Jak provést výpočet uzemnění pro konturu soukromého bytového domu

Majitelé jednotlivých domů a chalup začínají stále více chápat, že využívání elektřiny nejen velmi usnadňuje plnění každodenních potřeb domácnosti, ale také představuje určitá rizika pro člověka. V životě existuje vždy možnost nouze, která může vést k úrazu elektrickým proudem.

Elektrická bezpečnost samostatné budovy vyžaduje neustálou pozornost majitele. Jedním z problémů jeho údržby je provoz jednotlivých pozemních smyček, které musí být vytvořeny nejen podle určité metodologie, ale také zvolit správný návrh provedením spolehlivého výpočtu všech jeho prvků.

Okamžitě si uděláme rezervaci, aby to mohl udělat kdokoli, kdo zná základy elektrotechniky. Níže je uvedena metodika pro jeho implementaci.

Má však doporučující, faktický charakter a vyžaduje vyjasnění výsledku získaného ve specializované laboratoři, která má oprávnění k právu provádět zkoušku vyškoleným personálem designérů, kteří pravidelně potvrzují svou kvalifikaci absolvováním zkoušek v kontrolních orgánech státu.

Výběr návrhu uzemnění pro výpočet

V elektrickém obvodu budov pro různé účely pracuje velké množství různých typů uzemňovacích zařízení. Mezi nimi produkty s:

• jediný hluboký uzemňovač;

• několik elektrod modulárního typu vertikálního uspořádání;

• elektrolytické uzemnění horizontální orientace.

Posledně jmenovaný design zatím nemá tak rozšířenou popularitu jako první dva na seznamu, ale může s nimi dobře konkurovat a působit jako alternativa.

Předběžný výpočet elektrických charakteristik každého modelu pomůže určit nejvhodnější typ uzemnění a učiní z něj výběr pro další instalaci, uvedení do provozu, provoz.

Stručně na příkladech, zvažte metodologii jejich výpočtu.

Výpočet zemních smyček pro obytné budovy

Jmenování

Výpočet pomáhá analyzovat rozměry a tvar vytvořeného obvodu, aby byl zajištěn přijatelný elektrický odpor vůči nouzovému proudu, který je odváděn z domu do potenciálu země.

Uzemnění je navrženo tak, aby snížilo napětí lidského doteku na bezpečnou hodnotu v důsledku šíření nepřijatelných proudů z něj a přerozdělení nebezpečných potenciálů.

U obytných budov by odpor smyčky neměl přesáhnout 8 Ohmů při provozu jednofázové sítě 220 V a 4 Ohmy pro třífázové 380.

Faktory ovlivňující výpočet smyčky

Velikost elektrického uzemňovacího odporu závisí na:

1. vodivost půdy;

2. používané při konstrukci kovu;

3. tvar a počet elektrod;

4. vzdálenost mezi uzemňovacími vodiči;

5. hloubka obrysu.

Charakteristiky půdy

Pro zohlednění jejich vlivu na proudění proudů se používá termín „odpor půdy“, jehož jednotkou je „Ohm ∙ m“. Označuje se latinským písmenem ρ. Tento ukazatel závisí na mnoha faktorech, včetně vlhkosti půdy a jejího složení, se liší v určitých mezích, a to i s ohledem na povětrnostní podmínky.

Hodnota odporu půdy se stanoví měřením na zemi a její průměrné hodnoty pro předběžné přibližné výpočty jsou shrnuty v tabulkách. Uzemňovací elektrody jsou do země zabořeny 0,7 metru nebo více, aby se snížil dopad na klima.

Porovnání vlivu složení půdy, vlhkosti, teploty pracovního prostředí na hodnotu tohoto ukazatele může vycházet z navrhované tabulky.

Tabulka přibližných hodnot odporu pro půdu a vodu

Uzemňovací kov

Pro výrobu smyčkových elektrod obvykle vyberte:

• nerezové oceli;

• konvenční ocelové slitiny používané pro výrobu trubek, rohů, tyčí;

• měděné slitiny oceli.

Velikost jejich vodivosti je snadno dostupná v technických příručkách.

Parametry smyčky ovlivňující výpočet odporu uzemnění R

Kromě odolnosti vůči půdě ρ musí analýza zohlednit:

1. délka elektrody L;

2. jeho průměr D;

3. hloubka elektrody od povrchu půdy do jejího středu T;

4. Celkový počet elektrod N;

5. faktor využití Ki;

6. obsah elektrolytu v půdě C.

Metody výpočtu uzemnění z jedné hluboké elektrody

Uzemňovací zařízení může být jednodílné nebo vytvořené z prefabrikované struktury vyrobené svařováním nebo na základě závitového spojení pracovních částí.

Pro výpočet elektrického odporu použijte vzorec zobrazený na obrázku.

Metody výpočtu uzemnění z několika pohřbených elektrod

Elektrický odpor jedné elektrody je určen dříve daným vzorcem a poměr uvedený na následujícím obrázku je použit pro výpočet jejich celkového účinku na konečný výsledek.

Elektrody mohou být v linii nebo mohou tvořit trojúhelník nebo jiný symetrický geometrický tvar.

Metody výpočtu uzemnění z elektrolytických uzemňovacích vodičů

Pro jeho implementaci se používají stejné principy jako při výpočtu odporu horizontálních elektrod vytvořených ve formě konvenční trubky. Zohledňuje se pouze účinek elektrolytu na okolní půdu. K tomu se zavádí korekce koeficientu C. Může se lišit za různých podmínek od 0,05 do 0,5.

Vzorec pro výpočet odporu je uveden na obrázku.

Elektrolytické uzemnění je provedeno ve formě vodorovného řezu duté trubky vyrobené z nerezové oceli nebo slitin mědi, které jsou odolné vůči korozním procesům. Skrze ni je půda nasycena elektrodami minerálními solemi, které mají elektrolytické vlastnosti.

Soli padající do půdy se přeměňují vlivem půdní vlhkosti na elektrolyt, který:

1. zlepšuje vodivé vlastnosti půdy;

2. snižuje teplotu mrznutí půdy v blízkosti elektrody a tím dále snižuje elektrický odpor zemní smyčky.

Efektivní metodou zvyšování funkčnosti takových struktur je použití aktivátorů - speciálních agregátů se sníženým odporem. Jejich umístění na vnější straně elektrody snižuje přechodový odpor ve směru od zemnící elektrody k zemi a zvětšuje povrchovou plochu, se kterou dochází k přenosu proudu z elektrody.

Charakteristickým rysem takových struktur je to, že koeficient C se v průběhu času postupně snižuje: je ovlivněna pomalá penetrace elektrolytu do tloušťky půdy a zvýšení jeho objemu v něm.

Elektrolyt postupně vyluhuje soli elektrody i v husté půdě a snižuje koeficient C z 0,5 na 0,125 během šesti měsíců po uvedení do provozu.

Všechny tyto vlastnosti provozu elektrolytických uzemňovacích vodičů jsou přesněji brány v úvahu při výpočtu odborníky z elektrických laboratoří.

Zjednodušená metodika uzemnění pro domácí mistra

Pro domácího elektrikáře bez zvláštních znalostí je docela obtížné procházet všemi těmito technologiemi, které vyžadují neustálé zavádění různých korekcí a koeficientů do výpočtu. Je mu nabídnuto jednoduché a cenově dostupné řešení založené na již vyvinutém počítačovém programu.

Jde o nástroj, který se jednoduše nazývá „elektrický“ a je vývojářem volně distribuován prostřednictvím internetových zdrojů. Může mu však pomoci, když uvede malou částku peněz, kterou utratí za zdokonalení pracovních algoritmů.

Program pro stahování je archivován, který zabírá 15,9 MB. Při instalaci v počítači vytvoří složku CU umístěnou v adresáři „Program Files“ jednotky C a zabírá 55,5 MB.

Jak vypočítat odpor uzemnění pomocí programu „Electric“

Po otevření obslužného programu je v dolní části jeho okna nutné zvolit režim výpočtu „Uzemnění“.

Otevře se okno, ve kterém musíte specifikovat typ konstrukce uzemňovacího zařízení.

Vezměte například metodu č. 1 doporučenou vývojářem, vyberte ji tečkou a stiskněte tlačítko „Vybrat“.

Otevře se okno pro zadání návrhových dat pozemní smyčky, kterou používáme, a klimatických charakteristik zóny našeho bydliště. Zadáváme průměrované parametry, jak je znázorněno v příkladu dalšími poznámkami pod čarou, zkontrolujeme je a klikneme na tlačítko „Výpočet kontury“.

Elektrický program provádí nezávisle a docela rychle celý výpočet zemní smyčky, nabízí distribuční schéma a počet uzemňovacích vodičů a geometrické rozměry všech strukturálních prvků.

Rovněž nabízí možnost dalšího přizpůsobení vypočtených charakteristik a vydal varování o nutnosti potvrdit výsledky poskytnuté licencovanými elektrickými laboratořemi schválenými pro návrh zemních smyček.

Bez této kontroly je možná chyba v činnosti uzemňovacích vodičů, která může v případě nouze způsobit velké materiální škody na majiteli a způsobit úraz elektrickým proudem okolním osobám.

Pozor! Ani nejpřesnější a správně provedený výpočet nedokáže vyloučit chyby v instalaci a připojení zemní smyčky.

Laboratoř je může zjistit pouze provedením elektrických měření na jejich specializovaném zařízení.

Jak zkontrolovat kvalitu nainstalované zemní smyčky

Správnost odstraňování nebezpečných proudů z budovy lze nalézt pouze dvěma způsoby:

1. výskyt skutečné nouze a ověření důsledků jejího průchodu;

2. elektrická měření.

První metoda je nejpřesnější a nejúčinnější, ale neumožňuje odstranit závady a často vede k smutným důsledkům v případě výskytu chyb. V praxi se používá druhá metoda: zapojení odborníků z vyškolených elektrických jednotek.

Jaká měření provádí laboratoř?

Mezi nezasvěcenými lidmi často dochází k záměně se základní prací a pojmy, které tyto organizace provádějí. Zaměříme se proto na jejich interpretaci:

1. měření odporu uzemnění;

2. zkouška uzemnění;

3. měření izolačního odporu.

Jak vidíte, všechny tři typy práce jsou velmi podobné, ale provádějí se pomocí různých technologií a sledují své vlastní jedinečné cíle.

Měření odporu země jsou určeny k identifikaci kvality spojení případů kovových zařízení, které se osoba může dotknout potenciálu Země prostřednictvím uzemňovacího zařízení. V tomto případě je elektrický odpor této sekce měřen speciálními zařízeními typu M416 nebo jejich moderními analogy různých modifikací.

Kontrola zemního odporu se používá k analýze stavu ochrany před bleskem v budově. Jeho posouzení se provádí za účelem stanovení odporu obvodu za nejhorších provozních podmínek, aby se určil stupeň opotřebení celé konstrukce a poskytly doporučení pro její obnovení.

Pro měření jsou pinové elektrody nainstalovány v několika bodech v terénu a mezi nimi a obvodem existuje potenciální rozdíl.

Měření izolačního odporu implikovat:

1. stanovení tečné ztráty dielektrické izolační vrstvy provedením zkoušek vysokého napětí;

2. měření pomocí megohmmmetru.

Všechny tyto práce vyžadují speciální drahé vybavení, které běžný elektrikář nepoužívá.