Как да се изчисли заземяването – домашни случаи, необходими за ефективно устройство за защита

Как да се изчисли заземяването

Въпросът за заземяването на домакинското електрическо оборудване изглежда за повечето обикновени хора вторичен и незадължителен, тъй като не толкова отдавна инсталирането на заземяващ проводник дори не беше предвидено при електрическото окабеляване на къщите. В наши дни броят на домакинските електрически уреди във всяко семейство се е увеличил значително, тяхната консумация на енергия се е увеличила, което означава, че натоварването на електрическата мрежа се е увеличило. Пренебрегването на очевидното би било височината на безотговорността, следователно съвременните изисквания за електрическа безопасност регулират правилата, според които всички домакински електрически уреди с мощност над 1,3 kW са обект на защитно заземяване. По този начин, дори ако първоначалното заземяване не е предвидено, то трябва да бъде снабдено със собствени ресурси, което на първо място предвижда изчисляването на заземяването. Важно е за всеки, който се е сблъскал с подобен проблем, да разбере същността на случващото се, защото ако изчисляването на заземяването се извършва онлайн от програма на компютър, това изчисление няма да добави разбиране към основните принципи на електротехниката за обикновен потребител. Потребителят, отговорен за живота и здравето на своите близки, несъмнено ще се възползва от информацията по-долу. Той ще помогне да се утвърди в нуждата от заземяване, което в крайна сметка ще избегне неприятни и опасни моменти по време на работа на електрически уреди в ежедневието. Обмислете необходимите формули за изчисление, опитайте се да разберете по-подробно спецификите на проблема.

 

съдържание

• Пример за работа на програмата
• Изчисляване на земно съпротивление
• Изчисляване на заземяване

 

По време на работа на електрически устройства се появява напрежение върху проводимия им корпус поради преминаването на ток през намотките на трансформатори или електродвигатели. Дори ако случаят няма директна връзка с електропровода, върху него се генерира напрежение, причинено от електромагнитното поле от такива токове. За да се отклони напрежението от тялото на уреда, той трябва да бъде свързан към земята, тоест към земята.

Помислете за изчисляване на компютърно заземяване – пример за работата на програмата Elcut.

Пример за работа на програмата

Както можете да видите, програмата изпълнява изчислението на заземяването майсторски, но първо трябва да разберете характеристиките на програмата.

Разгледайте техническата приложимост на заземяването като пример за работа на съвременни телевизори и предпазители от пренапрежение. Съвременните телевизори имат устройства за аварийно изключване за пренапрежение, за осигуряване на неговата работа е необходимо заземяване, в противен случай устройството няма да реагира на превишаване на допустимите параметри на напрежението, което ще доведе до повреда на скъпо устройство. Защитните пренапрежения за свързване на компютри също изискват заземително устройство за ефективна работа, в противен случай филтърът ще работи като обикновен удължителен кабел.

В допълнение към техническата нужда от заземяване, има и по-важна задача – безопасността на електрическите уреди. За по-голяма яснота считаме честа ситуация: хладилникът е близо до батерията, уредът не е правилно заземен и се появи малко напрежение на калъфа, около 50-100 V, възрастен, който докосне случая, може дори да не почувства никакъв дискомфорт, но ако случаят Ако уредът бъде докоснат от дете, докато докосва (случайно или умишлено) батерия за централно отопление, той ще бъде между заземен проводник (батерия) и източник на напрежение (хладилник), в резултат на което електрическата верига ще бъде затворена през тялото на детето. Преминаването на ток през тялото на детето може да доведе до необратими последици, така че защитното заземяващо устройство трябва да се приема много сериозно.

В съвременните високи сгради заземяването не е трудно. Окабеляването в такива къщи вече включва заземяващ проводник, положен успоредно с електропровода. За безопасната работа на електрическите уреди ще бъде достатъчно да инсталирате и правилно да свържете три пинов контакт.

В онези къщи, където заземяване на изходната верига Тя не е била предоставена по време на строителството, може да се направи със собствените си ръце, ако щитът с гишета е във входа на стълбището. В такъв щит към металния корпус на щита е свързан заземен проводник или нула (в зависимост от схемата на захранване на къщата – четири или пет жици), за да се свържете към него, трябва само да намерите свободен терминал на корпуса. В този случай трябва да се спазва правилото – всеки заземен проводник трябва да бъде свързан с отделен винт.

Но е малко вероятно да бъде възможно да се организира заземяване или заземяване в стария „хрушчов“, използването на работещ неутрален проводник за целите на заземяването е забранено, за това се изисква отделен заземителен електрод. Като заземяващи проводници могат да се използват естествени проводими конструкции, които имат пряк контакт със земята, и специално проектирани устройства, наречени изкуствени заземяващи проводници. Естественото заземяване може да бъде: армиране на фундамента, водопроводни тръби (с изключение на отоплителната система), външната метална обвивка на бронираните кабели (с изключение на алуминиевите). Устройствата за изкуствено заземяване са вертикални и хоризонтални. Тоест да се произвежда под формата на метални пръти, задвижвани в земята, заварени заедно с проводима лента или под формата на метални електроди, поставени хоризонтално в земята, под нивото на замръзване на почвата.

Изчисляване на земно съпротивление

За ефективно заземяващо устройство е необходимо да се направят предварителни изчисления, основният цифров параметър на заземяващия контур е неговото съпротивление, съвременните правила за електрическа инсталация регулират неговата стойност не повече от 8 Ома в мрежа с напрежение 220 V и 4 Ома при напрежение 380 V. Тези параметри на съпротивлението на контура трябва да се спазват по време на през всички сезони. Естествено, при по-ниско напрежение е допустима по-голяма стойност на съпротивлението, тъй като задачата на заземяването е да се гарантира безопасността на хората в контакт с корпуса на инсталацията в случай на фазово напрежение.

С по-малко съпротивление на заземяване, по-малка част от електрическия потенциал ще се появи на кутията на устройството. Измерването на съпротивлението на заземяване се извършва чрез специални измервателни уреди.

Изчисляване на заземяване

Изчисляване на заземяване направено въз основа на измерване на съпротивлението на почвата, това е характеристика, която определя нивото на електрическа проводимост на земята. Специфичната устойчивост на почвата зависи от нейната плътност, химичен и механичен състав, температура и влажност. От това се вижда, че този показател ще се различава значително при различни метеорологични условия и през различните периоди на годината, поради което за изчисленията се вземат най-големите показатели за сезонно съпротивление..

Изчисляването на съпротивлението на вертикална система с единичен заземен електрод се извършва по формулата:

Където:

R₁ – изчислено съпротивление на единичен прът (Ohm)

∏ – константа (3.141592)

ρ – съпротивление на почвата (Ohm • m)

L – дължина на заземителния прът (m)

ln е естественият логаритъм

T е разстоянието от средата на пръта до повърхността на земята (m)

d е диаметърът на пръта (m)

За да се изчисли съпротивлението на заземяващия електрод, състоящ се от няколко еднакви пръти и разположени на една и съща дълбочина, се използва следната формула:

Където:

R е изчисленото съпротивление на заземяващия електрод, състоящо се от няколко пръта

R₁ е съпротивлението на единичен прът (Ohm)

K₁ – коефициент на взаимно влияние на електродите

N – броят на прътите в заземяването

Коефициентът на взаимно влияние на електродите зависи от разстоянието между електродите, не забравяйте, че той не трябва да бъде по-малък от тяхната дължина. Оптималното разстояние е 2,2 пъти по-дълго от дължината на прътите. Свързването на прътите в многоелектроден заземен електрод се осъществява от метална лента с напречно сечение 150 mm2.

Както се вижда от горните формули, общото съпротивление на заземяващия електрод зависи от специфичното съпротивление на почвата и дължината на електродите, т.е., колкото по-голямо е електрическото съпротивление на почвата, толкова по-дълги трябва да бъдат електродите в заземяващия електрод. Ако естеството на почвата не позволява задвижване на дълги електроди, те трябва да се използват в по-големи количества, а в много каменисти скали може да се наложи използването на хоризонтално или електролитично заземяване