Kako izračunati uzemljenje – kućne slučajeve potrebne za učinkovit uređaj zaštite

Kako izračunati uzemljenje

Pitanje uzemljenja kućanske električne opreme čini se većini običnih ljudi sporedno i neobavezno, jer ne tako davno, postavljanje žice za uzemljenje nije bilo predviđeno ni u električnom ožičenju kuća. Danas se broj električnih uređaja u kućanstvu u svakoj obitelji značajno povećao, potrošnja njihove energije povećala se, što znači da se povećalo opterećenje na električnoj mreži. Zanemariti očito bila bi visina neodgovornosti, stoga suvremeni zahtjevi električne sigurnosti reguliraju pravila prema kojima svi kućanski električni uređaji snage veće od 1,3 kW podliježu zaštitnom uzemljenju. Stoga, čak i ako prvobitno nije predviđeno uzemljenje, ono mora biti opremljeno vlastitim resursima, što, prije svega, predviđa proračun uzemljenja. Važno je svima koji su se susreli sa sličnim problemom da shvate suštinu onoga što se događa, jer ako se izračun uzemljenja izvodi putem interneta pomoću programa na računalu, ovaj proračun jednostavnom korisniku neće dodati razumijevanje osnovnih načela elektrotehnike. Korisnik odgovoran za život i zdravlje svojih najmilijih nedvojbeno će imati koristi od podataka u nastavku. Pomoći će se osnovati u potrebi za uzemljenjem, što će u konačnici izbjeći neugodne i opasne trenutke tijekom rada električnih uređaja u svakodnevnom životu. Razmotrite potrebne formule za izračun, pokušajte detaljnije razumjeti specifičnosti problema.

 

Sadržaj

• Primjer rada programa
• Proračun uzemljenja
• Proračun uzemljene petlje

 

Tijekom rada električnih uređaja pojavljuje se napon na njihovom provodljivom kućištu zbog prolaska struje kroz namote transformatora ili elektromotora. Čak i ako slučaj nema izravnu vezu s dalekovodom, na njemu se stvara napon, uzrokovan elektromagnetskim poljem iz takvih struja. Da bi se napon preusmjerio od tijela uređaja, mora biti spojen na zemlju, to jest na zemlju.

Razmotrite računalni izračun uzemljenja – primjer rada programa Elcut.

Primjer rada programa

Kao što možete vidjeti, program majstorski provodi proračun uzemljenja, ali prvo morate razumjeti značajke programa.

Razmotrite tehničku izvedivost uzemljenja kao primjer rada modernih televizora i zaštitnika od prenapona. Moderni televizori imaju uređaje za isključivanje u slučaju nužde zbog prenapona, potrebno je uzemljenje kako bi se osigurao njegov rad, inače uređaj neće reagirati na prekoračenje dopuštenih parametara napona, što će dovesti do oštećenja skupog uređaja. Prenaponski zaštitnici za povezivanje računala također zahtijevaju uređaj za uzemljenje za učinkovit rad, inače će filtar raditi kao jednostavni produžni kabel.

Uz tehničku potrebu za uzemljenjem, postoji i važniji zadatak – sigurnost električnih uređaja. Radi jasnoće, smatramo uobičajenom situacijom: hladnjak je u blizini baterije, uređaj nije pravilno uzemljen, a na kućištu se pojavio mali napon, oko 50-100 V, odrasla osoba koja se dotakne slučaja možda neće ni osjetiti nelagodu, ali ako je to slučaj Ako dijete dodirne uređaj, dok dodiruje (slučajno ili namjerno) bateriju za centralno grijanje, nalazit će se između uzemljenog vodiča (akumulatora) i izvora napona (hladnjaka), zbog čega će se električni krug zatvoriti kroz djetetovo tijelo. Prolazak struje kroz djetetovo tijelo može dovesti do nepovratnih posljedica, pa se zaštitni uređaj za uzemljenje mora uzeti vrlo ozbiljno.

U modernim visokim zgradama uzemljenje nije teško. Ožičenje u takvim kućama već uključuje žicu za uzemljenje, postavljenu paralelno s dalekovodom. Za siguran rad električnih uređaja bit će dovoljno instalirati i pravilno spojiti utičnicu s tri pina.

U onim kućama gdje uzemljenje izlaznog kruga Nije predviđen tijekom gradnje, to se može učiniti vlastitim rukama, ako je štit s brojačima u ulazu na stubište. U takvom je štitu uzemljena žica ili nula (ovisno o shemi napajanja kuće – četiri ili pet žice) spojena na metalno kućište štita, za spajanje na njega morate pronaći samo slobodni terminal na kućištu. U tom se slučaju mora poštovati pravilo – svaka uzemljena žica mora biti povezana zasebnim vijkom.

Ali malo je vjerojatno da će biti moguće organizirati uzemljenje ili uzemljenje u starom “Hruščovu”, uporaba radne neutralne žice u svrhu uzemljenja zabranjena je, za to je potrebna zasebna uzemljivačka elektroda. Kao vodiči za uzemljenje mogu se koristiti prirodne vodljive konstrukcije koje imaju izravan dodir sa zemljom i posebno dizajnirani uređaji zvani umjetni uzemljivači. Prirodno uzemljenje može biti: ojačanje temelja, cijevi za vodu (osim za sustav grijanja), vanjski metalni omotač oklopnih kablova (osim aluminijskih). Uređaji za umjetno uzemljenje su vertikalni i vodoravni. To znači da se proizvodi u obliku metalnih šipki pogođenih u zemlju, zavarenih vodljivom trakom ili u obliku metalnih elektroda položenih vodoravno u zemlju, ispod razine zamrzavanja tla..

Proračun uzemljenja

Za učinkovit uređaj za uzemljenje potrebno je izvršiti preliminarne proračune, glavni numerički parametar petlje za uzemljenje je njegov otpor, moderna pravila za električnu instalaciju reguliraju njegovu vrijednost ne više od 8 Ohma u mreži s naponom od 220 V i 4 Ohma pri naponu od 380 V. Ovi parametri otpora petlje moraju se promatrati tijekom svih godišnjih doba. Naravno, s nižim naponom dopuštena je veća vrijednost otpora, jer je zadatak uzemljenja osigurati sigurnost ljudi koji su u kontaktu s kućištem instalacije u slučaju faznog napona.

Uz manji otpor uzemljenja, na kućištu uređaja pojavit će se manji dio električnog potencijala. Mjerenje otpora uzemljenja vrši se posebnim brojilima.

Proračun uzemljene petlje

Proračun uzemljene petlje izrađena na temelju mjerenja otpora tla, ovo je karakteristika koja određuje razinu električne vodljivosti zemlje. Specifična otpornost tla ovisi o njegovoj gustoći, kemijskom i mehaničkom sastavu, temperaturi i vlažnosti. Iz ovoga se vidi da će se ovaj pokazatelj značajno razlikovati u različitim vremenskim uvjetima i u različita doba godine, pa se za proračun uzimaju najveći pokazatelji sezonskog otpora.

Proračun otpora vertikalnog sustava s jednom zemljom za uzemljenje provodi se prema formuli:

Gdje:

R₁ – izračunati otpor pojedinačnog štapa (Ohm)

∏ – konstanta (3.141592)

ρ – otpornost tla (Ohm • m)

L – duljina uzemljenja štapa (m)

ln je prirodni logaritam

T je udaljenost od sredine štapa do površine zemlje (m)

d je promjer štapa (m)

Za izračunavanje otpora uzemljene elektrode koja se sastoji od nekoliko identičnih šipki i smještenih na istoj dubini, koristi se sljedeća formula:

Gdje:

R je izračunati otpor uzemljene elektrode koji se sastoji od nekoliko šipki

R₁ je otpor jednog štapa (Ohm)

K₁ – koeficijent međusobnog utjecaja elektroda

N je broj štapova u uzemljenju

Koeficijent međusobnog utjecaja elektroda ovisi o udaljenosti između elektroda, imajte na umu da ne smije biti manji od njihove duljine. Optimalna udaljenost je 2,2 puta veća od duljine šipki. Spajanje šipki u višestrukoj elektrodi uzemljenja vrši se metalnom trakom presjeka 150 mm2.

Kao što se može vidjeti iz gornjih formula, ukupni otpor uzemljene elektrode ovisi o specifičnom otporu tla i duljini elektroda, tj. Što je veći električni otpor tla, to više trebaju biti elektrode u uzemljivoj elektrodi. Ako priroda tla ne dopušta pokretanje dugih elektroda, one se moraju koristiti u većim količinama, a u vrlo kamenitim stijenama možda će biti potrebno koristiti vodoravno ili elektrolitičko uzemljenje