Kaip apskaičiuoti įžeminimą – buitiniai atvejai, būtini efektyviam apsaugos įtaisui

Kaip apskaičiuoti įžeminimą

Buitinės elektros įrangos įžeminimo klausimas daugumai paprastų žmonių atrodo antrinis ir neprivalomas, nes ne taip seniai namų elektros instaliacijoje net nebuvo numatyta įrengti įžeminimo laidą. Šiais laikais kiekvienoje šeimoje labai padidėjo buitinių elektros prietaisų skaičius, padidėjo jų energijos suvartojimas, vadinasi, padidėjo elektros tinklo apkrova. Nepaisyti akivaizdaus būtų neatsakingumo aukštis, todėl šiuolaikiniai elektros saugos reikalavimai reglamentuoja taisykles, pagal kurias visiems buitiniams elektros prietaisams, kurių galia didesnė kaip 1,3 kW, turi būti apsauginis įžeminimas. Taigi, net jei įžeminimas iš pradžių nėra numatytas, jis turi būti aprūpintas savo ištekliais, o tai visų pirma numato įžeminimo skaičiavimą. Kiekvienam, susidūrusiam su panašia problema, svarbu suprasti vykstančio esmę, nes jei įžeminimo skaičiavimas bus atliekamas kompiuterio programa internetu, šis skaičiavimas paprastam vartotojui nepridės pagrindinių elektrotechnikos principų supratimo. Vartotojui, atsakingam už savo artimųjų gyvybę ir sveikatą, neabejotinai bus naudinga žemiau pateikta informacija. Tai padės įsitvirtinti, kai reikia įžeminimo įrenginio, kuris galų gale padės išvengti nemalonių ir pavojingų momentų, kai kasdieniame gyvenime veikia elektriniai prietaisai. Apsvarstykite reikalingas skaičiavimo formules, pabandykite išsamiau suprasti problemos specifiką.

 

Turinys

• Programos veikimo pavyzdys
• Grunto atsparumo skaičiavimas
• Žemės kilpos skaičiavimas

 

Elektrinių prietaisų veikimo metu jų laidžiame korpuse atsiranda įtampa dėl srovės praleidimo per transformatorių ar elektros variklių apvijas. Net jei korpusas neturi tiesioginio ryšio su elektros linija, jame sukuriama įtampa, kurią sukelia tokių srovių elektromagnetinis laukas. Norint nukreipti įtampą nuo prietaiso korpuso, jis turi būti prijungtas prie žemės, tai yra, įžeminimo.

Apsvarstykite kompiuterio įžeminimo skaičiavimą – „Elcut“ programos pavyzdį.

Programos veikimo pavyzdys

Kaip matote, programa įžeminimo skaičiavimą atlieka meistriškai, tačiau pirmiausia turėtumėte suprasti programos ypatybes.

Apsvarstykite įžeminimo techninį įgyvendinamumą kaip šiuolaikinių televizorių ir viršįtampių apsaugos įrenginių veikimo pavyzdį. Šiuolaikiniai televizoriai turi avarinio išjungimo įrenginius, skirtus viršįtampiui, norint užtikrinti jo veikimą, reikia įžeminimo, kitaip prietaisas nereaguos į leistinų įtampos parametrų viršijimą, o tai sugadins brangų įrenginį. Apsaugos nuo viršįtampių jungiamiesiems kompiuteriams efektyviam darbui taip pat reikalingas įžeminimo įtaisas, kitaip filtras veiks kaip paprastas ilgintuvas.

Be techninio įžeminimo poreikio, yra ir svarbesnė užduotis – elektros prietaisų sauga. Aiškumo dėlei mes laikome bendrą situaciją: šaldytuvas yra šalia akumuliatoriaus, prietaisas nėra tinkamai įžemintas ir dėkle atsirado maža įtampa, apie 50–100 V, suaugęs asmuo, palietęs bylą, gali net nejausti jokio diskomforto, tačiau jei dėklas Jei prietaisą paliečia vaikas, liečiant (netyčia ar tyčia) centrinio šildymo akumuliatorių, jis bus tarp įžeminto laidininko (akumuliatoriaus) ir įtampos šaltinio (šaldytuvo), todėl elektros grandinė bus uždaryta per vaiko kūną. Srovės praleidimas per vaiko kūną gali sukelti negrįžtamų padarinių, todėl į apsauginį įžeminimo įtaisą reikia žiūrėti labai rimtai.

Šiuolaikiniuose aukštybiniuose pastatuose įžeminti nėra sunku. Tokių namų laiduose jau yra įžeminimo laidas, nutiestas lygiagrečiai su elektros linija. Norint saugiai eksploatuoti elektrinius prietaisus, užteks įdiegti ir teisingai prijungti trijų kontaktų lizdą.

Tuose namuose, kur įžeminimo grandinės įžeminimas statybų metu jis nebuvo pateiktas, tai galima padaryti savo rankomis, jei skydas su skaitikliais yra laiptinės įėjime. Tokiame skydelyje ant metalinio skydo korpuso yra prijungtas įžeminimo laidas arba nulis (atsižvelgiant į namo maitinimo schemą – keturių ar penkių laidų), norint prisijungti prie jo, jums reikia tik rasti laisvą gnybtą ant korpuso. Tokiu atveju reikia laikytis taisyklės – kiekviena įžeminimo viela turi būti sujungta atskiru varžtu.

Tačiau mažai tikėtina, kad pavyks sutvarkyti įžeminimą ar įžeminimą senajame „Chruščiovoje“, įžeminti draudžiama naudoti darbinę neutralią laidą, nes tam reikalingas atskiras įžeminimo elektrodas. Kaip įžeminimo laidininkai, gali būti naudojamos natūralios laidžios konstrukcijos, turinčios tiesioginį kontaktą su žeme, ir specialiai sukurti įtaisai, vadinami dirbtiniais įžeminimo laidininkais. Natūralus įžeminimas gali būti: pamato sutvirtinimas, vandens vamzdžiai (išskyrus šildymo sistemą), šarvuotų kabelių išorinis metalinis apvalkalas (išskyrus aliuminį). Dirbtiniai įžeminimo įtaisai yra vertikalūs ir horizontalūs. Tai reiškia, kad jis bus gaminamas metalinių strypų, nukreiptų į žemę, suvirintų laidžia juostele, pavidalo, arba metalinių elektrodų pavidalu, pastatytais horizontaliai žemėje, žemiau dirvožemio užšalimo lygio..

Grunto atsparumo skaičiavimas

Efektyviam įžeminimo įtaisui būtina atlikti išankstinius skaičiavimus, pagrindinis įžeminimo kilpos skaitmeninis parametras yra jo varža, šiuolaikinės elektros instaliacijos taisyklės jo vertę reguliuoja ne daugiau kaip 8 omus tinkle, kurio įtampa yra 220 V, ir 4 omus, esant 380 V įtampai. Šių kilpos varžos parametrų reikia laikytis visais metų laikais. Natūralu, kad esant žemesnei įtampai, didesnė atsparumo vertė yra leistina, nes įžeminimo užduotis yra užtikrinti žmonių, kurie liečiasi su įrenginio korpusu, saugą fazės įtampos atveju.

Esant mažesniam įžeminimo pasipriešinimui, mažesnė elektrinio potencialo dalis atsiras prietaiso korpuse. Įžeminimo varžos matavimas atliekamas specialiais skaitikliais.

Žemės kilpos skaičiavimas

Žemės kilpos skaičiavimas pagamintas remiantis dirvožemio varžos matavimu, tai yra charakteristika, nulemianti žemės elektrinio laidumo lygį. Savitas dirvožemio atsparumas priklauso nuo jo tankio, cheminės ir mechaninės sudėties, temperatūros ir drėgmės. Iš to matyti, kad šis rodiklis labai skirsis esant skirtingoms oro sąlygoms ir skirtingu metų laiku, todėl skaičiavimams imami didžiausi sezoniniai atsparumo rodikliai..

Vienos vertikalios įžeminimo elektrodo sistemos varžos apskaičiavimas atliekamas pagal formulę:

Kur:

R₁ – apskaičiuota vieno strypo varža (omai)

∏ – konstanta (3.141592)

ρ – dirvožemio atsparumas (omai • m)

L – žemės strypo ilgis (m)

ln yra natūralus logaritmas

T yra atstumas nuo strypo vidurio iki žemės paviršiaus (m)

d yra strypo skersmuo (m)

Įžeminimo elektrodo, susidedančio iš kelių vienodų strypų ir esančių tame pačiame gylyje, atsparumui apskaičiuoti naudojama ši formulė:

Kur:

R yra apskaičiuota žemės elektrodo, susidedančio iš kelių strypų, varža

R₁ yra vieno strypo varža (omai)

K₁ – elektrodų tarpusavio įtakos koeficientas

N yra strypų skaičius įžeminime

Elektrodų tarpusavio įtakos koeficientas priklauso nuo atstumo tarp elektrodų, atminkite, kad jis neturėtų būti mažesnis už jų ilgį. Optimalus atstumas yra 2,2 karto didesnis už strypų ilgį. Strypai jungiami daugiaelektriniu įžeminimo elektrodu metaline juostele, kurios skerspjūvis yra 150 mm2.

Kaip matyti iš aukščiau pateiktų formulių, bendras įžeminimo elektrodo atsparumas priklauso nuo konkretaus grunto atsparumo ir elektrodų ilgio, t.y., kuo didesnė dirvožemio elektrinė varža, tuo ilgesni turėtų būti įžeminimo elektrodo elektrodai. Jei dirvožemio pobūdis neleidžia varyti ilgų elektrodų, juos reikia naudoti didesniais kiekiais, o akmenuotose uolienose gali reikėti naudoti horizontalų arba elektrolitinį įžeminimą.