Ugradnja petlje uzemljenja - princip rada i proračun

Uzemljeno je uzemljenje za zaštitu zgrada od požara, a ljudi od električnih udara. Prilikom izvođenja radova potrebno je udovoljiti zahtjevima PUE, pravilno izračunati, montirati krug i provjeriti razinu njegovog otpora.

Uređaj i princip rada uzemljenja

U stambenim prostorijama često se instalira TN sustav, čija je neutralna točka čvrsto uzemljena. Žica za uzemljenje povezuje sve električne potrošače sa zaštitnim krugom. Potonji ima mali otpor, a struja uvijek teče u krugu gdje je otpor manji. U usporedbi s uređajem za uzemljenje, ljudsko tijelo odlikuje se velikim otporom, stoga vam krug omogućuje rješavanje zadataka koji su mu dodijeljeni.

Konturno uzemljenje je sustav u obliku jednakostraničnog trokuta, pravokutnika ili kvadrata, sastavljen od okomitih elektroda za uzemljenje - čeličnih šipki ili kutova, koji su povezani zavarivanjem na gornjim točkama vodoravnim čeličnim trakama. Povezan je s opremom koja se uzemljuje kabelom. Najčešći tip konstrukcije je trokutasti.

Vanjska kontura je zakopana u zemlju. Razina otpora širenju struja zaštitnog uređaja razlikuje se ovisno o vrsti tla, njegovoj strukturi.

Najbolji pokazatelji bilježe se prilikom postavljanja uzemljene petlje u tresetno, ilovasto i glineno tlo. U potonjem slučaju, pod uvjetom da je podzemna voda blizu površine. Ako se tlo sastoji od gustih stjenovitih inkluzija, izvedba se pogoršava.

Sastav možete sami sastaviti ili upotrijebiti gotov komplet.

Sorte zemaljskih petlji

Postoji nekoliko vrsta struktura koje se koriste za uzemljenje.

Tradicionalni sustavi uzemljenja

Sustav ove vrste sastoji se od minimalnog broja elemenata: dvije okomite elektrode izrađene od metalne armature i jedna vodoravna trakasta koja spaja prethodne dvije. Odjeljci i dimenzije elemenata moraju biti u skladu sa standardima. Preporučuje se postavljanje uzemljenja na sjevernoj zasjenjenoj strani mjesta, na vlažnom mjestu. Međutim, s obzirom na činjenicu da je krug često izrađen od čelika i ne može se bojiti bojom, brzo nagriza. Također, na otpor takvog uređaja utječe temperatura i razina vlage tla, jer je krug smješten u gornjim slojevima.

Sustavi dubokog uzemljenja

Takav se sustav proizvodi modularnom pin metodom. U usporedbi s prethodnom verzijom razlikuje se:

• dug životni vijek;
• jednostavni izračuni;
• bez utjecaja utjecaja okoline;
• nedostatak potrebe za održavanjem;
• jednostavnost instalacije.

Mjerenje otpora montirane opreme moraju provesti stručnjaci.

Vanjska petlja uzemljenja sastoji se od okomitih elektroda i vodoravnih elemenata uzemljenja. Izrađen je od četiri trake debljine 40-50 mm i postavlja se na udaljenosti od najmanje 1 m od zgrade.Vodoravna traka trebala bi se nalaziti na dubini od 50 do 70 cm od površine.

Proračun zaštitne konture

Da biste izvršili točan izračun petlje uzemljenja, morate uzeti u obzir:

• vlažnost tla;
• prosječna temperatura zimi i ljeti na području instalacije;
• otpornost tla i slanost;
• presjek i duljina uzemljivača i elektroda;
• udaljenost od kuće do konture.

Izračun se vrši prema formulama, ovaj je postupak težak za osobu koja nema inženjersko obrazovanje. Međutim, čak i ako se naprave ispravni izračuni, stvarni otpor petlje razlikovat će se od izračunatog zbog velikog broja utjecajnih dinamičkih čimbenika.

Zapravo, mnogi uzimaju u obzir samo udaljenost konture od temelja, a zatim podešavaju otpor mjereći ovaj pokazatelj već montirane strukture.

Preporučene veličine uzemljivača:

• trake - širina - 40-50 mm, debljina - 4-5 mm, najmanje 2,5 m duljine;
• uglovi - debljina polica - 4-5 mm, širina police 40-50 mm, duljina najmanje 2,5 m;
• šipke (nužno glatke) - presjek 16-20 mm, ne manje od 2,5 m;
• cijev - debljina zida 3,5 mm, promjer ne manji od 32 mm, duljina - ne manje od 2,5 m.

Točni izračuni, uzimajući u obzir sve parametre, moraju se provesti ako velike komercijalne i industrijske zgrade trebaju biti uzemljene.

Objekti koji trebaju opremu s konturom

Mora biti uzemljeno:

• sobe u kojima rade strojevi, uređaji i izvori svjetlosti s metalnim kućištima i kućištima;
• kompletne transformatorske podstanice, kao i zgrade u kojima se nalazi električna oprema s čeličnim kućištima;
• sekundarni namot mjernog transformatora;
• metalni cjevovodi za kablove, prostorije u kojima su istovremeno smještene metalne konstrukcije i kabeli, žice.

Nije potrebno uzemljenje uređaja koji su ugrađeni na već uzemljenu opremu, prekidača u električnim pločama, električnih mjernih uređaja.

Dijagrami povezivanja

Najčešće sheme povezivanja su zatvorene trokutaste i linearne. Sustav zatvorene petlje stabilniji je u radu, jer čak i ako je oštećen jedan od vodoravnih prekidača uzemljenja, on će i dalje obavljati svoju funkciju. Linearno u tom smislu gubi od zatvorenog dizajna. Prestaje raditi ako je kratkospojnik oštećen.

Uz linearni i trokutasti dizajn, mogu se izraditi ovalni i pravokutni štitnici, ali oni su manje popularni.

Petlja uzemljenja unutar objekta

Petlja uzemljenja nalazi se i izvan i unutar prostorija. Kada ga izrađujete u zatvorenom, morate se pridržavati pravila:

• Nemojte koristiti centralno grijanje, kanalizaciju i slične cjevovode, kablove, metalne čahure, oklopljene žice kao nulte zaštitne vodiče.
• Uzemljivači i neutralni vodiči postavljeni su na otvoren način, jer moraju biti dostupni za pregled i obojani u žuto-zelene pruge.
• Prolazi kroz zidove i stropove izrađuju se pomoću nemetalnih vatrootpornih cijevi.
• Čelične gume su obojene, zavareni spojevi obrađeni su uljnom bojom.
• U vlažnim prostorijama vodiči su zavareni na nosače.

To su osnovna pravila, ali postoje i druga koja su relevantna pri postavljanju unutarnjeg kruga u sobama s agresivnim okolišem, u radionicama industrijskih poduzeća.

Instaliranje petlje uzemljenja

Prema klasičnom postupku ugradnje uzemljivača, prvo se izvode pripremni radovi, zatim se uređaj instalira izravno i mjeri otpor.

Priprema za instalaciju

Za instalaciju morate pripremiti alate:

• lopata;
• brusilica ili metalna pila za metal;
• pretvarač za zavarivanje;
• sprava za perforiranje;
• ključevi za 8, 10;
• metri struje, napona, otpora.

Potrebni materijali:

• Kutovi izrađeni od čelika otpornog na koroziju, 40 × 40 × 4/50 × 50 × 5 cm i duljine najmanje 2,5 m. Ili čelične okrugle šipke promjera 20 mm.
• Tri metalne trake dužine 250 cm, širine od 40 do 60 mm i debljine oko 5 mm. Što je veća udaljenost između elektroda, to je bolje širenje struja, jer elektromagnetska polja manje međusobno djeluju. U idealnom slučaju, udaljenost između elektroda trebala bi odgovarati njihovoj duljini ili povećavati se u višekratnicima ovog parametra.
• Traka od nehrđajućeg čelika za spajanje kruga na temelj 40 × 4 ili 50 × 5 mm ili kabel za napajanje.
• Vijci M8, M10.
• Bakreni vodič.

Mjesto za ugradnju kruga trebalo bi biti smješteno u blizini temelja i razvodne ploče.

Montaža zaštitnog uređaja

Prvi korak je izrada rovova dubokih oko 80 cm ispod uzemljene petlje i trake koja povezuje sustav s temeljem. Konfiguracija rovova mora odgovarati obliku petlje za uzemljenje. U tom se slučaju uzemljenje izvodi u obliku trokuta sa stranicama od po 2,5 m.

Metalne kutove treba izoštriti kako bi im olakšao ulazak u zemlju. Ubijaju se u zemlju, umjesto da kopaju rupe. Elektrode moraju čvrsto ući u zemlju. Skakači su zavareni na elektrode. Zavareni šavovi obrađuju se bitumenskom mastikom radi zaštite od korozije. Kabel se vodi kroz rov u kuću, do razvodne ploče. Da biste to učinili, pomoću vijaka i matica kabel upakiran u krajnji kontakt učvršćen je na okomitu sklopku za uzemljenje. Da biste to učinili, upotrijebite gume izrađene od bakra (10 mm2), aluminija (16 mm2) ili metala (75 mm2). Kontura je prvo prekrivena pijeskom, a zatim zemljom.

Mjerenje otpora zaštitnog uređaja

Da biste provjerili performanse uređaja, preporuča se izmjeriti njegovu otpornost na širenje struje prema svim pravilima. Rad je najbolje raditi zimi ili ljeti kada je otpor tla maksimalan. Norma otpora zaštitnog kruga uzima se kao pokazatelji 15, 30, 60 Ohma ili 2, 4 i 8 Ohma kada se mjere prirodnim elektrodama za uzemljenje i ponovljenim elektrodama za uzemljenje odlaznih vodova za mrežu od 660-380, 380-220 odnosno 220-127 V.

Provjera otpora petlje

Za pravilno mjerenje uzemljenja moraju se koristiti posebni mjerni uređaji - "MS-08" ili "MS-416" i ispitne elektrode. Tehnika je sljedeća:

1. Potencijalna elektroda postavlja se između kruga i kuće na udaljenosti od najmanje 20 m. Druga u ravnoj crti s prvim i zaštitnim uređajem, na udaljenosti ne većoj od 40 m.
2. Nakon spajanja napona, izmjerite otpor.
3. Mjerenje uzemljenja provodi se nekoliko puta, postupno približavajući daljinsku elektrodu, ali ne bliže od 5 m.

Određivanje vrijednosti otpora vrši se prema najlošijim dobivenim rezultatima.

Najčešće greške

Prilikom ugradnje uređaja za uzemljenje najčešće se rade sljedeće pogreške:

• Krug je spojen na pogrešnu točku u električnoj instalaciji, na primjer, izravno na opremu. Mora biti povezan s glavnom sabirnicom zemlje.
• Umjesto kruga koristi se vodovod, grijanje ili druga cijev. Oni mogu biti uzemljive strukture s određenim rezervama i ne uvijek.
• Nedostatak veze neutralnog vodiča u uređaju za uzemljenje, kao i ugradnja zasebnih prekidača u neutralni vodič.
• Koristite kao sklopke za uzemljenje okova, zakopane metalne predmete, radnu nulu, ograde.
• Upotreba uzemljenih petlji od elemenata malih presjeka.
• Šav zavarivanja manji od 10 cm.
• Zavareni šavovi se ne tretiraju protiv korozije bitumenskim mastiksima.
• Obrisna traka koja je izašla iz zemlje nije obojena. Treba ga obojiti crnom ili žuto-zelenom bojom.
• Nedovoljna duljina vodoravnih i okomitih elektroda za uzemljenje.
• Nedovoljan proboj vodoravnih elemenata.
• Oni uspostavljaju petlju uzemljenja, ali ne uzemljuju glavne komunikacije, koje se sastoje od metalnih elemenata: opskrba vodom, grijanje, opskrba plinom, kanalizacija.

Mora biti moguće odvojiti uzemljivač od električne instalacije radi mjerenja, odnosno traka koja izlazi iz uzemljivača mora biti odvojena. Takvu priliku pruža vijčani spoj elemenata.

Ako je instalacija izvedena u skladu sa svim pravilima, bilo je moguće pravilno izmjeriti otpor i pokazatelji odgovaraju normi, zgrada je pouzdano zaštićena od kratkog spoja i njegovih posljedica.