Aparatele electrice de funcționare trebuie să fie împământate. În funcție de scop, acesta poate fi de lucru sau de protecție. Primul este pentru funcționarea corectă a dispozitivelor, iar al doilea este pentru protejarea oamenilor. Principiul de funcționare al unuia și al doilea este diferit.
Principalele obiective și obiective ale împământării
Solul este capabil să neutralizeze curentul electric, deoarece gradul de tensiune al acestuia este zero. Rezistența este principalul indicator al unui dispozitiv de împământare prin care este posibil să îi apreciem calitatea și capacitatea de a-și îndeplini scopul. Rezistența specifică depinde de compoziția solului, de prezența substanțelor chimice în acesta - acid sau alcalin, umiditate, friabilitate. În funcție de compoziția solului, poate fi necesar să folosiți un kit special de împământare sau o înlocuire completă a solului pentru funcționarea corectă a dispozitivelor de împământare.
Pământul este conectarea oricărui dispozitiv, instalație electrică sau a unei părți din rețea la un dispozitiv de împământare. Este un conductor de împământare și conductori de împământare prin care curentul curge în pământ și este neutralizat.
Pot exista mai multe întrerupătoare de împământare. Într-un circuit distribuit, acestea sunt situate în jurul perimetrului unui obiect a cărui rețea electrică trebuie asigurată. Partea conductoare (conductorii de împământare) sunt de obicei din metal. Se aduc electrozi de împământare care au contact direct cu solul.
Dispozitivul de împământare este montat pe un circuit. Bucla de la sol este o serie de conductori de electrozi care se înfundă în pământ. Lungimea lor este de 3 metri, sunt situate la o distanță mică unul de celălalt. O bandă metalică orizontală este utilizată ca un compus, care este așezat în sol la o adâncime mică de până la 1 metru. Conectarea la electrozi se realizează cu ajutorul sudării convenționale. În kiturile speciale de împământare, părți ale echipamentului sunt filetate, ceea ce nu afectează proprietățile de lucru.
Conectarea la sol este necesară în următoarele cazuri:
- Protejarea echipamentelor împotriva electricității statice. Procesele care apar în natură, cum ar fi fulgerul, pot afecta curentul care circulă în circuit, în urma căruia echipamentul poate fi deteriorat. Electrozii instalați în excesul de descărcare la sol.
- Protecția rețelei împotriva scurtcircuitelor.
- Protectie la supratensiune.
Un exemplu de teren de lucru este un fulger care este conectat la electrozi. Mai ales relevant în generatoare, transformatoare.
Principiul de împământare de protecție
Împământarea de protecție este un set de măsuri care vizează protejarea echipamentelor și a persoanelor care lucrează cu acesta. Este utilizat pentru a elimina interferențele electromagnetice care apar dintr-un dispozitiv din apropiere, precum și pentru a neutraliza interferențele în timpul comutării în circuitul de alimentare.
Protecție împotriva trăsnetului
Mediul de aer este o secțiune cu rezistență ridicată, dar descărcarea are o putere care depășește această rezistență, de aceea se sparge prin ea. Pe drumul dinspre straturile superioare ale atmosferei către pământ, fulgerul selectează zonele cu cea mai mică rezistență - zone umede, pereți, copaci și picături de apă.Acest lucru explică faptul că deversările cad adesea în copac - are o rezistență mai mică decât aerul din jurul său. Când intră în clădire, curentul trece și prin zonele cu cea mai mică rezistență - acestea sunt conducte metalice, aparate electrice sau părțile lor metalice, pereți umedi. Dacă dispozitivul nu este pus la pământ, atingerea acestuia în momentul trecerii de încărcare poate fi fatală.
Atunci când un trăsnet este instalat pe acoperiș, încărcătura intră în el, apoi se deplasează la sol și este neutralizată. Este important ca curenții să nu se propage în interiorul obiectului, astfel încât materialele care sunt folosite pentru echiparea solului să aibă o rezistență scăzută. Conform regulilor, acesta nu trebuie să depășească 4 ohmi. Conductorul fulger în sine trebuie conectat la electrozii din pământ.
Protectie la supratensiune
Echipamentele electronice sunt sensibile la supratensiuni sau instalații electrice puternice care operează pe raza lor. Lumini subite de fulgere în apropiere pot deteriora electronicele.
Ca exemplu: în timpul furtunii, poate exista o încărcare excesivă în cablul de cupru cu care sunt conectate casele și prin care curge curentul. O încărcare cu o creștere a dimensiunii sale poate distruge cablul. În acest caz, un SPD este plasat pe linia electrică - un dispozitiv de protecție la supratensiune, astfel încât excesul de încărcare să fie introdus în sol.
Protecția oamenilor
Cazurile dispozitivelor, toate elementele metalice sunt capabile să conducă curent. Dacă atingeți un dispozitiv fără pământ în care s-a acumulat electricitate statică, puteți obține o lovitură puternică. Acest lucru va afecta în primul rând sistemul cardiovascular și sistemul nervos. Pantofii din cauciuc, mănușile cauciucate, o cameră absolut uscată ajută la reducerea impactului, dar oamenii se plimbă foarte rar prin apartament sau birou în cizme de cauciuc. Conectarea celui de-al treilea fir la carcasa instrumentului și apoi conectarea acestuia la electrozi vă permite să utilizați excesul de curent în sol.
În clădirile private private și cu mai multe apartamente, nu au fost efectuate măsuri de împământare, prin urmare, toate aparatele electrice reprezintă un pericol potențial pentru oameni.
Dispozitivele de uz casnic pot arăta astfel: un fir este conectat la corpul dispozitivului, care este afișat pe stradă și conectat la un produs metalic condus în pământ (țeavă, colț, găleată, armături). Aceste produse sunt bune conductoare de curent, spre deosebire de corpul uman, astfel încât curentul selectează metalul și intră în pământ.
Diferența de a lucra la pământ de protecție
Pământul de lucru și de protecție în conformitate cu regulile de siguranță nu trebuie combinate cu un circuit de apă. În timpul descărcărilor atmosferice, aparatele electrice pot fi deteriorate, iar pământul de protecție nu va funcționa.
În circuitul de împământare funcțional (de lucru), toate structurile care transportă curent sunt conectate la electrozii instalați la sol. Pentru funcționarea corectă a terenului de lucru se folosesc și siguranțe care preiau tensiune asupra lor și defecționează.
Pământul de lucru este echipat în cazul în care instrucțiunile producătorului și cerințele care protejează acest dispozitiv sunt atașate la dispozitive.
Există mai multe cerințe pentru un dispozitiv de împământare de protecție, deoarece are sarcini mai importante: salvarea vieții oamenilor.
| Scopul dispozitivului de împământare de lucru | Scopul împământării de protecție |
| Aparate de mare putere | Aparate trifazice cu o putere mai mică de 1 kW |
| Echipamente sensibile electronice | Dispozitive monofazate și două faze care nu au contact cu solul |
| Dispozitive medicale | Aparate cu o capacitate mai mare de 1 kW |
| Tehnologia electronică care este un purtător de informații importante | În circuitele condensate cu conductor neutru |
Cea mai fiabilă legare la pământ este prevăzută în circuitul electric al casei. Cablurile care se potrivesc fiecărei prize trebuie să fie cu trei fire.Al treilea miez se conectează la sol și îndepărtează electricitatea statică și, de asemenea, împiedică scurtcircuitul și fulgerul să intre în clădire.
Cerințe de protecție a Pământului
Pentru ca instalațiile de împământare să își îndeplinească funcțiile, acestea trebuie să respecte anumite parametri și instrucțiunile producătorului de echipamente.
Nuanțe care afectează funcționalitatea:
- Rezistența la sol datorită caracteristicilor fizico-chimice ale acestuia. Argila umedă, așchii de grafit, turba, mlaștinile sărate sau apa de mare conduc cel mai bun curent. Mai rău - nisip uscat sau roci dure - granit, piatră zdrobită, cuarț, asfalt, beton.
- Zona de contact a electrodului la sol cu solul. Cu cât suprafața este mai mare, cu atât sunt create condiții mai favorabile pentru curgerea curentului, cu atât mai rapid se întâmplă acest lucru. Puteți mări suprafața instalând un număr mai mare de electrozi de-a lungul conturului clădirii. În acest caz, acestea sunt conectate împreună cu o placă de oțel într-o singură unitate. Dacă creșteți dimensiunea unui electrod, suprafața totală va crește și ea. Instalarea unui contur metalic vertical ajută la creșterea zonei dacă straturile inferioare ale solului au mai multă rezistență decât cele de suprafață.
Deoarece este dificil de obținut rezistența ideală a solului, dispozitivele sunt create pe baza caracteristicilor sale. Fiecare instalație electrică are propriile sale standarde de rezistență pentru dispozitivele de împământare. De exemplu, pentru o stație electrică cu o tensiune mai mare de 100 kW, rezistența nu trebuie să fie mai mare de 0,5 Ohmi, iar pentru o rețea de domiciliu cu sistem TT, precum și utilizarea de oprire automată, până la 500 Ohmi.
Întrerupătoarele de împământare din metal nu trebuie acoperite cu materiale de vopsire. Uneori, ca dispozitiv de împământare, se folosește partea subterană a clădirii cu structuri metalice - beton conductor electric cu armătură în interior. Nu folosiți conducte metalice cu gaz pentru a rezolva problema de împământare.
Conform regulilor de instalare electrică, următoarele sunt supuse împământării:
- Rețele cu tensiune mai mare de 380 V.
- Instalații deosebit de periculoase și exterioare.
Piese de echipament supuse împământării și împământării:
- Carcase pentru echipamente electrice.
- Înfășurarea secundară a transformatorului.
- Conducerea aparatelor electrice.
- Panouri de bord, rame de dulap.
- Echipamente pentru construcții metalice.
- Cablu de teacă de fier.
Dacă tensiunea nu depășește 42 V AC sau 110 V DC, nu este necesară împământarea.
Împământare la domiciliu
Majoritatea accidentelor domestice implică atingerea unui dispozitiv care are deteriorarea izolației. Corpul uman în acest caz este un conductor de curent. Plăcile electrice, mașinile de spălat și mașinile de spălat vase, caloriferele, cuptoarele cu microunde, cazanele, calculatoarele, mașinile de spălat vase - toate acestea sunt structuri metalice care conduc bine electricitatea și fără împământare pot fi dăunătoare pentru sănătate.
Scurtcircuit - acesta este contactul firelor de fază și neutre din rețea, ceea ce duce la operarea de protecție de urgență și deconectarea dispozitivului de la alimentare. Cel mai adesea, nu este un scurtcircuit, ci o scurgere de curent care se acumulează în carcasa echipamentelor casnice. Aceasta poate duce la șoc electric.
Pentru siguranța umană, este necesar să instalați prize cu contacte de împământare. La priză trebuie conectat un cablu cu trei fire. Cu un sistem cu două nuclee și trei nuclee, împământarea este echipată în moduri diferite - de la cutia de joncțiune sau panoul electric.
Nu folosiți gaz, apă sau conducte de încălzire centrală ca electrod la sol.
Funcționare la împământare în caz de defecțiuni electrice
Defecțiunea echipamentului înseamnă deteriorarea izolației și apariția unei faze în carcasa instrumentului.Dacă părțile echipamentului sunt alimentate, dar nu au protecție sub formă de împământare și RCD, o persoană care nu este conștientă de pericol poate primi o șoc electrică.
În a doua realizare, scurgerea curentului poate să nu fie semnificativă, dispozitivul de protecție a echipamentului nu va răspunde la tensiune și nu va opri dispozitivul. O persoană poate primi o lovitură minoră.
Dacă carcasa nu este legată la pământ, dar RCD-ul este instalat, acesta va funcționa 0,02 secunde după ce o persoană atinge corpul dispozitivului. Acest timp nu este suficient pentru a provoca rău sănătății.
Cel mai eficient circuit din punct de vedere al siguranței este prezența la împământare și RCD. Dacă apare o scurgere curentă și trece în pământ, RCD reacționează și oprește dispozitivul.
Cum se calculează parametrii principalelor elemente de împământare
Calculul parametrilor dispozitivului de împământare se realizează conform formulelor. Elementele de pornire sunt:
- rezistența solului în această zonă;
- lungimea, grosimea, diametrul electrozilor, precum și numărul acestora.
În practică, în toate cazurile există discrepanțe cu planul de lucru prevăzut, întrucât indicele de sol trebuie analizat mai precis. Este practic imposibil să faceți acest lucru: la 100 de metri pătrați, trebuie să forați aproximativ 100 de minele de până la 10 m adâncime pentru a evalua straturile de sol, compoziția acestuia și includerea elementelor - argilă, calcar, nisip și alte componente.
Instalarea dispozitivelor de împământare se realizează conform principiului principal de împământare: prezența unei marje de siguranță, având valori medii ale parametrilor. Cu cât este mai mică rezistența, cu atât mai bine pentru toate aparatele electrice și oamenii.
Instalare la pământ
Electrozii verticali își îndeplinesc mai eficient funcțiile, deoarece pot fi instalate la o adâncime mare. Cu așezarea orizontală la o adâncime mică, rezistența crește, mai ales iarna, când straturile superioare ale solului îngheață.
Pentru electrozi, sunt folosiți pini, a căror lungime este mai mare de 1 metru (de obicei 1,5 m). Astfel de structuri sunt ușor de ciocanit în pământ cu un ciocan convențional, conexiunea se face într-un plan orizontal de cel puțin 0,5 m adâncime.
