A működő elektromos eszközöket földelni kell. A céltól függően lehet működőképes vagy védő. Az első az eszközök helyes működését szolgálja, a második az emberek védelmét szolgálja. Az egyik és a második működési elve más.
A földelés fő céljai és céljai
A talaj képes semlegesíteni az elektromos áramot, mivel annak feszültsége nulla. Az ellenállás a földelő eszköz fő mutatója, amely alapján meg lehet ítélni annak minőségét és képességét arra, hogy teljesítse célját. Az ellenállás a talaj összetételétől, vegyi anyagok jelenlététől függ - savas vagy lúgos, nedvességtől, lazaságtól. A talaj összetételétől függően szükség lehet egy speciális földelő készlet használatára, vagy a talaj teljes cseréjére a földelő eszközök megfelelő működéséhez.
A földelés bármely eszköz, elektromos berendezés vagy a hálózat egy részének a földelő eszközzel való összekapcsolása. Ez egy földelt elektróda és földelő vezetők, amelyeken keresztül az áram a földbe áramlik és semlegesül.
Több földelő kapcsoló lehet. Elosztott sémában az objektum kerületén helyezkednek el, amelynek elektromos hálózatát biztosítani kell. A vezető rész (földelő kapcsolók) általában fémből készülnek. Földelő elektródákat kapnak hozzájuk, amelyek közvetlenül érintkeznek a talajjal.
A földelő eszköz a hurok mentén van felszerelve. A földelő hurok egy sor elektróda vezető, amelyeket a földbe vezetnek. Hosszúságuk 3 méter, rövid távolságra helyezkednek el egymástól. Csatlakozásként vízszintes fémcsíkot használnak, amelyet sekély mélységben - 1 méterig - a talajba fektetnek. Az elektródákhoz való csatlakozás hagyományos hegesztéssel történik. Speciális földelő készletekben a berendezés egyes részei menettel vannak összekötve, ami semmilyen módon nem befolyásolja a munka tulajdonságait.
Munkaföldelés a következő esetekben szükséges:
- A berendezés védelme a statikus elektromosság felhalmozódása ellen. A természetes folyamatok, például a villámok, befolyásolhatják az áramkörben áramló áramot, és károsíthatják a berendezéseket. A földbe helyezett elektródák elvezetik a felesleges áramot.
- A hálózat védelme rövidzárlat ellen.
- Túlfeszültség védelem.
A működő földre példa egy villámhárító, amely az elektródákhoz van csatlakoztatva. Különösen fontos a generátorokban, transzformátorokban.
Védő földelés elve
A védőföldelés olyan intézkedések összessége, amelyek célja a berendezések és azokkal dolgozó emberek védelme. A közeli eszköz elektromágneses interferenciájának kiküszöbölésére szolgál, valamint az áramkör bekapcsolásakor az interferencia semlegesítésére.
Villámvédelem
A légkör egy nagy ellenállású szakasz, de a kisülés teljesítménye meghaladja ezt az ellenállást, ezért áttör rajta.A felső légkörből a földre vezető úton a villám a legkevésbé ellenálló területeket választja ki - nedves területeket, falakat, fákat és vízcseppeket. Ez magyarázza azt a tényt, hogy a kibocsátások gyakran beleesnek a fába - kisebb az ellenállása, mint a körülötte levő levegőnek. Amikor egy épületbe lép, az áram a legkisebb ellenállású területeken is áthalad - ezek fémcsövek, elektromos készülékek vagy azok fémrészei, nedves falak. Ha a készülék nincs földelve, akkor töltés közbeni megérintése végzetes lehet.
Ha a villámhárítót a tetőre telepítik, a töltés belép a talajba, majd a talajba költözik és semlegesíti. Fontos, hogy az áramok ne terjedjenek a tárgyba, ezért a földelés elrendezéséhez használt anyagok alacsony ellenállással rendelkeznek. A szabályok szerint nem haladhatja meg a 4 ohmot. Magát a villámhárítót össze kell kötni a földben lévő elektródákkal.
Túlfeszültség-védelem
Az elektronikus berendezések érzékenyek a sugárzásukban fellépő túlfeszültségekre vagy erős elektromos berendezésekre. A közeli hirtelen villámcsapás károsíthatja az elektronikát.
Példaként: zivatar alatt túltöltés léphet fel a házakat összekötő rézkábelben, amelyen keresztül az áram folyik. A töltés a méretének növekedésével tönkreteheti a kábelt. Ebben az esetben egy SPD van felszerelve az elektromos vezetékre - egy impulzus túlfeszültség-védő eszközre, így a felesleges töltés a földbe kerül.
Az emberek védelme
Műszerdobozok, minden fémelem képes áram vezetésére. Ha egy földeletlen készüléket érint, amely statikus elektromosságot halmozott fel, súlyos sokkot kaphat. Ez elsősorban a szív- és érrendszert, valamint az idegrendszert érinti. A gumicipő, a gumírozott kesztyű és az abszolút száraz helyiség segít csökkenteni a hatást, de az emberek ritkán járnak gumicsizmában egy lakásban vagy irodában. A harmadik vezeték csatlakoztatása az eszközök testéhez, majd az elektródákhoz történő csatlakoztatás lehetővé teszi a felesleges áram talajba juttatását.
Régi magán- és lakóházakban nem végeztek földelési intézkedéseket, ezért minden elektromos készülék potenciális veszélyt jelent az emberekre.
A saját készítésű készülékek így nézhetnek ki: a készülék testéhez huzal csatlakozik, amelyet az utcára hoznak, és egy földbe hajtott fémtermékhez (cső, sarok, vödör, szerelvények) kötnek. Ezek a termékek jó áramvezetők, ellentétben az emberi testtel, ezért az áram kiválasztja a fémet és a földbe kerül.
A munkaföldelés és a védelem közötti különbség
A funkcionális (működő) földelési sémában az összes áramvezető szerkezet a földbe beépített elektródákhoz csatlakozik. A működő földelés helyes működéséhez biztosítékokat is használnak, amelyek magukra veszik a feszültséget és meghibásodnak.
Funkcionális földelés akkor biztosított, ha a gyártó utasításait és követelményeit csatolják az eszközt, amely védi az eszközt.
Több követelményt támasztanak a földelő védőberendezéssel szemben, mivel annak sokkal fontosabb feladatai vannak: megmenteni az emberek életét.
| A működő földelő eszköz célja | A védőföldelés célja |
| Nagy hangerő | Háromfázisú készülékek kevesebb, mint 1 kW |
| Elektronikus érzékeny berendezések | Az egy- és kétfázisú eszközök nem érintkeznek a talajjal |
| Orvosi eszközök | 1 kW-nál nagyobb teljesítményű berendezések |
| Elektronikus technológia, amely a fontos információk hordozója | Biztosítékokkal ellátott áramkörökben és semleges védővezetővel |
A legmegbízhatóbb földelést a ház elektromos áramköre biztosítja. Az egyes kimenetekbe illő kábeleknek háromvezetékeseknek kell lenniük. A harmadik vezeték a földhöz csatlakozik, és statikus elektromosságot vezet, valamint megakadályozza a rövidzárlat és a villám bejutását az épületbe.
Védő földelési követelmények
A funkcionalitást befolyásoló árnyalatok:
- A talaj ellenállása fizikai és kémiai tulajdonságai miatt. A nedves agyag, a grafit forgácsai, a tőzeg, a sós mocsarak vagy a tengervíz vezetik az áramot a legjobban. Rosszabb - száraz homok vagy kemény kőzetek - gránit, zúzott kő, kvarc, aszfalt, beton.
- A földelektróda és a talaj érintkezési területe. Minél nagyobb a terület, annál kedvezőbb feltételek jönnek létre az áramláshoz, annál gyorsabban történik. Növelheti a területet, ha több elektródát telepít az épület kontúrja mentén. Ebben az esetben acéllemezzel egyesítik őket egyetlen egységbe. Ha megnöveli egy elektróda méretét, akkor a teljes terület is megnő. A függőleges fém kontúr felszerelése hozzájárul a terület növeléséhez, ha a talaj alsó rétegeinek nagyobb ellenállása van, mint a felszíni rétegeknek.
Mivel az ideális talajállóságot nehéz elérni, az eszközöket annak jellemzői alapján tervezik. Minden villamos berendezés saját szabványokkal rendelkezik a földelő eszközök ellenállására vonatkozóan. Például egy 100 kW-nál nagyobb feszültségű elektromos alállomás esetében az ellenállás nem haladhatja meg a 0,5 Ohm-ot, a TT-rendszerű otthoni hálózathoz, valamint az automatikus kikapcsoláshoz pedig legfeljebb 500 Ohm-ot.
A fém földelő kapcsolókat nem szabad bevonni festékekkel és lakkokkal. Előfordul, hogy egy épület földalatti részét fémszerkezetekkel használják földelő eszközként - elektromosan vezető betont, amelynek vasalata van benne. Gázfémcsövek nem használhatók a földelési probléma megoldására.
Az elektromos berendezések telepítésének szabályai szerint a földelés feltétele:
- 380 V feletti feszültségű hálózatok
- Rendkívül veszélyes és kültéri berendezések.
A földeléshez és a földeléshez szükséges részek:
- Dobozok elektromos berendezésekhez.
- Másodlagos transzformátor tekercselése.
- Elektromos készülékek.
- Elosztótáblák, szekrénykeretek.
- Berendezés fémszerkezetek.
- Vaskábel hüvely.
Ha a feszültség nem haladja meg a 42 VAC vagy 110 VDC feszültséget, akkor földelésre nincs szükség.
Háztartás földelése
A háztartási környezetben bekövetkezett balesetek többsége a készülék megérintésével jár, ami károsítja a szigetelést. Az emberi test ebben az esetben áramvezető. Elektromos főzőlapok, mosógépek és mosogatógépek, fűtőtestek, mikrohullámú sütők, kazánok, PC-k, mosogatógépek - ezek mind olyan fémszerkezetek, amelyek jól vezetik az áramot, és földelés nélkül károsak lehetnek az egészségre.
A rövidzárlat a fázis és a semleges vezetékek közötti érintkezés a hálózatban, amely a vészhelyzeti védelem működéséhez és a készülék áramellátáshoz való leválasztásához vezet. Leggyakrabban nem rövidzárlat lép fel, hanem az áram szivárgása halmozódik fel a háztartási berendezések házában. Ez áramütést okozhat.
Az emberi biztonság érdekében földelő érintkezőkkel ellátott aljzatokat kell felszerelni. A kimenethez háromvezetékes kábelt kell csatlakoztatni. A két- és háromvezetékes rendszerrel a földelés különböző módon van felszerelve - csatlakozódobozból vagy elektromos panelből.
Gáz-, víz- vagy távfűtési csövek nem használhatók földelektródként.
Földelés elektromos hiba esetén
A második lehetőségnél az áramszivárgás nem lehet jelentős, a berendezés védőeszköze nem reagál a feszültségre és nem kapcsolja ki az eszközt. A személy kisebb ütést kaphat.
Ha a tok nem földelt, de az RCD telepítve van, akkor 0,02 másodperc alatt kiold, miután egy személy megérintette az eszköz tokját. Ez az idő nem elegendő az egészség károsítására.
A biztonság szempontjából a leghatékonyabb áramkör a földelés és az RCD jelenléte. Áramszivárgás és a talajra való átmenet esetén az RCD reagál és kikapcsolja a készüléket.
A fő földelő elemek paramétereinek kiszámítása
- talajellenállás ezen a területen;
- az elektródák hossza, vastagsága, átmérője, valamint számuk.
A gyakorlatban minden esetben vannak eltérések a tervezett munkatervvel, mivel a talajmutatót pontosabban kell elemezni. Szinte lehetetlen ezt megtenni: 100 négyzetméteren körülbelül 100, legfeljebb 10 m mélységű aknát kell fúrni, hogy fel lehessen mérni a talajrétegeket, annak összetételét és az elemek - agyag, mészkő, homok és egyéb - beépítését. alkatrészek.
A földelőeszközök telepítését a földelés fő elvének megfelelően végzik: biztonsági tényező jelenléte, a paraméterek átlagolt értékeivel. Minél kisebb az ellenállás, annál jobb minden elektromos készülék és ember számára.
Földelő kapcsolók telepítése
A függőleges elektródák hatékonyabban látják el feladataikat, mivel nagyobb mélységben telepíthetők. Vízszintesen, sekély mélységben történő fektetéskor nő az ellenállás, különösen télen, amikor a talaj felső rétege átfagy.
Az elektródákhoz csapokat használnak, amelyek hossza meghaladja az 1 métert (általában 1,5 m). Az ilyen szerkezeteket a hagyományos kalapáccsal könnyű a talajba kalapálni; a csatlakozás vízszintes síkban történik, legalább 0,5 m mélységben.
