך: חוט מחובר לגוף המכשיר, המוצג ברחוב ומחובר למוצר מתכת המונע באדמה (צינור, פינה, דלי, אביזרים). מוצרים אלה הם מוליכים טובים של זרם, בניגוד לגוף האדם, ולכן הזרם בוחר את המתכת ונכנס לאדמה.
ההבדל בין הארקה לעבודה מהגנה
אין לשלב הארקה עבודה ומגן על פי כללי הבטיחות עם מעגל מים. במהלך פריקות אטמוספריות, מכשירי חשמל עלולים להיפגע, וכדור הארץ המגן לא יעבוד.
במעגל ההארקה הפונקציונלי (הפועל), כל המבנים הנושאים זרם מחוברים לאלקטרודות המותקנות באדמה. להפעלה נכונה של קרקע העבודה, משתמשים גם בכתומים המתחברים על מתח ונכשלים.
הארקת עבודה מצוידת במקרה שההוראות של היצרן והדרישות המגנות על התקן זה מצורפות למכשירים.
ישנן דרישות נוספות למכשיר הארקה מגן, מכיוון שיש לו משימות חשובות יותר: הצלת חיי אנשים.
| מטרת מכשיר ההארקה העובד | מטרת הארקה מגן |
| מכשירי חשמל בעלי עוצמה גבוהה | מכשירים תלת פאזיים עם הספק של פחות מ -1 קילוואט |
| ציוד רגיש אלקטרוני | התקנים חד-פאזיים שאין להם מגע עם הקרקע |
| מכשירים רפואיים | מוצרי חשמל בהספק של יותר מ -1 קילוואט |
| טכנולוגיה אלקטרונית שהיא ספק מידע חשוב | במעגלים התמזגו עם מוליך ניטרלי |
ההארקה האמינה ביותר מסופקת במעגל החשמל בבית. כבלים שמתאימים לכל שקע חייבים להיות בעלי שלושה חוטים.הגרעין השלישי מתחבר לקרקע ומסלק חשמל סטטי, וגם מונע כניסת מעגלים קצרים וברקים לבניין.
דרישות כדור הארץ מגן
כדי שמתקני הארקה ימלאו את תפקידם, עליהם לעמוד בפרמטרים מסוימים ובהוראות יצרן הציוד.
ניואנסים המשפיעים על הפונקציונליות:
- עמידות בפני אדמה בשל מאפייניה הפיזיקו-כימיים. החומר הרטוב, שבבי הגרפיט, הכבול, ביצות המלח או מי הים מוליכים את הזרם הטוב ביותר. גרוע מכך - חול יבש או סלעים קשים - גרניט, אבן כתוש, קוורץ, אספלט, בטון.
- שטח המגע של האלקטרודה הקרקעית עם האדמה. ככל שהאזור גדול יותר, כך נוצרים תנאים נוחים יותר לזרימת הזרם, כך זה קורה מהר יותר. ניתן להגדיל את השטח על ידי התקנת מספר גדול יותר של אלקטרודות לאורך קווי המתאר של הבניין. במקרה זה, הם מחוברים יחד עם צלחת פלדה ליחידה אחת. אם תגדיל את גודל האלקטרודה אחת, גם השטח הכולל יגדל. התקנת קווי מתאר אנכיים עוזרת להגדיל את השטח אם לשכבות האדמה התחתונות יש התנגדות רבה יותר מזו שבשטח.
מכיוון שקשה להשיג עמידות אדמה אידיאלית, נוצרים מכשירים על בסיס מאפייניו. לכל התקנה חשמלית תקני התנגדות משלה להתקני הארקה. לדוגמא, לתחנת חשמל עם מתח של יותר מ- 100 קילוואט, ההתנגדות לא צריכה להיות גבוהה מ- 0.5 אוהם, ולרשת ביתית עם מערכת TT, כמו גם שימוש בכיבוי אוטומטי, עד 500 אוהם.
מתגי הארקה מתכתיים לא יהיו מצופים בחומרי צבע. לעיתים, כמתקן ההארקה, משתמשים בחלקו התת-קרקעי של המבנה עם מבני מתכת - בטון מוליך חשמלי עם חיזוק בפנים. אל תשתמש בצינורות מתכת גז כדי לפתור את בעיית ההארקה.
על פי כללי התקנה חשמלית, הדברים כפופים להארקה:
- רשתות עם מתח גבוה מ- 380 V.
- התקנות מסוכנות וחיצוניות במיוחד.
חלקי ציוד הנתון להארקה והארקה:
- מארזים לציוד חשמלי.
- שנאי משני מתפתל.
- כונני מכשירי חשמל.
- מרכזיות, מסגרות ארונות.
- ציוד לבנייה ממתכת.
- כבל נדן ברזל.
אם המתח אינו עולה על 42 וולט AC או 110 וולט DC, הארקה אינה נדרשת.
הארקה ביתית
מרבית התאונות הביתיות כוללות נגיעה במכשיר עם נזקי בידוד. גוף האדם במקרה זה הוא מוליך נוכחי. כיריים חשמליות, מכונות כביסה ומדיחי כלים, רדיאטורים, תנורי מיקרוגל, דוודים, מחשבים ניידים, מדיחי כלים - כל אלה הם מבני מתכת המוליכים חשמל היטב וללא הארקה יכולים להזיק לבריאות.
קצר חשמלי - זהו המגע של חוטי הפזה והנייטרל ברשת, מה שמוביל להפעלת הגנת חירום וניתוק המכשיר מההספק. לרוב זה לא קצר חשמלי, אלא דליפת זרם המצטברת בדיור ציוד ביתי. זה עלול לגרום להלם חשמלי.
למען בטיחות האדם, יש צורך להתקין שקעים עם מגעי הארקה. יש לחבר כבל בעל שלושה חוטים לשקע. עם מערכת דו ליבתית ושלושה ליבות, הארקה מצוידת בדרכים שונות - מתיבת הצומת או מלוח החשמל.
אל תשתמש בצינורות גז, מים או הסקה מרכזית כאלקטרודה קרקעית.
פעולת הארקה במקרה של תקלות חשמל
תקלה בציוד פירושה נזק לבידוד והתרחשות שלב בתיק המכשיר.אם חלקים מהציוד הם בעלי אנרגיה, אך אין להם הגנה בצורה של הארקה ו- RCD, אדם שאינו מודע לסכנה עלול לקבל התחשמלות.
בהתגלמות השנייה יתכן כי הנזילה הנוכחית אינה משמעותית, מכשיר הגנת הציוד לא יגיב למתח ולא יכבה את המכשיר. אדם עשוי לקבל מכה קלה.
אם המקרה אינו מקורקע, אך ה- RCD מותקן, הוא יעבוד 0.02 שניות לאחר שאדם נוגע בגוף המכשיר. זמן זה אינו מספיק בכדי לגרום נזק לבריאות.
המעגל היעיל ביותר מבחינת בטיחות הוא נוכחות של הארקה ו- RCD. אם מתרחשת דליפת זרם והיא עוברת לאדמה, ה- RCD מגיב ומכבה את המכשיר.
כיצד חישוב הפרמטרים של רכיבי ההארקה העיקריים
חישוב הפרמטרים של מכשיר ההארקה מתבצע על פי הנוסחאות. המרכיבים הראשונים הם:
- עמידות בפני קרקע באזור זה;
- אורך, עובי, קוטר האלקטרודות, כמו גם מספרם.
בפועל, בכל המקרים קיימים אי התאמות עם תוכנית העבודה המיועדת, מכיוון שצריך לנתח את מדד האדמה בצורה מדויקת יותר. כמעט בלתי אפשרי לעשות זאת: בגובה של 100 מ"ר, אתה צריך לקדוח כ -100 מוקשים עד 10 מ 'עומק כדי להעריך את שכבות האדמה, את הרכבה ואת הכללתם של אלמנטים - חימר, אבן גיר, חול ומרכיבים אחרים.
התקנת התקני הארקה מתבצעת על פי העיקרון העיקרי של הארקה: הימצאות מרווח ביטחון, בעל ערכים ממוצעים של הפרמטרים. ככל שההתנגדות נמוכה יותר, כך טוב יותר לכל מכשירי החשמל ולאנשים.
התקנת הארקה
אלקטרודות אנכיות מבצעות בצורה יעילה יותר את הפונקציות שלהן, שכן ניתן להתקין אותן בעומק רב. עם הנחת אופקית בעומק רדוד, ההתנגדות גוברת, בעיקר בחורף, כאשר שכבות האדמה העליונות קופאות.
באלקטרודות משתמשים בסיכות שאורכן יותר ממטר (בדרך כלל 1.5 מ '). מבנים כאלה קלים לפטיש באדמה בעזרת פטיש קונבנציונאלי, החיבור נעשה במישור אופקי לפחות 0.5 מ 'עומק.
