Vận hành các thiết bị điện phải được nối đất. Tùy thuộc vào mục đích, nó có thể làm việc hoặc bảo vệ. Thứ nhất là để vận hành chính xác các thiết bị và thứ hai là để bảo vệ con người. Nguyên tắc hoạt động của một và thứ hai là khác nhau.
Các mục tiêu và mục tiêu chính của nền tảng
Đất có thể trung hòa dòng điện, vì mức độ điện áp của nó bằng không. Điện trở là chỉ số chính của thiết bị nối đất, qua đó có thể đánh giá chất lượng và khả năng thực hiện mục đích của nó. Điện trở cụ thể phụ thuộc vào thành phần của đất, sự hiện diện của các hóa chất trong đó - có tính axit hoặc kiềm, độ ẩm, tỷ lệ. Tùy thuộc vào thành phần của đất, bạn có thể cần sử dụng một số bộ tiếp đất đặc biệt hoặc thay thế hoàn toàn mặt đất để vận hành chính xác các thiết bị nối đất.
Nối đất là kết nối của bất kỳ thiết bị, lắp đặt điện hoặc một phần của mạng với thiết bị nối đất. Nó là một dây dẫn nối đất và dây dẫn nối đất qua đó dòng điện chạy vào mặt đất và được trung hòa.
Có thể có một số công tắc tiếp đất. Trong một mạch phân tán, chúng được đặt xung quanh chu vi của một đối tượng có mạng điện phải được bảo mật. Phần dẫn điện (dây dẫn nối đất) thường được làm bằng kim loại. Các điện cực nối đất được mang đến cho chúng, có tiếp xúc trực tiếp với đất.
Thiết bị nối đất được gắn trên một mạch. Vòng lặp trên mặt đất là một loạt các dây dẫn điện cực làm tắc nghẽn mặt đất. Chiều dài của chúng là 3 mét, chúng nằm cách nhau một khoảng nhỏ. Một dải kim loại nằm ngang được sử dụng như một hợp chất, được đặt trong đất đến độ sâu nông lên tới 1 mét. Việc kết nối với các điện cực được thực hiện bằng cách sử dụng hàn thông thường. Trong bộ dụng cụ nối đất đặc biệt, các bộ phận của thiết bị được luồn, không ảnh hưởng đến tính chất làm việc.
Tiếp đất làm việc là cần thiết trong các trường hợp sau:
- Thiết bị bảo vệ khỏi tĩnh điện. Các quá trình xảy ra trong tự nhiên, chẳng hạn như sét, có thể ảnh hưởng đến dòng điện chạy trong mạch, do đó thiết bị có thể bị hỏng. Các điện cực được lắp đặt trong dòng điện dư thừa.
- Mạng bảo vệ chống ngắn mạch.
- Bảo vệ sốc điện.
Một ví dụ về mặt bằng làm việc là một cột thu lôi được kết nối với các điện cực. Đặc biệt có liên quan trong máy phát điện, máy biến thế.
Nguyên tắc nối đất bảo vệ
Nối đất bảo vệ là một bộ các biện pháp nhằm bảo vệ thiết bị và những người làm việc với nó. Nó được sử dụng để loại bỏ nhiễu điện từ phát sinh từ một thiết bị gần đó, cũng như để vô hiệu hóa nhiễu trong quá trình chuyển đổi trong mạch điện.
Chống sét
Môi trường không khí là một phần có điện trở cao, nhưng phóng điện có công suất vượt quá điện trở này, do đó nó phá vỡ nó. Trên đường từ tầng trên của bầu khí quyển đến trái đất, sét chọn những khu vực có ít sức cản nhất - khu vực ẩm ướt, tường, cây và giọt nước.Điều này giải thích thực tế là chất thải thường rơi vào cây - nó có sức cản ít hơn không khí xung quanh nó. Khi vào tòa nhà, dòng điện cũng đi qua các khu vực có điện trở nhỏ nhất - đó là các ống kim loại, thiết bị điện hoặc các bộ phận kim loại của chúng, tường ướt. Nếu thiết bị không được nối đất, chạm vào thiết bị tại thời điểm sạc điện có thể gây tử vong.
Khi một cột thu lôi được lắp đặt trên mái nhà, điện tích đi vào nó, và sau đó nó di chuyển xuống mặt đất và được trung hòa. Điều quan trọng là các dòng điện không lan truyền bên trong vật thể, vì vậy các vật liệu được sử dụng để trang bị cho mặt đất có điện trở thấp. Theo các quy tắc, nó không được vượt quá 4 ohms. Bản thân dây dẫn sét phải được kết nối với các điện cực trong lòng đất.
Bảo vệ sốc
Thiết bị điện tử rất nhạy cảm với sự đột biến điện hoặc cài đặt điện mạnh mẽ hoạt động trong bán kính của chúng. Những tia sét bất ngờ gần đó có thể làm hỏng các thiết bị điện tử.
Ví dụ: trong cơn giông bão, một lượng điện tích dư có thể xảy ra trong cáp đồng kết nối ngôi nhà và qua đó dòng điện chạy qua. Một điện tích với sự gia tăng kích thước của nó có thể phá hủy cáp. Trong trường hợp này, một SPD được đặt trên đường dây điện - một thiết bị bảo vệ đột biến để điện tích dư được rỗ xuống đất.
Bảo vệ nhân dân
Các trường hợp của thiết bị, tất cả các yếu tố kim loại có khả năng dẫn dòng điện. Nếu bạn chạm vào một thiết bị không có nền tảng trong đó tĩnh điện tích lũy, bạn có thể bị một cú đánh mạnh. Điều này sẽ ảnh hưởng chủ yếu đến hệ tim mạch và hệ thần kinh. Giày cao su, găng tay cao su, một căn phòng hoàn toàn khô ráo giúp giảm tác động, nhưng mọi người hiếm khi đi bộ quanh một căn hộ hoặc văn phòng trong giày cao su. Kết nối dây thứ ba với vỏ dụng cụ, sau đó kết nối nó với các điện cực cho phép bạn sử dụng dòng điện dư vào mặt đất.
Trong các tòa nhà tư nhân và nhiều căn hộ cũ, các biện pháp nối đất không được thực hiện, do đó, tất cả các thiết bị điện đều gây nguy hiểm tiềm tàng cho con người.
Các thiết bị sản xuất tại nhà có thể trông như thế này: một dây được kết nối với thân thiết bị, được hiển thị trên đường phố và được kết nối với một sản phẩm kim loại được điều khiển xuống đất (ống, góc, xô, phụ kiện). Những sản phẩm này là chất dẫn điện tốt, không giống như cơ thể con người, vì vậy dòng điện chọn kim loại và đi vào lòng đất.
Sự khác biệt của nền tảng làm việc từ bảo vệ
Làm việc và bảo vệ nối đất theo các quy tắc an toàn không nên được kết hợp với một mạch nước. Trong quá trình phóng điện trong khí quyển, các thiết bị điện có thể bị hỏng và đất bảo vệ sẽ không hoạt động.
Trong mạch nối đất chức năng (làm việc), tất cả các cấu trúc mang dòng điện được kết nối với các điện cực được lắp đặt trong mặt đất. Đối với hoạt động chính xác của mặt bằng làm việc, cầu chì cũng được sử dụng mà mất điện áp và thất bại.
Nối đất làm việc được trang bị trong trường hợp các hướng dẫn của nhà sản xuất và các yêu cầu bảo vệ thiết bị này được gắn vào thiết bị.
Có nhiều yêu cầu hơn đối với một thiết bị nối đất bảo vệ, vì nó có nhiệm vụ quan trọng hơn: cứu người.
| Mục đích của thiết bị nối đất làm việc | Mục đích nối đất bảo vệ |
| Thiết bị công suất cao | Thiết bị ba pha có công suất dưới 1 kW |
| Thiết bị điện tử nhạy cảm | Thiết bị một pha và hai pha không tiếp xúc với mặt đất |
| Các thiết bị y tế | Thiết bị có công suất lớn hơn 1 kW |
| Công nghệ điện tử là nơi mang thông tin quan trọng | Trong các mạch hợp nhất với dây dẫn trung tính |
Các nền tảng đáng tin cậy nhất được cung cấp trong các mạch điện trong nhà. Cáp phù hợp với mỗi ổ cắm phải là ba dây.Lõi thứ ba kết nối với mặt đất và loại bỏ tĩnh điện, đồng thời ngăn chặn các mạch ngắn và sét đi vào tòa nhà.
Yêu cầu bảo vệ trái đất
Để lắp đặt nối đất để thực hiện các chức năng của mình, chúng phải tuân thủ các thông số nhất định và hướng dẫn của nhà sản xuất thiết bị.
Các vấn đề ảnh hưởng đến chức năng:
- Kháng đất do đặc tính hóa lý của nó. Đất sét ướt, chip than chì, than bùn, đầm lầy muối hoặc nước biển dẫn dòng tốt nhất. Tệ hơn - cát khô hoặc đá cứng - đá granit, đá nghiền, thạch anh, nhựa đường, bê tông.
- Diện tích tiếp xúc của điện cực đất với đất. Diện tích càng lớn, điều kiện thuận lợi được tạo ra cho dòng chảy, điều này xảy ra càng nhanh. Bạn có thể tăng diện tích bằng cách cài đặt một số lượng điện cực lớn hơn dọc theo đường viền của tòa nhà. Trong trường hợp này, chúng được kết nối với nhau bằng một tấm thép thành một đơn vị. Nếu bạn tăng kích thước của một điện cực, tổng diện tích cũng sẽ tăng. Việc lắp đặt một đường viền kim loại thẳng đứng giúp tăng diện tích nếu các lớp đất thấp hơn có điện trở cao hơn bề mặt.
Vì khó đạt được sức kháng đất lý tưởng, các thiết bị được tạo ra dựa trên đặc điểm của nó. Mỗi cài đặt điện có tiêu chuẩn điện trở riêng cho các thiết bị nối đất. Ví dụ, đối với một trạm biến áp điện có điện áp lớn hơn 100 kW, điện trở không được quá 0,5 Ohms và đối với mạng gia đình có hệ thống TT, cũng như sử dụng tắt máy tự động, lên tới 500 Ohms.
Công tắc tiếp đất kim loại không được phủ bằng vật liệu sơn. Đôi khi, là thiết bị nối đất, phần ngầm của tòa nhà với các cấu trúc kim loại được sử dụng - bê tông dẫn điện có gia cố bên trong. Không sử dụng ống kim loại khí để giải quyết vấn đề nối đất.
Theo Quy tắc lắp đặt điện, những điều sau đây có thể được nối đất:
- Mạng có điện áp cao hơn 380 V.
- Đặc biệt nguy hiểm và lắp đặt ngoài trời.
Các bộ phận của thiết bị phải nối đất và nối đất:
- Vỏ hộp cho thiết bị điện.
- Cuộn dây biến áp thứ cấp.
- Ổ đĩa của các thiết bị điện.
- Tổng đài, khung tủ.
- Thiết bị xây dựng kim loại.
- Cáp bọc sắt.
Nếu điện áp không vượt quá 42 V AC hoặc 110 V DC, không cần nối đất.
Nối đất hộ gia đình
Hầu hết các tai nạn trong nước liên quan đến việc chạm vào một thiết bị có hư hỏng cách điện. Cơ thể con người trong trường hợp này là một dây dẫn hiện tại. Bếp điện, máy giặt và máy rửa chén, tản nhiệt, lò vi sóng, nồi hơi, PC, máy rửa chén - tất cả đều là những cấu trúc kim loại dẫn điện tốt và không nối đất có thể gây hại cho sức khỏe.
Đoản mạch - đây là tiếp điểm của dây pha và dây trung tính trong mạng, dẫn đến hoạt động bảo vệ khẩn cấp và ngắt kết nối thiết bị khỏi nguồn điện. Thông thường, nó không phải là ngắn mạch, mà là sự rò rỉ dòng điện tích tụ trong vỏ thiết bị gia dụng. Điều này có thể dẫn đến điện giật.
Để an toàn cho con người, cần phải lắp đặt ổ cắm với các tiếp điểm nối đất. Một cáp ba dây phải được kết nối với ổ cắm. Với hệ thống hai lõi và ba lõi, nối đất được trang bị theo nhiều cách khác nhau - từ hộp nối hoặc bảng điện.
Không sử dụng khí đốt, nước hoặc ống sưởi ấm trung tâm làm điện cực mặt đất.
Hoạt động nối đất trong trường hợp sự cố điện
Sự cố thiết bị có nghĩa là hư hỏng lớp cách điện và sự xuất hiện của pha trong vỏ thiết bị.Nếu các bộ phận của thiết bị được cấp năng lượng, nhưng không được bảo vệ dưới dạng nối đất và RCD, một người không nhận thức được sự nguy hiểm có thể bị điện giật.
Trong phương án thứ hai, rò rỉ hiện tại có thể không đáng kể, thiết bị bảo vệ thiết bị sẽ không phản ứng với điện áp và sẽ không tắt thiết bị. Một người có thể nhận một đòn nhẹ.
Nếu trường hợp không được nối đất, nhưng RCD được cài đặt, nó sẽ hoạt động 0,02 giây sau khi một người chạm vào thân thiết bị. Thời gian này là không đủ để gây hại cho sức khỏe.
Mạch hiệu quả nhất về mặt an toàn là sự hiện diện của nối đất và RCD. Nếu rò rỉ hiện tại xảy ra và nó rơi xuống đất, RCD sẽ phản ứng và tắt thiết bị.
Cách tính các tham số của các phần tử nối đất chính
Việc tính toán các tham số của thiết bị nối đất được thực hiện theo các công thức. Các yếu tố bắt đầu là:
- kháng đất ở khu vực này;
- chiều dài, độ dày, đường kính của các điện cực, cũng như số lượng của chúng.
Trong thực tế, trong mọi trường hợp có sự khác biệt với kế hoạch làm việc dự định, vì chỉ số đất cần được phân tích chính xác hơn. Thực tế không thể làm điều này: ở 100 mét vuông, bạn cần khoan khoảng 100 mỏ nhỏ sâu tới 10 m để đánh giá các lớp đất, thành phần của nó và bao gồm các yếu tố - đất sét, đá vôi, cát và các thành phần khác.
Việc lắp đặt các thiết bị nối đất được thực hiện theo nguyên tắc nối đất chính: sự hiện diện của biên an toàn, có giá trị trung bình của các tham số. Điện trở càng thấp thì càng tốt cho tất cả các thiết bị điện và con người.
Lắp đặt nối đất
Các điện cực dọc thực hiện hiệu quả hơn các chức năng của chúng, vì chúng có thể được lắp đặt ở độ sâu lớn. Với nằm ngang ở độ sâu nông, sức cản tăng lên, đặc biệt là vào mùa đông, khi các lớp trên của mặt đất đóng băng.
Đối với các điện cực, chân được sử dụng, chiều dài của nó là hơn 1 mét (thường là 1,5 m). Các cấu trúc như vậy rất dễ đâm vào mặt đất bằng búa thông thường, kết nối được thực hiện trong mặt phẳng nằm ngang có độ sâu ít nhất 0,5 m.
